Наукові конференції України, Нові матеріали і технології в машинобудуванні-2017

Розмір шрифту: 
ЖАРОСТІЙКЕ ПОВЕРХНЕВЕ ЛЕГУВВАННЯ
Д.С. Кругляк

Остання редакція: 2017-07-12

Тези доповіді


Одним iз напрямків розвитку машинобудування на сучасному етапi є збільшення довговічності служіння машин і механізмів, особливо в складних умовах експлуатації.

Підвищення довговічності і експлуатаційної надійності деталей може досягатися керуванням процесу структуроутворення поверхневого шару, оскільки зношення та пошкодження литих деталей починається, переважно, з поверхні.

Існуючі методи, що напрямлені на підвищення стійкості зношуваних поверхонь деталей, не завжди дозволяють вирішити цю проблему економічно і технологічно шляхом використання таких технологій для виготовлення широкого кола машинобудівних деталей, які працюють в умовах високих зносу або температур. Литі деталі устатковання, яке використовується в теплоенергетиці, гірничодобувній промисловості, металургії та інших галузях, виготовляються із спеціальних сплавів, що вмістять в своєму складі значну кількість таких дорогих і дефіцитних елементів як хром, нікель, вольфрам, молібден, титан, мідь, марганець та ін.

Більшість деталей виготовляють з використанням із литих заготовок, тобто виливків, довговічність яких в значній мірі визначає надійність машини і її продуктивність. Для високої поверхневої міцності і зносостійкості литих деталей в машинобудуванні використовують різні види термохімічного оброблення, електрохімічні покриття і спеціальні наплавки. Перші методи призводять до утворення зміцненого поверхневого шару з товщиною 0,1...0,5 мм, тому їх використовують тільки після точного механічного оброблення (шліфування) деталі. Наплавленням на поверхні деталі можна отримати шар будь-якої товщини, проте цей процес трудомісткий, крім того на деяких поверхнях деталей наплавлення здійснити практично неможливо. Багато деталей піддаються високим питомим тискам спільно з підвищеним зношуванням, тому товщина зміцненого шару в 0,1...0,5 мм, для них недостатня. В цих випадках литі заготовки для таких деталей виготовляють із легованих сталей шляхом об’ємного їх легування.

Поверхеве легування є широко використовуваним методом в промисловості для поліпшення поверхневих властивостей  металів і сплавів. Воно  передбачає введення легувальних добавок тільки в верхній шар металу.

Важливою задачею для виготовлення якісних жаростійких покриттів на виливках із сталей є вибір оптимального співвідношення основних компонентів,  які сприяли б підвищенню окалиностійкості.

Метою роботи є підвищення зносостійкості деталей машин комплексним дифузійним насиченням поверхневого шару деталей у процесі лиття.

Для підвищення жаростійкості використовували алюмінієвий порошок і високо вуглецевий ферохром (який має порівняно низьку температуру плавлення) марок ФХ650А і ФХ800, фракцій 04 і 063.

Дослідження процесів зносостійкого поверхневого легування здійснювали з використанням окремих феросплавів, до складу яких входять карбідоутворювальні елементи, та їх сумішей.

В цих дослідах використовували порівняно дрібнодисперсійний (фракція <0,2) низьковуглецевий ФМн1,5 та високовуглецевий ФМн78А феромарганці приблизно з однаковим вмістом марганцю.

Дещо гірші результати одержані при використанні  чистого марганцю Мн965 і найменша товщина легованого шару має місце при використанні низьковуглецевого феромарганцю ФМн1,5.

Виготовлення деталей таким методом призводить до скорочення витрат дорогих і дефіцитних легувальних елементів.


Full Text: PDF