Разработка комбинированных методов восстановления и упрочнения изношенных деталей сельскохозяйственной техники на основе железнения

• Автор: Серебровский, Вадим Владимирович
• Шифр специальности: 05.20.03
• Научная степень: Докторская
• Год защиты: 2008
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 261 с. : ил.

ВВЕДЕНИЕ

Глава 1. СОСТОЯНИЕ ПРОБЛЕМЫ, ЦЕЛЬ И ЗАДАЧИ ИССЛЕДОВАНИЯ

1.1. Обоснование необходимости модернизации сельскохозяйственной техники при ремонте

1.2. Нанесение упрочняющих покрытий как приоритетное направление повышения надежности модернизируемых машин
1.3. Основные направления совершенствования технологических процессов восстановления деталей гальваническими покрытиями
1.4. Повышение качества железных покрытий для ресурсной модернизации сельскохозяйственной техники

1.4.1. Легирование железных покрытий добавками в электролит

1.4.2. Упрочнение железных покрытий при восстановлении деталей при ресурсной модернизации техники

1.4.3. Цианирование железных покрытий

1.5. Выводы, цель и задачи исследований

Глава 2. ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ ПОВЫШЕНИЯ ТЕХНИЧЕСКОГО УРОВНЯ ТЕХНОЛОГИИ ЖЕЛЕЗНЕНИЯ ДЕТАЛЕЙ ПРИ МОДЕРНИЗАЦИИ СЕЛЬСКОХОЗЯЙСТВЕННОЙ ТЕХНИКИ НА СЕРВИСНЫХ ПРЕДПРИЯТИЯХ
2.1. Научнометодические подходы к оценке технологий восстановления деталей
2.2. Обоснование показателей оценки технического уровня технологий восстановления деталей при модернизации сельскохозяйственной техники на сервисных предприятиях
2.3. Теоретическое обоснование применения сплавов на основе железа при восстановлении деталей
2.4. Прогнозирование влияния условий электролиза на формирование легированных покрытий
Выводы по главе 2
Глава 3.1 ПРОГРАММА И МЕТОДИК А ИССЛЕДОВАНИЙ
3.1. Программа исследований
3.2. Методика мониторинга состояния технологических процессов восстановления деталей железнением
3.3. Методика нанесения и упрочнения легированных железных покрытий
3.3.1. Нанесение покрытий
3.3.2. Упрочнение покрытий
3.4. Методика исследования физикомеханических свойств покрытий д
3.4.1. Структура покрытий д
3.4.2.Внутренние напряжения в покрытиях по
3.4.3. Прочность сцепления покрытий с подложкой
3.4.4. Усталостная прочность образцов с покрытиями .
3.4.5. Микротвердость покрытий
3.4.6.Износостойкость покрытий
3.5. Оптимизация режимов нанесения покрытий
3.6. Методика ударных испытаний
3.7. Методика стендовых испытаний
Выводы по главе 3. .
Глава 4. РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЙ И ИХ АНАЛИЗ П
4.1. Состояние технологических процессов восстановления деталей гальванопокрытиями
4.2. Физикомеханические свойства легированных железных покрытий
4.2.1. Структура покрытий
4.2.2. Внутренние напряжения в покрытиях
4.2.3. Прочность сцепления покрытий
4.2.4. Усталостная выносливость образцов с покрытиями
4.2.5. Микротвердость легированных покрытий
4.2.6. Износостойкость покрытий
4.2.7. Оптимальные режимы нанесения и упрочнения покрытий
4.2.8. Результаты ударных испытаний
4.2.9. Результаты стендовых испытаний
4.2 Результаты эксплуатационных испытаний
Выводы по главе 4
Глава 5. РЕАЛИЗАЦИЯ РЕЗУЛЬТАТОВ ИССЛЕДОВАНИЙ И
ИХ ЭКОНОМИЧЕСКАЯ ЭФФЕКТИВНОСТЬ
5.1 .Технологические рекомендации по восстановлению деталей железными легированными покрытиями
5.1.1. Рекомендации по восстановлению деталей легированными железными покрытиями
5.1.2. Рекомендации по упрочнению железных покрытий цианированием
5.2. Экономическая эффекгивность результатов исследования
Выводы по главе 5
ОБЩИЕ ВЫВОДЫ
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ


Анализ направлений модернизации техники в России и за рубежом, опрос экспертов и мнений ученых и специалистов показывают, что наиболее перспективными из них являются повышение производительности машин, их надежности, экономичности и комфортности обслуживания. Считаем, что повышение надежности модернизированных машин должно произойти за счет использования более совершенных конструкций агрегатов и новых материалов, в том числе при восстановлении деталей . Большие возможности повышения ресурса восстановленных деталей при модернизации сельскохозяйственной техники открывают технологии нанесения упрочняющих покрытий, в том числе композиционных, которые вошли в перечень критических технологий, который утвердил в мае года Президент Российской Федерации. Значительный интерес для этих целей представляют процессы нанесения покрытий с применением нанотехнологий. Перспективным направлением повышения износостойкости восстановленных деталей является легирование покрытий, полученных железнсиием. Одними из наиболее эффективных легирующих элементов являются молибден и вольфрам. Курской ГСХА, на которые получены патенты. Результаты сравнительных испытаний на износ показали, что износостойкость жслезомолиб деловых покрытий к стали составила 6 при трении в паре с чугуном и 4 в паре с бронзой. Износостойкость железовольфрамовых покрытий на выше износостойкости закаленной стали при трении с чугуном и на больше при трении с бронзой. При трении без смазочного материала железомолибденовые и железовольфрамовыс покрытия превосходят износостойкость железных покрытий в1,Д,раза , . Таким образом, одним из приоритетных направлений развития технического сервиса в АПК является модернизация сельскохозяйственной техники при ремонте. Повысить надежность при ресурсной модернизации машин можно не только установкой на отремонтированные машины современных систем и агрегатов, но и применением новых материалов и упрочняющих покрытий. МОДЕРНИЗИРУЕМЫХ МАШИН
Одним из приоритетных направлений при модернизации сельскохозяйственной техники при ремонте является повышение их надежности , , . По мнению специалистов, повышение надежности модернизируемых машин будет реализовано за счет использования более совершенных конструкций агрегатов и новых материалов. Оно наиболее развито за рубежом, где используются новые топливные и гидравлические системы, композиционные и керамические материалы и покрытия. Таким образом, одним из главных составляющих звеньев модернизации машин является восстановление деталей . Себестоимость восстановления деталей не превышает . Предполагается, что объемы восстановления будут увеличиваться. По данным профессора В. ПЛялякина уже в году они по сравнению с годом увеличились более чем в 1,5 раза. При этом доля восстановленных деталей при ремонте машин возросла с 8 до . В настоящее время разработаны и внедрены технологические процессы, в которых предусмотрены новые методы нанесения покрытий на изношенные детали, обеспечивающие повышение ресурса в 1,5. Для восстановления деталей используют различные способы Проведенный нами анализ нормативнотехнической документации и опыта работы ремонтных предприятий показал, что основным способом восстановления является наплавка. Различными видами наплавок восстанавливают около всех деталей, образующих подвижные соединения. По данным профессора Сковородила В. Я., наплавкой восстанавливают от до деталей типовых подвижных соединений тракторов. Из всех видов наплавок наибольшее применение нашли дуговая наплавка под слоем флюса, наплавка в среде углекислого газа и др. Они достаточно подробно описаны в технической литературе , , , ,,. Наиболее широкие возможности для повышения износостойкости деталей подвижных соединений дает применение наплавки порошковыми проволоками и лентами. Порошковую проволоку прежде всего используют при восстановлении деталей ходовой части тракторов. Износостойкость наплавленных деталей в 1,2. Дуговая наплавка проволокой ППАН2 под слоем флюса АН8А применяется на Кунгурском ремонтномеханическом заводе Пермской области для восстановления шеек коленчатых валов двигателей ЯМЗ6, ЯМЗ8, АМЛ. При нанесении порошкообразных износостойких материалов применяют плазменную, электрошлаковую, газопламенную и электроферромагнитную наплавку.