Структурообразование, свойства и технологии получения легированных порошковых сталей и деталей из них для буровых и цементировочных насосов

• Автор: Сиротин, Павел Владимирович
• Шифр специальности: 05.16.06
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2011
• Место защиты: Новочеркасск
• Количество страниц: 178 с. : ил.

СОДЕРЖАНИЕ
ВВЕДЕНИЕ
1. ПОРОШКОВЫЕ И КОМПОЗИЦИОННЫЕ ИЗНОСОСТОЙКИЕ МАТЕРИАЛЫ И ТЕХНИЛОГИИ ПРОИЗВОДСТВА ИЗДЕЛИЙ ИЗ НИХ.

1.1. Виды износа и природа абразивного изнашивания

1.2. Износостойкие материалы, работающие в условиях ударноабразивного износа

1.3. Структура и свойства углеродистых и

легированных порошковых сталей.

1.4. Способы термической обработки порошковых стапей.

1.5. Технологии получения высокоплотных порошковых изделий.

1.4. Выводы

2. МАТЕРИАЛЫ, ОБОРУДОВАНИЕ И ТЕХНОЛОГИЯ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ОБРАЗЦОВ

2.1. Порошки и технология изготовления образцов
для исследований.
2.2. Разработка оборудования и методики проведения
испытаний на ударноабразивное изнашивание.
2.3. Методы исследования структуры и свойств.
2.4. Методика исследования диффузии
3. СТРУКТУРООБРАЗОВАНИЕ И СВОЙСТВА ИЗНОСОСТОЙКИХ ПОРОШКОВЫХ СТАЛЕЙ
НА ОСНОВЕ ЕеСгМ
3.1. Исследование влияния режимов и условий испытания
порошковых сталей на ударноабразивную износостойкость.
3.2. Влияние химического состава на ударноабразивную износостойкость порошковых сталей
3.3. Влияние способа введения хрома на износостойкость.
3.4. Зависимость износостойкости спеченных сталей
от технологических параметров
3.5. Влияние способа уплотнения и деформации пористых
заготовок из стали ПКХ4Н5 на износостойкость.
3.6. Выводы
4. ГОМОГЕНИЗАЦИЯ СРЕДНЕЛЕГИРОВАННОЙ
ПОРОШКОВОЙ СТАЛИ.
4.1. Расчет параметров гомогенизирующего спекания
порошковых сталей и сплавов из гетерогенной шихты
4.2. Влияние графита на взаимную
диффузию в системах ГеСг, БеМ, СгЫ1.
4.3. Расчет парциальных коэффициентов гетеродиффузии
в системе ЕеСгЫЦГр.
4.4. Влияние рануломстрического состава порошков
на режим гомогенизирующего спекания.
4.5. Гомогенизация порошковой стали ПКХ4Н
из поликомпонентной шихты.
4.6. Выводы.
5. РАЗРАБОТКА ТЕХНОЛОГИИ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ДЕТАЛЕЙ КЛАПАНА БУРОВОГО НАСОСА.
5.1. Анализ условий работы деталей клапана
насоса высокого давления
5.2. Параметры технологического процесса
5.3. Проектирование прессовой оснастки
5.4. Оценка экономической эффективности.
ОБЩИЕ ВЫВОДЫ
ЛИТЕРАТУРА


Газы, растворенные в жидкости, или выделяющиеся из нее при достижении давления насыщенных паров образуют полости в виде парогазовых пузырей. Перемещаясь вместе с потоком жидкости к зонам, в которых повышается давление, под действием которого пар конденсирует, газы растворяются, а в образующиеся пустоты стремительно направляется жидкость. Высокие скорости жидкости при заполнении пузырей сопровождаются ударом []. Образование кавитационного износа может наблюдаться при колебаниях твердого тела относительно жидкости или наоборот. Такие процессы проходят очень интенсивно. По данным работы [] в течении 1 с на площади в Г см2 возможно образование более млн. Усталостное изнашивание характеризуется многократным знакопеременным нагружением локальных микрообъемов материала. Циклическое повторение пластических или упругих деформаций сопровождается накоплением повреждений на поверхности и (или) непосредственно под изнашиваемой поверхностью в виде пор и трещин, которые способствуют отслоению частиц материала []. При трении с малой амплитудой скольжения может возникать фреттинговое изнашивание. Изнашивание при фреттинге наблюдается при малых многократных колебательных относительных перемещениях сопряженных тел []. Изнашивание при заедании возникает в результате сваривания или сцепления контактирующих поверхностей за счет образования молекулярных связей, что сопровождается задирами, глубинным вырыванием и переносом материала с одной поверхности на другую. Имеет место в случаях образования и взаимодействия ювенильных поверхностей, например, при сухом или полужидкостном трении []. При коррозионно-механических видах изнашивания процессы механического, химического и (или) электрического воздействиями на поверхность износа проходят одновременно [2]. При окислительном изнашивании главную роль шрают химические реакции материала с кислородом воздуха или окислительной средой, а также механические свойства оксидных пленок. Наблюдается в случаях, когда процессы образования оксидных пленок на поверхности материала и их разрушения чередуются, т. Еще одним видом коррозионно-механического изнашивания является изнашивание при фреттинг-коррозии. Этот вид изнашивания проявляется на поверхности тел, которые плотно контактируют и имеют относительные колебательные перемещения с малой амплитудой (вибрации) [9]. В результате вибрационного воздействия происходит усталостное изнашивание поверхностных слоев, окисление образовавшихся трещин, пор и абразивное воздействие твердых продуктов окисления. Электроэрозионное изнашивание происходит в результате воздействия заряда при прохождении электрического тока [1]. В указанной классификации не включено изнашивание при избирательном переносе и водородное изнашивание. Последнее выявлено Поляковым A. A. и Гаркуновым Д. Н. [9, ], наблюдается, прежде всего, в узлах трения скольжения. Значительным фактором, определяющим интенсивность изнашивания, является содержание на поверхности изнашивания водорода, который может выцеляться в результате трибодеструкции смазочного материала, воды, топлива, трущихся поверхностей пар трения. Водород адсорбирует на поверхности трения. Под действием градиента температур (при трении максимальная температура возникает на некоторой глубине []) водород диффундирует в более нагретые участки, накапливается там, что обеспечивает образование концентраторов напряжения, которые под действием нагрузок соединяются между собой и способствуют отделению мелкодисперсных частиц материала. В работе [] установлено, что водородное изнашивание подразделяется на изнашивание диспергированием и изнашивание разрушением. В последние годы в связи с прогрессивным развитием добывающей, нефтяной и газовой промышленностей появилась задача повышения долговечности деталей, работающих в условиях ударно-абразивного изнашивания. Одним из эффективных способов повышения ударно-абразивной износостойкости являются материаловедческие приемы, совокупность которых позволяет получать стали и сплавы с заданной наперед структурой и комплексом свойств. Рассмотрим существующие износостойкие материалы к условиям ударно-абразивного изнашивания.