Технология восстановления и упрочнения поверхностей золотников гидроусилителей рулевого управления гальваногазофазным хромированием

• Автор: Семенова, Елена Евгеньевна
• Шифр специальности: 05.20.03
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2004
• Место защиты: Пенза
• Количество страниц: 170 с. : ил.

Введение

1. Сосгояние проблемы и задачи исследований

1.1. Принцип работы и причины утраты работоспособности

золотниковых пар гидроагрегатов и пути снижения интенсивности их изнашивания

1.2. Виды износов прецизионных пар и их характеристика

1.3. Способы восстановления золотниковых пар гидроусилителей

рулевого управления

1.4. Цель и задачи исследования.

2. Теоретическое обоснование восстановления золотников

гидроусилителей рулевого управлении гальваногазофазным хромированием.

2.1. Влияние подложки на сцепляемость и формирование

электролитического хрома.
2.2. Выводы.
3. Программа и методика экспериментальных исследований
3.1. Программа экспериментальных исследовании.
3.2. Методика экспериментальных исследований
3.2.1. Оборудование и технологическая оснастка гальванического участка. Выбор электролита и режимов нанесения электролитического хрома
3.2.2. Аппаратурное обеспечение, расчет и выбор системы нагрева образцов и деталей в реакционной камере для нанесения хромового покрытия из газовой фазы через его карбонил
3.2.3. Морфология и внутренняя структура подслоя и двухслойных газьваногазофазных покрытий
3.2.4. Обоснование необходимого комплекса методов для изучения
комбинированного покрытия
3.2.5. Изучение элементного состава с применением рентгеновской спектроскопии
3.2.6. Исследования фазового состояния границы раздела с использованием рентгеновского анализа
3.2.7. Исследование микроструктуры и элементного состава 1раницы раздела с использованием рентгеноспектрального микроанализа .
3.2.8. Исследование элементного состава границы раздела с использованием массспектрометрии вторичных ионов с послойным анализом.
3.2.9. Изучение микротвердости покрытий.
3.2 Определение остаточных напряжений.
3.2 Определение прочности сцепления покрытия с основой
3.2 Определение износостойкости покрытий
3.2 Планирование эксперимента по поиску оптимальных параметров процесса и построения его математической модели
3 Методика поиска ггимальных параметров процесса.
3 Выбор параметра оптимизации.
3 Ре1рессионное моделирование и оптимизация процесса хромирования.
4. Результаты экспериментальных исследований и их
анализ.
4.1. Механизм нанесения двухслойных гальваногазофазных покрытий.
4.2.1. Морфология, внутренняя структура и микротвердость гальванического подслоя
4.2.2. Результаты исследования физикомеханических свойств покрытий с помощью электронных, ионных и фотонных зондов.
4.2.2.1. Исследование технологии газофазного нанесения хрома
4.2.2.2. Распределение газообразных компонентов в макродефектах покрытия.
4.2.3. Физикомеханические свойства двухслойных гальваногазо
фазных покрытий, исследуемых традиционными методами . .
4.2.3.1. Сцештяемость покрытий.
4.2.3.2. Остаточные напряжения в покрытиях.
4.2.3.3. Износостойкость покрытий
4.3. Поиск оптимальных параметров процесса и построение его математической модели.
4.3.1. Поиск оптимальных параметров
4.3.2. Посгроение математической модели процесса.
4.3.3. Стендовые испытания.
4.3.4. Эксплуатационные испытания
5. Технология восстановления, экономическая эффективность
способа и производственные рекомендации.
5.1. Технология восстановления.
5.2. Экономическая эффективность способа и производственные рекомендации
5.3. Выводы
Общие выводы.
Список литературы


Важное место при исследовании изнашивания деталей в процессе эксплуатации машин занимают работы по изучению структурных изменений в металлах, влияния на них нагрузки и среды, выполненные под руководством Б. И. Костецкого. Исследованию условий схватывания металлов посвящены работы С. Б. Айбиндера , . Голего , И. М. Любарского , А. П. Семенова и др. Изучению своеобразного процесса переноса металлов при трении без повреждения поверхности и без существенного повышения трения посвящены работы Д. Н. Гаркунова и Полякова . Необходимым условием для понимания роли внешней среды в процессах трения, изнашивания и связанной с ними повреждаемости деталей являются результаты, достигнутые в изучении формирования на поверхностях металлов смазывающих пленок и их несущей способности. В этом вопросе большая заслуга принадлежит Ахматову , М. Д. Безбородько, Г. В. Виноградову , Б. В. Дерягину, Матвеевскому , К. К. Папоку, Ю. А. Розенбергу и др. Исследования свойств топлив, определяющих износостойкость деталей, выполнены А. Ф. Аксеновым . Необходимой предпосылкой для исследования эксплуатационных свойств топлива являются научнометодические разработки, проведенные Б. А. Энглиным, И В. Рожковым и др. Значительный вклад в изучение влияния поверхностно активных сред на состояние материалов в условиях механического нагружения физикохимическая механика материалов был внесен академиком П. А. Ребиндером, С. Я. Вейнером, Г. И. Нпифановым, Г. В. Карпенко, В. И. Лихтманом, Е. Д. Щукиным. Изучению действия различных факторов на абразивное изнашивание металлов посвящены работы И М. Хрущова, В. Н. Кащеева, В. А. Кислика, М. М. Тененбаума, В. Н. Ткачева. Вопросам изучения влияния вибрационного характера нагружения на трение и повреждаемость металлических поверхностей посвящены работы А. Я. Алябьева, . I. Голего, М. С. Островского, А. Д.М. Толстого, В. В. Шевеля, за рубежом Г. Томлинсона, Р. Уотерхауза, И. Фенга, Г. Улига, К. Райта и др. Исследованию влияния шероховатости, механических свойств и нагружения на формирование площадей контакта и контактных давлений выполнены Л. А. Галкиным, П. Е. Дьяченко, II. Б. Демкиным, контактной жесткости машин Д. Н. Решетовым, температурных условий в местах контакта . Коровчинским. В работах Пронникова с сотрудниками даны методы оценки надежности подвижных соединений машин в связи с их изнашиванием и, в частности, с изменением макрогеомегрии поверхностей. Таким образом, фундаментальные исследования в области машиностроительной гидравлики, трения и изнашивания создали необходимые предпосылки для изучения физической сущности причин отказов и неисправностей, роли и влияния конструктивно технологических и эксплуатационных факторов на работоспособность, для выбора критериев и методов оценки надежности прецизионных пар гидравлических агрегатов. Большое значение имеет фактический материал по исследованию неисправных гидравлических агрегатов, а также систематизация наиболее уязвимых деталей и узлов по признаку, определяющему возможные виды отказов и их причины. Вопросам ремонта и долговечности тракторных гидравлических систем посвящены работы Е. И. Абрамова, К. А. Колесниченко, В. Т. Маслова, В. И. Барышева, В. П. Вегера, В. А. Дегтярева, В. Е. Чиркуна, В. Н. Лозовского и др. Перечисленные повреждения поверхностей деталей прецизионных пар приведены на рисунках 1. Они показывают, что наряду с износами, которые, в любом случае, сопровождаю работу прецизионных пар, особенно опасным является схватывание поверхностей. Рисунок 1. Эти обстоятельства заставляют конструкторов уже на стадии конструирования решать сложные задачи, связанные с повышением точностных параметров прецизионных пар, технологов работать в направлении подбора износостойких конструкционных материалов, а эксплуатационников повышать эксплуатационную надежность топливных и гидравлических агрегатов путем соблюдения регламентных работ но техническому обслуживанию. Однако срок службы гидравлических агрегатов не исчерпывается ресурсом новых, но может быть значительно увеличен путем восстановления изношенных деталей прецизионных пар. Данное обстоятельство продиктовано еще и экономической целесообразност ью.