Повышение износостойкости рабочих поверхностей лап культиватора газопламенным напылением с последующим оплавлением

• Автор: Зайцев, Сергей Александрович
• Шифр специальности: 05.20.03
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2013
• Место защиты: Орел
• Количество страниц: 164 с. : ил.

ОГЛАВЛЕНИЕ
ВВЕДЕНИЕ
1 СОСТОЯНИЕ ВОПРОСА, ЦЕЛЬ И ЗАДАЧИ ИССЛЕДОВАНИЙ
1.1 Влияние технического состояния рабочих органов почвообрабатывающих машин на качество выполняемых работ
1.2 Условия работы и причины выхода из строя рабочих органов почвообрабатывающих машин
1.3 Анализ технического состояния изношенных деталей выбранных для проведения исследований
1.4 Способы упрочнения и восстановления рабочих органов почвообрабатывающих машин
1.5 Материалы для нанесения покрытий газопламенным напылением.
1.6 Выводы, цель и задачи исследований
2 ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ ИССЛЕДОВАНИЯ ИЗНОСОСТОЙКОСТИ
ПОКРЫТИЯ И ХИМИЧЕСКИХ ПРОЦЕССОВ ПРИ УПРОЧНЕНИИ ГАЗОПЛАМЕННЫМ НАПЫЛЕНИЕМ РАБОЧИХ ПОВЕРХНОСТЕЙ ЛАП КУЛЬТИВАТОРОВ
2.1 Обоснование износостойкости покрытия от состава экспериментального порошка применяемого при газопламенном напылении
2.2 Основные химические реакции при газопламенном напылении порошка экспериментального состава
2.3 Определение оптимальной температуры оплавления
покрытия
2.4 Выводы
3 ПРОГРАММА И МЕТОДИКИ ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫХ
ИССЛЕДОВАНИЙ
3.1 Программа научного исследования
3.2 Оборудование и материалы для газопламенного напыления
3.3 Методика напыления
3.4 Методика определения прочности сцепления покрытия с металлом основы
3.5 Методика металлографических исследований покрытия
3.6 Методика испытаний на изнашивание
3.7 Методика эксплуатационных испытаний
3.8 Определение необходимого количества серийных и экспериментальных лап
3.9 Методика определения ударной вязкости
3.10 Агротехническая оценка эксплуатационных испытаний
3.11 Определение ошибки эксперимента и повторности опытов
3.12 Выводы
4 РЕЗУЛЬТАТЫ ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ
4.1 Металлографические исследования и микротвердость покрытия
4.2 Определение прочности сцепления покрытия с металлом основы
4.3 Испытания на изнашивание
4.4 Эксплуатационные испытания
4.5Ударная вязкость
4.6 Результаты агротехнической оценки эксплуатационных
испытаний
4.7 Выводы
5 ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЙ ПРОЦЕСС УПРОЧНЕНИЯ И ЕГО ЭКОНОМИЧЕСКАЯ ЭФФЕКТИВНОСТЬ
5.1 Разработка технологического процесса упрочнения лап культиватора газопламенным напылением с оплавлением покрытия
5.2 Экономическая эффективность от упрочнения лап культиватора газопламенным напылением с оплавлением покрытия
5.3 Выводы
ОБЩИЕ ВЫВОДЫ
ЛИТЕРАТУРА
ПРИЛОЖЕНИЯ

ВВЕДЕНИЕ
Актуальность темы. Государственная программа развития сельского хозяйства и регулирования рынков сельскохозяйственной продукции, сырья и продовольствия на 2013-2020 годы (утверждена постановлением Правительства Российской Федерации от 14 июля 2012 г. № 717) предусматривает инновационное развитие отрасли, ускоренный переход к использованию новых высокопроизводительных и ресурсосберегающих технологий. На современном этапе развития науки и техники для создания различных конструкций сельскохозяйственных машин, а также их ремонта требуется применять материалы, обладающие высокими физикомеханическими свойствами, которые способны противостоять различным видам изнашивания. Однако известно, что при эксплуатации 85...90% сельскохозяйственных машин теряют работоспособное состояние вследствие изнашивания их рабочих поверхностей. В связи с выше изложенным для повышения их износостойкости необходимо на изнашивающихся поверхностях создавать упрочненные слои с высокими физикомеханическими свойствами [24, 36, 104, 106, 121, 146]. Значительный вклад в разработку способов, повышающих износостойкость рабочих поверхностей почвообрабатывающих машин внесли: В.Н. Винокуров, Д.Б. Бернштейн, В.П. Лялякин, П.Н. Львов, А.М. Михальченков, B.C. Новиков, Е.А. Пучин, А.Ш. Рабинович, О.И. Рылов, А.И. Сидоров, С.А. Сидоров, А.И. Селиванов, И.Е. Ульман, М.М. Хрущов, В.И. Черноиванов и др.
Упрочнение деталей - мероприятие технически обоснованное и экономически оправданное. Экономическая сторона работ по упрочнению деталей заключается в увеличении их срока службы за счет сокращения затрат на новые запасные части. Износостойкость многих упрочненных деталей выше аналогичного показателя серийных изделий в два-три раза, что позволяет увеличить их ресурс. Важнейшее достоинство упрочнения - низкая
недостаточной износостойкостью или низкой прочностью сцепления с металлической основой при упрочнении рабочих поверхностей лап культиваторов, так как в производстве сельскохозяйственной продукции ведущее место занимают операции по обработке почвы.
1.5 Материалы для нанесения покрытий газопламенным напылением
Порошки, используемые для газопламенного напыления, получают следующими основными способами [12, 13, 22, 60, 93, 100, 114] :
— распылением расплава инертным газом в защитной атмосфере;
— распылением водой высокого давления;
— кальцийгидридным восстановлением в атмосфере водорода;
— плавлением с последующим дроблением;
—самораспространяющимся высокотемпературным синтезом с
последующим дроблением;
— конгломерированием на органических связках;
— плакированием (например, электрохимическим или водородным восстановлением в автоклавах);
— механическим смешиванием;
— водородным или алюмотермическим восстановлением и диффузионным легированием;
—восстановлением с последующей фильтрацией и термической обработкой.
По своему составу и структуре частиц порошки для газопламенного напыления подразделяются на следующие основные классы:
— металлы (N1, А1, Мо, Т1, Сг, Си);
—сплавы (легированные стали и чугун, никелевые, медные, кобальтовые, титановые, в том числе самофлюсующиеся сплавы N1—Сг— В—Бц N1—В—81, Со—№—Сг—В—81, N1— Си—В—81);
— оксиды (А1, Тц Сг, Хг и др. и их композиции);