Восстановление и упрочнение деталей сельскохозяйственной техники методами термодиффузионного насыщения

• Автор: Ильин, Владимир Кузьмич
• Шифр специальности: 05.20.03
• Научная степень: Докторская
• Год защиты: 2004
• Место защиты: Казань
• Количество страниц: 288 с. : ил.

1. СОСТОЯНИЕ ВОПРОСА, ЦЕЛЬ, ЗАДАЧИ И МЕТОДОЛОГИЯ ИССЛЕДОВАНИЯ

1Л Условия работы поверхностных слоев деталей сельскохозяйственной техники и предъявляемые к ним требования
1.2. Применение диффузионных покрытий для восстановления и упрочнения деталей машин

1.2.1. Классификация диффузионных покрытий и методы их получения

1.2.2. Исходные материалы для получения диффузионных покрытий

1.2.3. Обзор технологических методов повышения эксплуатационных свойств и несущей способности диффузионных покрытий

1.3. Цель и задачи исследования

1.4. Общие методологические положения и структура исследования

2. НАУЧНЫЕ ОСНОВЫ ВОССТАНОВЛЕНИЯ И УПРОЧНЕНИЯ ДЕТАЛЕЙ СЕЛЬСКОХОЗЯЙСТВЕННОЙ ТЕХНИКИ ДИФФУЗИОННЫМИ ПОКРЫТИЯМИ
2.1. Проектирование диффузионных покрытий при восстановлении и упрочнении стальных деталей

2.2. Теоретическое обоснование выбора оптимальной насыщающей среды

2.3. Математическая модель борирования сталей в порошке карбида бора(В4С)
2.4. Теоретическая модель приращения линейных размеров стальных деталей

2.5. Теоретические вопросы получения диффузионных покрытий на биметаллических деталях
Выводы
3. ТЕОРЕТИЧЕСКОЕ ОБОСНОВАНИЕ ВОЗМОЖНОСТИ ПРИМЕНЕНИЯ ЭЛЕКТРОМЕХАНИЧЕСКОЙ ОБРАБОТКИ КАК СРЕДСТВА ИНТЕНСИФИКАЦИИ ДИФФУЗИОННЫХ ПРОЦЕССОВ
3.1. Процессы, протекающие при диффузионном насыщении. Факторы, определяющие скорость протекания процесса
3.1.1. Диффузия по границам зёрен
3.1.2. Вакансии и дислокации, их вклад в диффузионный процесс
3.2. Электромеханическая обработка как способ интенсификации диффузионных процессов
3.2.1. Интенсификация вакуумного диффузионного хромирования
3.2.2. Интенсификация газового борирования
Выводы
4. ИССЛЕДОВАНИЕ ВЛИЯНИЯ ЭМО НА МЕХАНИЧЕСКИЕ И
ЭКСП Л УАТАЦИОННЫ Е СВ ОЙСТВ А ДИФФУЗИОННЫХ ПОКРЫТИЙ
4.1. Исследование влияния ЭМО на изменение величины диффузионного слоя и линейных размеров деталей, восстановленных и упрочнённых методом диффузионного насыщения
4.2. Исследование влияния ЭМУ на изменение линейных размеров деталей восстановленных и упрочнённых методам диффузионного насыщения
4.3. Исследование влияния ЭМО на изменение несущей способности диффузионного слоя
4.4. Исследование влияния ЭМО и ЭМУ на физико-механические свойства деталей

4.4.1. Результаты рентгеноструктурного и микрорентгеноспектрального анализа диффузионных покрытий
4.4.2. Исследование микроструктуры диффузионных покрытий
4.4.3. Исследование поверхностной твердости
4.4.4. Определение механических свойств материалов с диффузионным покрытием
4.5. Исследование свойств биметаллических деталей, восстановленных методом многокомпонентного диффузионного цинкования
4.5.1. Выбор оптимального состава компонентов в насыщающей смеси
4.5.2. Влияние температуры и продолжительности процесса насыщения на изменения параметров диффузионных покрытий
4.5.3. Исследование поверхностной твердости
4.5.4. Результаты рентгеноструктурного и мнкрорентгеноспектрапьного анализа диффузионных покрытий
4.5.5. Исследование маслоемкости
4.5.6. Исследование износостойкости диффузионных покрытий
Выводы
5. СОЗДАНИЕ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ ПРОЦЕССОВ ВОССТАНОВЛЕНИЯ И УПРОЧНЕНИЯ ДЕТАЛЕЙ МАШИН МЕТОДАМИ ДИФФУЗИОННОЙ МЕТАЛЛИЗАЦИИ. ПРОИЗВОДСТВЕННАЯ ПРОВЕРКА И ТЕХНИКОЭКОНОМИЧЕСКАЯ ЭФФЕКТИВНОСТЬ
5.1. Разработка технологического процесса восстановления и упрочнения валов картофелеуборочных комбайнов
5.1.1. Результаты эксплуатационных испытаний валов, восстановленных и упрочнённых методом диффузионных покрытий
5.2. Разработка технологического процесса восстановления и упрочнения штоков гидроцилиндров диффузионным хромированием

науглероживается, окончательные свойства цементованные изделия приобретают после закалки и низкого отпуска. Назначение цементации и последующей термической обработки - придать поверхностному слою высокую твёрдость (58-62 НЯС) и износостойкость, повысить предел контактной выносливости и предел выносливости при изгибе с сохранением вязкой сердцевины (3045 ШС). При насыщении стальных деталей азотом (азотом и углеродом) поверхностный слой приобретает высокую твердость (700-1200 НУ, 58-64 ШС), не изменяющуюся при нагреве до 400-450 °С, высокую износостойкость и низкую склонность к задирам, высокий предел выносливости, высокую кавитационную стойкость, хорошую сопротивляемость коррозии в атмосфере, пресной воде и паре.
Диффузионные металлизацию и борирование осуществляют преимущественно в порошковых смесях, которые, наряду с диффундирующим элементом или сплавом на его основе содержат активаторы для образования газовой фазы.
Насыщение поверхностного слоя железоуглеродистых сплавов карбидообразующими металлами (Сг, Мо, Т1, XV и др.) осуществляют с целыо улучшения рабочих характеристик деталей. Хром, повышая устойчивость аустенита, увеличивает прокаливаемость доэвтектоидных сталей, увеличивает износостойкость и коррозионную стойкость, а также сопротивление усталости. Сильно повышает прокаливаемость цементованного слоя молибден, поэтому он является весьма перспективным элементом для легирования цементуемых сталей. Титан препятствует росту аустенита при нагреве, повышает коррозионную и кавитационную стойкости, а также поверхностную твердость и износостойкость сталей, чугунов и цветных сплавов. Вольфрам, в отличие от хрома и титана, не образует в процессе насыщения поверхностного слоя стальных деталей сплошного карбидного слоя, поэтому износостойкость этих деталей остается низкой, практически такой же, как до процесса.