Электроискровая технология упрочнения деталей режущего аппарата жаток электродами из аморфных и нанокристаллических сплавов

• Автор: Кузнецов, Иван Сергеевич
• Шифр специальности: 05.20.03
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2013
• Место защиты: Саранск
• Количество страниц: 203 с. : ил.

ОГЛАВЛЕНИЕ
ВВЕДЕНИЕ
1. СОСТОЯНИЕ ВОПРОСА И ЗАДАЧИ ИССЛЕДОВАНИЯ
1.1 Анализ технического состояния деталей, выбранных для проведения исследований
1.2 Методы поверхностного упрочнения режущих
поверхностей деталей машин
1.3 Основы процесса электроискровой обработки
1.3.1 Принципиальная схема процесса и известные модели процесса
1.3.2 Эрозия материалов
1.3.3 Формирование электроискровых покрытий
1.3.4 Структура электроискровых покрытий
1.2 Электродные материалы для электроискровой обработки
1.3 Аморфные и нанокристаллические сплавы
1.5.1 Физико-механические свойства
1.5.2 Явления, происходящие при нагреве
1.6 Выводы и задачи исследования
2. РАЗРАБОТКА МАТЕМАТИЧЕСКОЙ
МОДЕЛИ ПРОЦЕССА ЭЛЕКТРОИСКРОВОЙ ОБРАБОТКИ
2.1 Определение скорости дрейфа заряженных
частиц между электродами при электроискровой обработке
2.2 Оценка диаметра искрового канала между электродами при электроискровой обработке
2.3 Оценка мощности поверхностных тепловых источников
2.4 Расчет массы материала, перенесенной с анода на катод
2.5 Выводы
3. ПРОГРАММА, ОБОРУДОВАНИЕ И МЕТОДЫ
ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫХ НАУЧНЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ
3.1 Программа научного исследования
3.2 Элементный состав электродных материалов
3.3 Структура покрытий

3.3.1 Сканирующая электронная микроскопия
3.3.2 Исследования рентгеновским излучением
3.4 Массоперенос и нагрев электрода
3.5 Показатели качества
3.5.1 Толщина электроискровых покрытий
3.5.2 Микротвердость электроискровых покрытий
3.5.3 Шероховатость электроискровых покрытий
3.5.4 Сплошность обработки поверхности
3.6 Испытания на износостойкость
3.7 Эксплуатационные испытания
3.8 Выводы
4. РЕЗУЛЬТАТЫ ЭКСПЕРЕМЕНТАЛЬНЫХ ИСЛЕДОВАНИЙ
4.1 Элементный анализа электродных материалов
4.2 Структура покрытий
4.2.1 Сканирующая электронная микроскопия
4.2.2 Исследования рентгеновским излучением
4.3 Массоперенос и нагрев электрода
4.4 Показатели качества
4.4.1 Толщина электроискровых покрытий
4.4.2 Микротвердость электроискровых покрытий
4.4.3 Шероховатость электроискровых покрытий
4.4.4 Сплошность обработки поверхности
4.5 Износостойкость электроискровых покрытий
4.6 Эксплуатационные испытания
4.7 Выводы
5 РАЗРАБОТКА ТИПОВОГО ТЕХНОЛОГИЧЕСКОГО
ПРОЦЕССА И ЕГО ЭКОНОМИЧЕСКАЯ ЭФФЕКТИВНОСТЬ
5.1 Типовой технологический процесс упрочнения ЭИО режущих поверхностей
пальцев жаток зерноуборочных комбайнов
5.2 Выбор рационального времени обработки
5.3 Сборный электрод для электроискровой обработки

5.4 Экономическая эффективность от внедрения
разработанного типового технологического процесса
5.4.1 Расчеты по базовой технологии
5.4.2 Расчеты по новой технологии
5.4.3 Показатели расчета экономической эффективности
5.5 Выводы
ОБЩИЕ ВЫВОДЫ
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАНЫХ ИСТОЧНИКОВ
ПРИЛОЖЕНИЯ

1.6 Выводы и задачи исследования
На основании анализа научной литературы, проведенного в первой главе, было установлено:
1. Одними из часто изнашиваемых являются режущие поверхности деталей жаток зерноуборочных комбайнов. Их максимальный износ колеблется от 1,21 мм до 1,5 мм, при этом от 70 до 92% продефектованных поверхностей требуют своего восстановления.
2. Для восстановления и упрочнения изношенных режущих поверхностей деталей жаток зерноуборочных комбайнов применяется много способов. Однако сложный профиль режущей поверхности, а так же жесткие условия эксплуатации деталей не всегда позволяют обеспечивать их требуемую износостойкость.
3. Среди способов, позволяющих повысить износостойкость режущих поверхностей рассматриваемых в диссертационной работе деталей машин, важное место занимают методы, позволяющие наносить упрочняющие покрытия с высокими физико-механическими свойствами. Наиболее перспективным из них, позволяющим упрочнять рабочие поверхности сложного профиля выбранных объектов исследования, является ЭИО.
4. Применение в качестве электродных материалов АС и НКС, имеющих высокую твердость, прочность, пластичность и одновременно обладающих уникальными теплофизическими свойствами, позволит повысить толщину наносимого слоя и производительность процесса. С их помощью, возможно, будет получать ЭИП с аморфной или нанокристаллической структурами, обладающие высокими физико-механическими свойствами и износостойкостью.
5. Отсутствие научно-технической информации о влиянии химического состава АС и НКС на показатели качества, износостойкость ЭИП и процесс ЭИО в целом ведет к необходимости проведения научных исследований, используя сплавы различных групп на основе железа марок: 5БДСР (НКС) и 2НСР (АС), на основе кобальта марки 84КХСР (АС), на основе никеля марки 82Н7ХСР (АС).