Восстановление бронзовых деталей сельскохозяйственных машин методом электроконтактного напекания бронзовых порошков на железистой основе

• Автор: Бирюков, Виталий Викторович
• Шифр специальности: 05.20.03
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2008
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 186 с. : ил.

1.С0СТ0ЯНИЕ ВОПРОСА И ЗАДАЧИ ИССЛЕДОВАНИЯ.

1.1. Классификация изнашивания деталей сельскохозяйственных машин.

1.2.Величина и характер износа бронзовых втулок.

1.3. Существующие способы восстановления бронзовых втулок.

1 АПорошковые сплавы для электроконтактного напекания.

1.5. Оборудование для напекания порошковых сплавов

1.6. Цель и задачи исследования.

Выводы по 1 главе

2. ТЕОРИИ ПРОЦЕССА ЭЛЕКТРОКОНТАКТНОГО НАПЕКАНИЯ МЕТАЛЛИЧЕСКИХ ПОРОШКОВ НА МЕТАЛЛИЧЕСКИЕ ПОВЕРХНОСТИ.

2.1.Теория напекания одно и много компонентных метчлических

порошков на металлические поверхности.

2.1.1.Спекание однокомпонентных систем.
2.1.2.Спекание многокомпонентных систем
2.2. Влияние геометрического, температурного и магнитоэлектрического факторов на качество восстанавливаемой поверхности
2.3.Условия работы подшипников скольжения типа втулка
Выводы по 2 главе
3. ОБЩАЯ МЕТОДИКА ИССЛЕДОВАНИЙ
3.2. Выбор восстанавливаемых деталей для проведения экспериментов
3.3. Выбор порошковых материалов из цветных сплавов
3.4. Выбор флюса.
3.5. Выбор оборудования
3.6. Вспомогательное оборудование для экспериментов
3.7. Обеспечение основных параметров ЭКН и их контроль.
3.8. Структурная схема исследований физикомеханических свойств напеченного покрытия.
3.8.1. Методика определения микротвердости поверхности.
3.8.2. Методика определения твердости по высоте напеченного слоя
3.8.3. Методика определения прочности сцепления напеченного слоя с поверхностью образца.
3.8.4. Методика определения плотности напеченного слоя.
3.8.5. Методика определения пористости напеченного слоя
3.8.6. Методика определения износостойкости напеченного слоя.
3.8.7. Методика проведения микроструктурных исследований.
3.9. Планирование эксперимента.
Выводы по 3 главе
4. ОСНОВНЫЕ ПАРАМЕТРЫ ПРОЦЕССА ЭЛЕКТРОКОНТАКТНОГО
НАПЕКАНИЯ АЛЮМИНИЕВОЖЕЛЕЗИСТОЙ БРОНЗЫ
БрАЖ
4.1. Реализация плана эксперимента
4.2. Металлографический анализ и оценка пористости покрытий
4.3. Выбор флюса
4.4. Определение твердости и микротвердости покрытия.
4.5. Определение температуры напекания
4.6. Влияние шероховатости поверхности образцов
перед напеканием.
4.7. Влияние высоты напекаемого слоя и времени напекания на сцепляемость.
4.8. Определение плотности напекаемого слоя
4.9. Определение износостойкости напеченного слоя
Выводы по 4 главе.
. ЭКОНОМИЧЕСКИЕ РАСЧЕТЫ ЭФФЕКТИВНОСТИ РЕМОНТА
ИЗНОШЕННОЙ ДЕТАЛИ НА СПЕЦИАЛИЗИРОВАННОМ УЧАСТКЕ РЕМОНТНОЙ МАСТЕРСКОЙ
5.1. Расчет общих показателей.
5.2. Расчет относительных показателей.
5.3.Расчет экономической эффективности внедрения нового технологического процесса восстановления изношенной детали на специализированном участке ремонтной мастерской.
5.4. Последовательность расчета.
5.5. Расчет цены продукции
5.6. Определение величины фондоотдачи.
5.7. Определение прибыли на 1 руб. основных производственных фондов
5.8. Определение величины фондоотдачи
5.9. Определение уровня рентабельности.
5 Определение годовой экономии.
5 Определение окупаемости капитальных затрат.
Выводы по 5 главе.
Общие выводы.
Список литературы


Диффузионная металлизация Также за последние десятилетия был проведен ряд исследований ,,,,1,6 в области восстановления и упрочнения деталей машин методами диффузионной металлизации. Диффузионное хромирование это разновидность химикотермической обработки, заключающееся в насыщении поверхностных слоев деталей хромом в чистом виде или его соединениями карбиды, бориды, нитриды, силициды и др Диффузионное хромирование выгодно отличается от гальванического, обеспечивая высокую производительность и низкую себестоимость восстановления деталей. Восстановленные этим методом детали практически не подвержены коррозии. Прирост геометрических размеров па образцах из стали ,Х составляет на диаметре 0 мкм. Такое увеличение геометрических размеров дает возможность восстанавливать детали имеющие износ порядка мкм . Технологический процесс диффузионного хромирования 9,. Детали очищаются и обезжириваются. Затем на восстанавливаемые поверхности наносится обмазка, содержащая хром. Подготовленные таким образом детали устанавливаются в термическую печь, где нагреваются до температуры . С. Время выдержки устанавливается в зависимости от необходимости получения приращения геометрических размеров. После остывания деталь подвергается алмазному шлифованию. Но, несмотря на простоту и дешевизну восстановления деталей данным методом, высокое качество получаемых поверхностей деталей, данный методе может быть внедрен в ремонтное производство применительно к восстановлению большей части деталей типа вал, так как не обеспечивает необходимый прирост геометрических размеров. Изза этого ремонту подлежит только ограниченная номенклатура деталей с износами до 0 мкм, а большая часть деталей имеет износы, превышающие эту величину. Способ центробежной заливки 9,,0,1,2 заключается в нанесении расплавленной бронзы на восстанавливаемую поверхность втулки в процессе ее вращения с заданной окружной скоростью. Плавление бронзы может, осуществляется печным нагревом, с применением электродугового нагрева и с нагревом токами высокой частоты. Наиболее работоспособным оказался процесс центробежной заливки с применением электродугового нагрева при восстановлении внутренней изношенной поверхности бронзовой втулки. Остальные технологии практически не применяются по разным причинам, но основной из этих причин является высокая себестоимость восстановленной втулки. Сущность процесса центробежной заливки с применением электродугового нагрева при восстановлении внутренней изношенной поверхности бронзовой втулки в следующем. Во внутреннюю полость втулки помещается шихта, представляющая собой смесь, состоящая либо из стружки, гранул или порошка соответствующей марки бронзы с необходимым количеством флюса. Заготовка закрывается с торцов уплотнительными фланцами с центральными отверстиями, устанавливается на станок установку и приводится во вращение. Через центральные отверстия во фланцах внутрь заготовки вводятся электроды, между которыми зажигается электрическая дуга, являющаяся источником тепла для расплавления шихты и подогрева поверхностного слоя металла втулки. Расплавляющийся металл шихты под действием центробежных сил равномерно распределяется по внутренней поверхности восстанавливаемой втулки. Затем подача электроэнергии на электроды прекращается, а заготовка продолжает вращаться до полного окончания кристаллизации залитого сплава. Далее заготовка снимается с установки, и ее дальнейшее охлаждение ведется в песке. Заливаемая поверхность втулки не должна иметь следов коррозии, масла и прочих загрязнений, так как это препятствует смачиванию и диффузии расплавленного металла шихты с изношенной поверхностью втулки, снижая прочность сцепления наносимого слоя с основой втулки. В качестве флюса применяется обезвоженная и размолотая бура в количестве 1,5. Для обезвоживания буры ее прокаливают до температуры 0 С, а затем измельчают до порошкообразного состояния. Зашихтовка производится с помощью специального приспособления, которое уплотняет шихту и придает ей кольцевую форму. Шихта в виде кольца с небольшим натягом запрессовывается во внутрь втулки рисунок 1.