Технология восстановления деталей молокоперерабатывающего оборудования газопламенным напылением с упрочнением микродуговым оксидированием

• Автор: Денисьев, Сергей Александрович
• Шифр специальности: 05.20.03
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2003
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 187 с. : ил

ОГЛАВЛЕНИЕ
ВВЕДЕНИЕ

1. СОСТОЯНИЕ ВОПРОСА И ЗАДАЧИ ИССЛЕДОВАНИЙ

1.1 Применяемые в молочной промышленности коррозионностойкте стали и их характеристики

1.2 Способы восстановления и упрочнения деталей из

коррозионностойкнх сталей.

1.3 Микродуговое оксидирование как перспективный способ

восстановления и упрочнения деталей перерабатывающих производств

1.4 Основные типы насосов и молочных кранов применяемых в

молочной промышленности, и их характеристики.

1.5 Анализ технического состояния основных деталей на примере

насоса марки Г2ОПД и молочного крана.
1.6 Выводы и задачи исследований
2. ТЕОРЕТИЧЕСКОЕ ИССЛЕДОВАНИЕ СЦЕЛЛЯЕМОСТИ
ПОКРЫТИЙ.
2.1 Теории адгезии при газотермическом напылении.
2.2 Применение теории адгезии для определения касательных
напряжений и напряжении отрыва.
2.3 Выводы
3. МЕТОДИКИ ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ.
3.1 Оборудование и материалы для проведения исследований
3.2 Методика напыления
3.3 Приготовление, контроль и корректировка электролитов
3.4 Методика определения прочности сцепления
3.5 Методика измерения толщины покрытий.
3.6 Методика измерения микротвсрдости покрытий
3.7 Методика проведения рентыгноспектрального анализа.
3.8 Методика проведения ренпеноструктурного анализа.
3.9 Метод контроля пористости покрытий.
3. Методика проведения коррозионных испытаний.
3. Методика определения внутренних напряжений.
3. Методика испытаний на изнашивание
3. Определение ошибки эксперимента и повторности опыта
4. РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЙ И ИХ ОБСУЖДЕНИЕ
4.1 Прочность сцепления покрытий.
4.2 Исследование влияния состава электролита и режимов
микродугового оксидирования на толщину и скорость
формирования покрытий
4.3 Микротвердость покрытий
4.4 Рентгеноструктурный анализ.
4.5 Рентгсноспскгральный анализ покрытий.
4.6 Пористость покрытий.
4.7 Коррозионная стойкость
4.8 Внутренние напряжения.
4.9 Износостойкость покрытий
4. Эксплуатационные испытания
4. Выводы
5. ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЙ ПРОЦЕСС И ЕГО ТЕХНИКО
ЭКОНОМИЧЕСКАЯ ЭФФЕКТИВНОСТЬ.
5.1 Технологический процесс восстановления и упрочнения
наконечников центробежных насосов и пробок молочных крапов
5.2 Экономическая эффективность от восстановления наконечников центробежных насосов
5.3 Выводы
ОБЩИЕ ВЫВОДЫ
ЛИТЕРАТУРА


Развитие науки и техники на современном этапе привело к созданию целого ряда новых технологических способов поверхностного упрочнения [, , ], основанных на конденсации частиц, имеющих высокую энергию, плазмохимических процессов. В последние юлы интенсивно развиваются и находят применение новые перспективные процессы упрочнения, основанные на использовании источников с высокой концентрацией энергии [, ). К ним прежде всего относятся способы упрочнения поверхностных слоев лазерной обработкой [, ], вакуумные ионно-плазменные способы нанесения покрытий [, ], электроискровое легирование [] и т. Упрочненные поверхностные слои создают необходимый барьер, защищающий основной металл от воздействия механических нагрузок и рабочей среды. Однако нанесение покрытий выше перечисленными способами датеко не всегда удовлетворяет тем противоречивым требованиям, которые предъявляются к материалам триботехнического назначения. На поверхности детали образуется прочный, практически беспористый слой керамики толщиной до 0 мкм [, , ]. Микродуговое оксидирование, берущее свое начато от анодирования, впервые было воспроизведено на группе вентильных металлов, обладающих ярко выраженной односторонней проводимостью (AI, Ti, Та и др. Явление возникновения при электролизе множества микродут овых разрядов . ИНХ СО АН СССР начал разрабатываться способ нанесения покрытий, получивших название микродуговое оксидирование. Уже в начале века было известно, что при прохождении электрического тока через жидкости (электролиты), электролиз при некоторых условиях может сопровождаться световыми явлениями на электродах. Однако эти явления не исследовались подробно вплоть до конца -х голов века, хотя и служили предметом наблюдений. Начиная с -х годов -го века, происходит заметное повышение интереса ученых к подобным явлениям, связанное с обнаруженным А. Гюнтершульце и Г. Бетцем [] искрением на аноде. Их работами были заложены основы в области оксидной изоляции и теории электрофизических явлений. Затем явление искрения наблюдалось некоторыми исследователями [] в процессе электролитного нагрева металла. При этом в анодном процессе за некоторый промежуток времени вся поверхность электрода подвергалась воздействию разрядов, что сопровождалось характерным шумом. Проведенное осцил-лографнрованне [] показало, что в этом случае имеет место пробои полупроводниковой пленки. Необходимо отметить, что на значение напряжения искрения существенное атиянне оказывает чистота металла [, ]. Известно также, что изменение состава оксидной пленки в результате внедрения вещества электролита не влияет на напряжение искрения []. Очевидно, эти факты снизили практическую значимость явления искрения. Однако в последнее время, начиная с -х годов прошлого века, была показана перспективность использования его для получения керамических покрытий на ряде цветных металлов [, , , , , , ]. Одним из первых примеров такого применения искрения является процесс высоковольтного анодирования магния []. Процесс проводился при напряжении выше напряжения искрения, в результате чего на поверхности магния образовался твердый плотно прилегающий слой, содержащий смесь тугоплавких соединений магния. Свойства этого слоя контролировались до некоторой степени составом ванны. Сочетание анодной искровой обработки кадмия в растворе ниобата калия и перегрева продукта реакции при температуре 0 К позволило получить покрытия с удовлетворительными диэлектрическими свойствами []. При этом отмечается, что анодное искрение может быть использовано для получения широкого набора комплексных оксидов и других соединений. Л.Крассу и У . Мак Нейлу [] удалось получить кристаллические покрытия на различных металлах в растворе алюминатов, силикатов и вольфрамнтов в результате анодной искровой обработки без последующего проіревания. Они показали, что покрытия представляют собой оксиды, которые образуются в результате высокотемпературного разложения анионной составляющей электролиза. Следует отметить, что образование стеклообразных пленок на алюминии в растворе силиката натрия (жидкого стекла) в результате обработки металла искровыми разрядами отмечалось Брауном, Куном и Гран Бао Ваном []. Ими же в году была сделана попытка объяснения механизма наблюдаемого явления [,].