Структурообразование и формирование свойств самофлюсующихся покрытий, обеспечивающих повышение износостойкости инструмента для производства керамических изделий

• Автор: Зотов, Сергей Владимирович
• Шифр специальности: 05.16.01
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2003
• Место защиты: Челябинск
• Количество страниц: 116 с. : ил.

Содержание
Введение

1. Состояние вопроса

1.1. Особенности эксплуатационного воздействия деформируемых сред на инструмент для производства пустотелых керамических изделий

1.2. Основные направления повышения эксплуатационной надежности инструмента

1.3. Анализ материалов для получения покрытий методом газопламенного нанесения с последующим оплавлением

2. Материал и методика исследования

2.1. Материал и методика получения образцов

2.2. Методика металлографического анализа

2.3. Методика количественного анализа

2.4. Методика рентгеноструктурного и микрорентгеноспектрального анализов

2.5. Методика определения твердости
2.6. Методика испытания на абразивную износостойкость
2.7. Методика проведения статистического анализа
3. Результаты исследования структуры, свойств и технологических
параметров нанесения покрытий системы 1 Сг В С
3.1. Исследование структуры порошковых покрытий системы
1 Сг В С
3.2. Исследование свойств порошковых покрытий системы МСгВЯС.
3.2.1. Дисперсионная оценка влияния толщины покрытия на свойства поверхности
3.2.2. Исследование влияния толщины покрытия на свойства поверхности
4. Влияние условий формирования покрытия на их структуру и свойства
4.1. Исследование влияния оплавления покрытий на их структуру и свойства
4.2. Влияние среды охлаждения на микроструктуру и эксплуатационные свойства покрытий системы Сг В С
5. Разработка и внедрение технологии упрочнения формообразующего инструмента
5.1. Исследование однородности свойств по сечению нанесенного покрытия системы 1 Сг В С
5.2. Разработка технологии нанесения износостойких покрытий на формообразующий инструмент
5.3. Результаты промышленных испытаний
6. Общие выводы по работе Список литературных источников Приложения
Введение


Твердые частицы керамической массы имеют разную форму и неодинаково ориентированы своими острыми ребрами относительно изнашиваемой поверхности, поэтому не все они режут, некоторые лишь пластически деформируют более мягкий материал, оставляя следы в виде рисок. Рис. Пустотообразователи для формования керамического кирпича и
В результате многократного передеформироваиия происходят разрушения поверхностного слоя. Твердые абразивные частицы не сцеплены в монолитное тело, а представляют собою непрочно связанную массу. При трении металла в такой среде отдельные твердые частицы перемещаются относительно друг друга. На металле могут возникать царапины, и при дальнейшей эксплуатации инструмента происходит частичное разрушение поверхностного слоя 8. Таким образом, формообразующий инструмент в процессе работы подвергается интенсивному абразивному износу, поэтому срок службы такого инструмента не долог и составляет суток. В качестве материала, повышающего долговечность инструмента, можно использовать легированные износостойкие стали марок типа Х2ВЗ, Х6Ф4М. Термическая обработка таких сталей заключается обычно в нормализации на твердость НИ С или закалке с С с отпуском при 0С на твердость НИС. Данные марки выбираются с учетом того, что на износостойкость особенно существенно влияет углерод. С увеличением содержания углерода износостойкость увеличивается. Высоколегированные, но малоуглеродистые стали обладают меньшей износостойкостью, чем менее легированные, но с большим содержанием углерода. Легирование марганцем повышает износостойкость, однако в закаленном состоянии и при низком отпуске влияние марганца не велико. При повышении температуры отпуска износостойкость марганцовистых сталей снижается, но по сравнению с углеродистой стапыо характеризуется значительно большей величиной. Хром также повышает износостойкость стали. Введение значительных количеств никеля приводит к резкому снижению износостойкости. Более других элементов износостойкость стали повышает кремний 9. Однако изготовление формообразующего инструмента из данных дорогостоящих марок сталей экономически не выгодно. Способов упрочнения и повышения износостойкости поверхности деталей, испытывающих абразивное изнашивание, много , , , . К ним, в первую очередь, относят термическое упрочнение закалку с последующим отпуском со сквозным прогревом деталей в печах. Однако изза конструктивных особенностей формообразующего инструмента сложная пространственная конфигурация, малая толщина отдельных элементов и т. Еще один способ упрочнения химикотермическая обработка ХТО требует тщательного выбора марки стали которая, к тому же, зачастую является дефицитной и дорогостоящей, способа и технологии обработки, разработки индивидуального режима термической обработки. К тому же, глубина поверхностных упрочненных слоев при ХТО зачастую ограничивается либо достигаемыми характеристиками упрочнения, либо длительностью процесса. Наиболее рациональным является нанесение на рабочие поверхности пустотообразователей различных износостойких покрытий. Однако многие способы нанесения покрытий также неприемлемы. Так нанесение износостойких покрытий гальваническим способом повышает себестоимость инструмента. При этом изза малой толщины покрытия требуемый уровень износостойких свойств не обеспечивается. Одним из наиболее эффективных способов повышения долговечности и работоспособности деталей инструмента является износостойкая наплавка, которая получила широкое распространение, поскольку позволяет сравнительно быстро и относительно просто получить слой большой толщины. Гибкость и простота этого метода обеспечивают возможность наносить на поверхность изделия материалы любого химического состава и физикохимических свойств с помощью разнообразных способов наплавки электродуговой, газопламенной, плазменной, электрошлаковой и др. В зависимости от условий эксплуатации, вида изнашивания, степени динамичности действующей нагрузки и т. Наплавку применяют для восстановления и упрочнения деталей оборудования путм нанесения на их рабочие поверхности металлических покрытий, обладающих необходимым комплексом свойств износостойкостью, термостойкостью, кислотоупорностью и т.