Упрочнение прецизионных деталей дизельной топливной аппаратуры из низкоуглеродистых сталей нитроцементацией

• Автор: Грашков, Сергей Александрович
• Шифр специальности: 05.16.01
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2008
• Место защиты: Курск
• Количество страниц: 153 с. : ил.

СОДЕРЖАНИЕ
ВВЕДЕНИЕ.
ГЛАВА 1. ИЗНОС ПРЕЦИЗИОННБ1Х ДЕТАЛЕЙ ДИЗЕЛЬНОЙ ТОПЛИВНОЙ АППАРАТУРЫ И СПОСОБЫ ИХ УПРОЧНЕНИЯ

1.1. Особенности изнлшивм шя деталей топливных насосов дизельных двигателей.

1. .2. Материалы прецизионных деталей и способы их упрочняющей

ОБРАБОТКИ.
1.3. ПЕРСПЕКТИВЫ ИСПОЛЬЗОВАНИЯ ПОВЕРХНОСТНОГО УПРОЧНЕНИЯ КАРБИДАМИ ДЕТАЛЕЙ ТОПЛИВНОЙ АППАРАТУРЫ ПРИ ЦЕМЕН ТАЦИИ И НИТРОЦЕМЕНТАЦИИ

1.4. ВЫВОДЫ. НАПРАВЛЕНИЕ ИССЛЕДОВАНИЯ.

ГЛАВА 2. ОБОРУДОВАНИЕ И МЕТОДИКА ИССЛЕДОВАНИЯ

НИТРОЦЕМЕНГАЦИИ СТАЛЕЙ ДЛЯ ПРЕЦИЗИОННЫХ ИЗДЕЛИИ.

2.1. Выбор сталей для исследований. Технология изготовления и упрочнения образцов.

2.2. Методика определения состава, структуры и свойств нитроце
ментованных слоев прецизионных изделий.
2.3. Определение износостойкости ударной вязкости нитроцементов анных образцов, измерение макро и микрогеометрии изделий
2.4. Математическое планирование эксперимента и
обработка экспериментальных данных.
ГЛАВА 3. ИССЛЕДОВАНИЕ ВЛИЯНИЯ НИТРОЦЕМЕНТАЦИИ НА СТРУКТУРУ И ФИЗИКОМЕХАНИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА СТАЛЕЙ.
3.1. Анализ процессов насыщения легированных сталей углеродом и
АЗОТОМ В ГАЗОВЫХ И ТВЕРДЫХ СРЕДАХ
3.2. Разработка универсального пастообразного азотистоуглеродного покрытия для низко и высокотемпературного насыщения сталей.
3.3. Низкотемпературные продессь в нитроцементующей пасте
3.4. Влияние состава карбюризатора на высокотемпературный процесс.
3.5. ВЛИЯИЕ НИТРОЦЕМЕНТАЦИИ НА СВОЙСТВО СТАЛЕЙ ДЛЯ
ПРЕЦИЗИОН1ЫХ ДЕТАЛЕЙ.
ГЛАВА 4.ТЕХНОЛОГИЯ УПРОЧНЕНИЯ ДЕТАЛЕЙ ПЛУНЖЕРНЫХ ПАР ДИЗЕЛЬНОЙ ТОПЛИВНОЙ АППАРАТУРЫ НИТРОЦЕМЕНТАЦИЕЙ
4.1. Анализ существующей технологии изготовления
ПРЕЦИЗИОННЫХ ДЕТАЛЕЙ
4.2.НИПЮЦЕМЕНТА1 ЩЯ ВУЛОК.
4.3. Цементация плунжеров.
4.4. Испытания плунжерных пар.
ОБЩИЕ ВЫВОДЫ
ЛИТЕРАТУРА


Износ такой разновидности наблюдается у поверхностей следующих деталей: участок головки плунжера, расположенный против впускного окна гильзы — зона вокруг впускного окна гильзы; разгрузочный поясок нагнетательного клапана — верхний участок направляющего отверстия гнезда клапана; направляющая поверхность иглы — отверстие корпуса распылителя. Микрорельеф при этом износе имеет более грубую поверхность по сравнению с микрорельефом износа первой разновидности. Если в первом случае средняя высота гребешков равна А—5 мкм и расстояние между их вершинами 5—0 мкм, то во втором случае средняя высота гребешков 9— мкм, а расстояние между ними — мкм. Жидкостно-абразивным износом называем такой, при котором под действием больших скоростей протекания топлива с изменением его направления происходит гидравлический удар, вызывающий вымывание поверхностных частиц металла. Этот процесс ускоряется действием абразивных частиц, находящихся в топливе и совершающих поверхностный надрез, с последующим размывом металла пульсирующей струей топлива. Жидкостно-абразивный износ наблюдается, у таких сопрягаемых поверхностей деталей, как отсечная винтовая кромка плунжера — зона перепускного окна гильзы; распыли-вающий конус иглы — выходные кромки соплового отверстия корпуса распылителя. Коррозионный износ вызывают вода, попавшая в топливо, и газы камеры сгорания. Наличие воды в топливе является случайностью, а газы подвергают распылитель форсунки постоянному воздействию. Процесс коррозионного разрушения интенсифицируется, если используется сернистое топливо. Этот вид износа больше, всего- поражает поверхность штифта иглы,, нижний торец корпуса распылителя и иногда направляющую поверхность иглы. Окислительный износ представляет собой процесс образования^ на-поверхности деталей пленки окислов при явлениях адсорбции и диффузии . Этот вид износа относится к химическому и отличается от коррозионного тем, что при изнашивании отсутствует агрессивная среда. Окислительный износ проявляется при сухом трении деталей или в условиях граничной- смазки, когда происходит местный' контакт поверхностей, сопровождающийся пластической деформацией, явлением отпуска, и насыщением пленок кислородом из топлива и воздуха. По-мере насыщения поверхностные окисные пленки становятся хрупкими и от внутренних напряжений и струи топлива происходит их разрушение, при этом обнажаются нижележащие участки поверхности металла, и процесс разрушения повторяется. Кавитацию вызывает резкое изменение направления потока топлива и перепады его давления, вибрация, деталей, сотрясения-, а также наличие неровностей на поверхностях. Этому виду изнашивания подвергаются: поверхность головки плунжера в зоне отсечной кромки и участок перепускного окна гильзы. Износ поверхности выглядит в виде каверн, характерных для кавитации. В течение цикла работы« насосного элемента скорость возвратно-поступательного движения плунжера во втулке значительно меняется, а зазор между ними, по длине и в поперечном сечении вследствие нарушения макрогеометрии этих деталей также не остается постоянным. Зазор в сопряжении заполнен топливом, в котором, находятся* механические частицы (абразив), имеющие различные размеры и физико-механические свойства. До настоящего времени в связи со сложностью теорию износа прецизионных деталей изучают путем экспериментальных исследований. С = <7, + С +в3 (1. В процессе работы плунжерной пары за время цикла подача — пауза происходит периодическое увеличение зазора пары, а затем восстановление первоначального положения. Ориентировочные размеры увеличения зазора пары получим если для простоты примем давление, равномерно распределенным по всему зазору пары. А5=2Рг2/ЕЬ( 1 -р/2) (1. Ь — толщина стенки втулки в мм. Для стали различных марок ц — 0,-^0,; Е= 1,9^2,1 • 6 кГ/см2. О, = а5аба7 уРЫ/Ы(акв + агл) (/(3*К(5) (1. К(5) - среднее число абразивных частиц данной фракции (5) в топливе за одну подачу. В общем плане, величина износа ? Это количество, зависит от размеров абразивных частиц (фракций),см. Таблица 1. Частицы кварца: в 0. Частицы глинозема: в шт.