Исследование влияния параметров лазерной обработки на структуру и свойства баббита Б83

• Автор: Шевчук, Виктор Кириллович
• Шифр специальности: 05.16.01
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2002
• Место защиты: Владивосток
• Количество страниц: 174 с. : ил

ОГЛАВЛЕНИЕ
Введение.

Глава I. Обзор литературы.

1.1. Антфрикционные сплавы, применяемые в машиностроении.

1.2. Малооборотные двухтактные судовые дизели и подшипниковые сплавы.

1.3. Влияние легирования и модифицирования на служебные

свойства оловянистых баббитов

1.4. Обработка лазером

1.4.1. Термическая обработка с помощью лазерного излучения

1.4.2. Лазерная обработка цветных металлов и сплавов.

1.5. Выводы по обзору литературы и постановка задачи

Глава И. Методика исследования.
2.1. Приготовление сплавов и изготовление образцов
2.2. Лазерная обработка образцов.
2.3. Металлографический анализ.
2.4. Механические свойства.
2.5. Определение глубины лазерного воздействия.
2.6. Исследование рентгеноструктурного анализа.
2.6.1. Определение фазового состава
2.6.2. Определение параметров решетки
2.7. Определения размеров, формы и площади 3фазы.
Глава III. Термические циклы термодинамика и кинетика структурообразования баббита Б после лазерной обработки
3.1. Термические циклы и технология лазерного упрочнения
3.2. Термодинамика кинетика структурообразования баббита
после лазерной обработки.
Глава IV. Влияние параметров лазерной обработки на технологические свойства баббита Б.
4.1. Теория эксперимента. Математическое планирование эксперимента.
4.2. Влияние параметров лазерной обработки на глубину
про плавления.
4.3. Влияние размеров зерна основы и вторичных фаз
на свойства баббитов
4.4. Получение мелкой структуры при лазерном
облучении. Выводы.
Глава V. Влияние лазерной обработки на механические свойства баббита Б
5.1. Влияние режимов лазерной обработки на твердость и микротвердость.
5.2. Зависимость ударной вязкости от режимов лазерной
обработки
5.3. Определение износостойкости баббита Б.
5.4. Усталостная прочность баббитаБ.
5.5. Экономические обоснование внедрения новой технологии
при заливке судовых подшипников
Список использованной литературы


Обладающие лучшими технологическими свойствами, пониженным износом (в 2 раза), более низким коэффициентом линейного расширения (,0-~6). Высокой (на +%) теплопроводностью и коррозионной стойкостью по сравнению со свинцовистыми баббитами []. Впервые разрушение баббитового слоя подшипников было обнаружено в конце XIX века. Н.А. Буше [], Н. М.Рудницкий [], Ф. С.Резников [] и другие []. Н.А. Буше отмечает, что усталостное повреждение подшипников определяются работой слоя антифрикционного металла. В работе также указывается на влияние износа, коррозии и температуры на усталостную прочность баббита. Н.А. Буше считает, что разрушения вследствие усталости трущихся поверхностей бывают двух типов. К первому относится поверхностный усталостный износ, природу которого объяснил И. В.Крагельский []. Износ этого вида происходит за счет многократного пере деформирования при воздействии растягивающих и сжимающих напряжений на отдельные выступающие участки рабочей поверхности. Ко второму следует отнести разрушения в виде микротрещин и выкрашивания антифрикционного сплава. Авторы [] полагают, что образование усталостных трещин происходит от высоких повторных напряжений сжатия. Образование усталостных трещин больше всего связывается с касательными напряжениями, вызывающими пластические сдвиги и разрушение путем среза. На такой характер зарождения трещин усталости указывал И. А.Одинг [], отводя большую роль микронеоднородности сплава. Поскольку деформационные процессы при циклическом нагружении совершаются в локальных объемах, микронеоднородность сплавов с наличием твердых и хрупких фаз будет способствовать зарождению трещин, влияние микронеоднородности увеличивается с уменьшением толщины заливки. При выборе подшипникового сплава необходимо учитывать его физические свойства. Н.М. Рудницкий [] указывает, что сплавы с более низкими свойствами при равных условиях обладают более высокой выносливостью. Томпсон, Кеннефорд и Сигер [] показали, что различие в коэффициентах линейного расширения баббита и материала корпуса приводит к возникновению в слое белого металла остаточных напряжений растяжения, величина которых может превысить условный предел текучести сплава. Авторами [] указывается на то, что с увеличением растягивающих внутренних напряжений выносливость баббитов понижается. В рассмотренных нами работах [] авторы выдвигают в качестве основной гипотезы, объясняющей усталостное разрушение антифрикционного слоя, циклическое действие сжимающих усилий. Многочисленный опыт и практика эксплуатации большого количества двигателей как бы подтверждают выводы этой гипотезы. Известно, что с увеличением мощности двигателей возросли удельные давления на подшипники и сразу участились поломки подшипников от усталостного разрушения антифрикционного слоя. Применение материалов с повышенными механическими свойствами резко сократило выход подшипников из строя по усталостному разрушению, что также подтверждает правильность высказанных предположений. Необходимо отметить, что большинство исследований по выносливости подшипниковых сплавов производилось применительно к подшипникам быстрооборотных бензиновых моторов и среднеоборотных дизелей. Работа баббитового слоя крейцкопфных подшипников малооборотных двухтактных судовых дизелей сильно отличается от условий работы подшипников, высоко- и среднеоборотных бензиновых двигателей и дизелей. Как отмечалось, головные подшипники работают при больших удельных давлениях и затрудненной смазке. Причем скорость скольжения в этих подшипниках весьма низкая и лежит в пределах 0,3-Ю,7м/с. Особенность работы этих подшипников состоит еще и в том, что каждые полуоборота коленчатый вал изменяет направление вращения. Кроме указанных причин на выносливость баббитового слоя крейцкопфных подшипников оказывают влияние конструктивные, технологические и эксплуатационные факторы. Недостаточная жесткость поперечины, нерациональная конструкция подшипника, нарушения технологии заливки и обработки подшипников, недостаточное давление смазки и другие причины могут оказывать заметное влияние на снижение работоспособности последних.