Термодиффузионное упрочнение деталей гидроцилиндров из серого чугуна алюминием и ванадием в порошковой среде

• Автор: Веселовский, Александр Александрович
• Шифр специальности: 05.16.01
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2008
• Место защиты: Магнитогорск
• Количество страниц: 147 с. : ил.

Содержание
Введение.

1. Состояние вопроса, постановка цели и задач исследований

1.1 Спектр применения деталей из серого чугуна

1.2 Анализ способов повышения долговечности деталей из серого чугуна.

1.3 Влияние легирующих элементов на формирование износостойкой структуры в белых чугунах

1.4 Постановка цели и задач исследований..

2. Оборудование, материалы и методика проведения экспериментов по созданию алюмованадированных слоев
2.1 Выбор компонентов и агрегатного состояния насыщающих сред для термодиффузионного упрочнения

2.2 Используемые порошковые реактивы.

2.3 Установка для проведения термодиффузионного упрочнения
2.4 Алюмованадирование образцов из серого чугуна.
2.4.1 Подготовка образцов и компонентов шихты
2.4.2 Методика проведения термодиффузионного ванадирования серого чугуна
2.4.3 Методика алюмованадирования серого чугуна
2.5 Методы исследования алюмованадированных покрытий.
2.5.1 Методика проведения металлографического анализа упрочненных образцов
2.5.2 Методика проведения микрорентгеноспектрального и количественного фазового анализа упрочненных образцов.
2.5.3 Методика испытаний на коррозионную стойкость.
Выводы по второй главе.1.
3. Анализ полученных результатов и определение рациональных параметров насыщения.
3.1 Результаты ванадирования серого чугуна.
3.2 Результаты алюмованадирования серого чугуна.
3.3 Кинетика совместного диффузионного насыщения серого
чугуна алюминием и ванадием
3.4 Определение температурновременных зависимостей процесса
насыщения.
Выводы по третьей главе
4. Строение, состав и свойства диффузионных алюмованадированных слоев на серых чугунах.
4.1 Карбидные диффузионные слои
4.2 Алюминидные диффузионные слои
Выводы по четвертой главе
5. Оценка свойств полученного покрытия при испытаниях на износ и коррозию в жидких средах
5.1 Остаточные напряжения в покрытии.
5.2 Исследование износостойкости покрытия в условиях сухого трения скольжения
5.2.1 Методика проведения испытаний
5.2.2 Результаты проведенных испытаний.
5.3 Исследование износостойкости покрытия в условиях трения
со смазкой, содержащей абразивный материал.
5.4 Износостойкость алюмованадированого слоя в условиях абразивного истирания
5.5 Результаты испытаний коррозионной стойкости в модельных
средах и их обсуждение.
Выводы по пятой главе .
Заключение
Список используемой литературы


Из него можно изготавливать отливки самой сложной конфигурации с толщиной стенок от 2 до 0 мм. Физико-механические и служебные свойства чугуна определяются прежде всего особенностями микроструктуры: пластинчатый графиг, содержащийся в структуре серых чугунов, нарушает сплошность металлической основы, в результате чего серый чугун имеет сравнительно не высокие значения временного сопротивления разрыву при растяжении и очень низкую' пластичность. Однако, именно благодаря пластинчатому графиту в сером чугуне уникально сочетаются хорошие антифрикционные свойства, высокая износостойкость, малая чувствительность к концентраторам напряжений. Серый чугун имеет высокую демпфирующую способность и эффективно гасит вибрации [1]. Учитывая выше приведенные свойства серых чугунов, его детали находят широкое применение в конструкциях автомобилей и тракторов, при этом масса литых деталей из серого чугуна составляет -% от общей массы. С) легированные термостойкие чугуны [2] . Гильзы цилиндров карбюраторных и дизельных двигателей изготавливают главным образом из серого чугуна [3]. Только гильзы крупных транспортных дизелей иногда изготавливают из высокопрочного чугуна. Преимущественное применение серого чугуна обусловлено тем, что в нем сочетаются высокая износостойкость и противозадирные свойства [8] при трении с ограниченной смазкой. Для гильз цилиндров применяют чугуны, марки СЧ и СЧ. Гильзы цилиндров дизельных двигателей закаливают для получения твердости на зеркале [] не менее НКС. Основными требованиями к чугуну для гильз являются [3] перлитная структура матрицы (не более 5% феррита), графит среднепластинчатый, неориентированный, твердость в пределах 0-0 НВ. Тормозные диски, барабаны и нажимные диски сцепления, работающие в условиях сухого трения с высокими скоростями скольжения, должны обеспечивать в паре с фрикционной пластмассой стабильный коэффициент зрения и износостойкость[9]. Для тормозных барабанов и дисков средней нафуженности чаще всего применяют серый чугун марки СЧ и СЧ. Для фузовых автомобилей, тракторов, пофузчиков и др. СЧ (ГОСТ -). Основные виды гидроцилиндров, выпускаемых на предприятии ОАО ПО «САРМАТ», представлены на рис. Из приведенных сборочных чертежей поршневого ГцАО 1. А (рис. Рис. Гидроцилиндры с номинальным давлением МПа и более должны иметь коэффициент полезного действия более %. При эксплуатации гидроцилиндры должны нагружаться вдоль своей оси. Если гидроцилиндры крепятся при помощи проушин, цапф, сферических опор и др. ГОСТ 4- такие гидроцилиндры должны воспринимать боковую нагрузку, не превышающую % от силы гидроцилиндра. Рис. Поршневой гидроцилиндр ГцАО 1. Рис. Критерием отказа гидроцилиндра является переход его в нерабочее состояние, требующее остановки работы гидроцилиндра для устранения неисправности. Критерием предельного состояния гидроцилиндров является уменьшение общего КПД или (и) увеличение удельного объема выносимой рабочей жидкости более чем в 1,2 раза от установленного значения для гидроцилиндров конкретного типа, не устраняемое заменой уплотнителей и опорных колец. Допустимый удельный объем выносимой жидкости для различных типов гидроцилиндров приведен в таблице 1. Таблица 1. Р,. МПа 0, для Рном. Предельное состояние наступает для одноступенчатых цилиндров с номинальным давлением до МПа при ходе цилиндра до 0 мм. В случае использования одноступенчатых гидроцилиндров с номинальным давлением более МПа при ходе цилиндра до 0 мм. Для телескопических гидроцилиндров такое состояние наступает минуя отметку 0,5Т циклов. СЧ . Направляющие гидроцилиндров (рис. В качестве смазки высту пает масло И,И (ГОСТ 9). Анализируя выше изложенное, можно заключить, что ресурс работы телескопических гидроцилиндров, которыми оснащена современная техника, постоянно занятая работой является недостаточным. Выход из строя гидроцилиндра влечет за собой остановку всего агрегата. Поэтому увеличение срока службы направляющих позволит продлить срок эксплуатации гидроцилиндров и сократить количество текущих и капитальных ремонтов техники, оснащенной телескопическими гидроцилиндрами. Рис.