Получение порошков из отходов твердых сплавов методом электроэрозионного диспергирования, их аттестация и применение для плазменно-порошковой наплавки износостойких покрытий для деталей машин

• Автор: Агеев, Евгений Викторович
• Шифр специальности: 05.02.01
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2005
• Место защиты: Курск
• Количество страниц: 159 с. : ил.

ГЛАВА 1. Методы поверхностного упрочнения, используемые при изготовлении и восстановлении деталей машин, работающих в условиях интенсивного изнашивания
1.1. Общий обзор методов поверхностного упрочнения
1.2. Технологии упрочнения с использованием различных
вариантов наплавки
1.3. Материалы, применяемые для плазменно-порошковой наплавки
1.4. Перспективы использования порошков твердых сплавов в качестве износостойких наплавочных материалов
Выводы к главе 1 и задачи исследования
ГЛАВА 2. Выбор метода и разработка технологии получения порошковых наплавочных материалов из отходов твердых сплавов
2.1. Изучение и выбор метода получения порошковых наплавочных материалов из отходов твердых сплавов
2.2. Изучение и выбор оборудования для получения порошка методом ЭЭД
2.3. Изучение и выбор среды для ЭЭД отходов твердых сплавов
2.4. Изучение и выбор режимов получения порошковых наплавочных материалов методом ЭЭД из отходов твердых сплавов
Выводы к главе 2
ГЛАВА 3. Исследование строения и свойств наплавочных порошков твердых сплавов, полученных электроэрозионным диспергированием
3.1. Исследование распределения размеров частиц порошка
3.2. Исследование химического состава порошков
3.3. Исследование формы и морфологии поверхности частиц порошков
3.4. Исследование фазового состава порошков
3.5. Исследование микротвсрдости порошков •
3.6. Исследование микроструктуры сплава ВК8 и частиц этого сплава, полученных ЭЭД
Выводы к главе 3
ГЛАВА 4. Разработка и промышленное опробование технологии плазменнопорошковой наплавки с использованием порошков, полученных электроэро-зионым диспергированием из отходов твердых сплавов
4.1. Обоснование выбора объекта промышленного опробования технологии плазменно-порошковой наплавки с использованием порошков, полученных ЭЭД отходов твердых сплавов
4.2. Характеристики выбранного оборудования для нанесения плазменных покрытий на коленчатые валы двигателей
4.3. Внедрение новых наплавочных порошковых материалов в технологию плазменно-порошковой наплавки коленчатых валов ДВС,
полученных ЭЭД отходов твердых сплавов
4.4. Изучение качества плазменных покрытий, полученных с добавлением твердосплавных порошков
4.4.1. Исследование твердости покрытий
4.4.2. Исследование микротвсрдости наплавленного слоя
4.4.3. Исследование микроструктуры покрытий
4.4.4. Исследование износостойкости покрытий
4.4.5. Исследование геометрических параметров наплавочных валиков
4.5. Оптимизация состава наплавляемых порошковых композиций с целью улучшения качества плазменных покрытий коленчатых валов
4.6. Сравнение полученных результатов твердосплавной плазменнопорошковой наплавки с твердосплавной наплавкой под слоем флюса
Выводы к главе 4
ВЫВОДЫ
БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК

Одной из основных задач развития современного машиностроения является повышение качества, надежности и долговечности деталей, узлов и механизмов. Одной из основных причин выхода их из строя является износ. При большом многообразии видов и механизмов изнашивания [59] в машиностроении одной из актуальных задач является повышение качества деталей, работающих в условиях абразивного (и коррозионно-абразивного) изнашивания, характерных для сельхозмашин, автомобилей, дорожно-строительных машин, горнодобывающего оборудования и т.д. Эта проблема может быть решена за счет применения эффективных методов поверхностного упрочнения при изготовлении и восстановлении деталей машин путем применения специальных износостойких материалов, обеспечивающих получение покрытия с заданными физическими свойствами.
В настоящее время используются различные методы нанесения износостойких покрытий с целыо упрочнения поверхности трения. Каждый из этих методов обладает отличительными технологическими особенностями и свойствами и по-разному может влиять на качество поверхности детали.
Одним из наиболее универсальных и гибких технологических приемов воздействия на свойства обрабатываемых поверхностей как метод упрочнения вновь изготавливаемых деталей машин и восстановления деталей с большой степенью износа (0,5 мм более), работающих в условиях интенсивного изнашивания, является наплавка.
В настоящее время используются различные виды наплавки для нанесения износостойких покрытий и упрочнения поверхности трения. Каждый из этих видов обладает отличительными технологическими особенностями и свойствами и по-разному может влиять на качество поверхности детали.
Точно заданная глубина проплавления и толщина покрытия, высокая равномерность по толщине слоя, возможность обеспечения необходимого соэлектродного металла на угар и разбрызгивание составляют 11 - 30 % при коэффициенте наплавки 8-10 г/Л ч.
К недостаткам этого способа относят часто возникающие дефекты в наплавленном металле в виде мелких пор, трещинок, а также неравномерную его твердость [101, 107, 112].
1.2.6. Индукционная наплавка
Минимальное проплавление основного металла в сочетании с высокой производительностью наплавки отличают технологическую схему нанесения износостойких покрытий с использованием тепловой энергии, выделяемой под действием магнитного поля индуктора. Индукционная наплавка твердых присадочных материалов находит применение в тракторном и сельскохозяйственном машиностроении. Согласно этой технологической схеме, на предварительно очищенную поверхность детали помещают заранее определенное количество порошка наплавляемого сплава и легкоплавкого флюса. Под действием индукционного нагрева происходит расплавление поверхностных слоев основного металла, порошка и флюса, образуется общая ванна, на поверхность которой поднимается жидкий флюс, обеспечивающий надежную защиту.
Центробежная индукционная наплавка эффективно используется при нанесении износостойких покрытий на внутренние поверхности деталей (матриц пресс-форм, втулок поршневых насосов и т.п.). Для упрочнения катков тракторов, бил углеразмолочных мельниц, при получении биметаллических заготовок для прессования пальцев траков гусеничных машин и других деталей находит применение индукционная наплавка жидким присадочным металлом.
На заранее нагретую и покрытую флюсом поверхность детали подается жидкий присадочный металл. Индукционный нагрев используется как для получения жидкого присадочного металла, так и для предварительного нагрева основной детали. Подобно тому, как это имеет место при электрошлаковой на-