Применение самофлюсующихся порошковых материалов

Другое » Разработка метода напыления износостойких покрытий на наружную коническую поверхность кольца блокирующего синхронизатора ВАЗ 2123 » Применение самофлюсующихся порошковых материалов

В последнее время самофлюсующиеся порошковые материалы на никелевой и кобальтовой матрицах с упрочняющими фазами на основе карбидов и боридов благодаря своим высоким износостойким свойствам нашли широкое применение при упрочнении деталей не требующих механической обработки после нанесения покрытий или имеющих минимальные припуски на механическую обработку, а также при упрочнении или восстановлении деталей дорогостоящих и выпускаемых малыми сериями.

Существенным препятствием для распространения этих материалов в крупносерийном и массовом производствах является сложность их обработки на существующем оборудовании с применением выпускаемого инструмента для лезвийной и абразивно-шлифовальной обработки из-за особенностей структуры самофлюсующихся сплавов, имеющих сравнительно "мягкую легкоплавкую матрицу (Ni) и твердый наполнитель (карбиды, бориды). Твердость наполнителей на основе карбидных и боридных фаз сложного состава, соизмеримая с твердостью наполнителя в лезвийном абразивном инструментах, приводит к потере режущих свойств инструмента, а высокие контактные температуры, возникающие в процессе механической обработки, - к разупрочнению поверхностных слоев матрицы самофлюсующихся сплавов, особенно на никелевой основе, и ее налипанию на режущие контактные поверхности. Оба этих явления затрудняют процесс обработки и требуют частой правки инструмента, что, в конечном счете, и ограничивает применение самофлюсующихся сплавов на никелевой основе. Таким образом, одним из основных направлений развития упрочняющих материалов является разработка технологии изготовления деталей с упрочняющими покрытиями на никелевой матрице (основе) и специального инструмента для их обработки с целью расширения их внедрения в серийном и массовом производствах.

При проведении комплекса исследований в этой области необходимо стремиться к тому, чтобы экономический эффект от увеличения ресурса деталей с упрочняющими покрытиями в эксплуатации превышал затраты на их изготовление.

Следует учитывать при этом, что работоспособность сплавов на никелевой основе зависит от условий эксплуатации. Так, например, хорошо проявив себя в условиях трения скольжения, даже абразивного, эти сплавы не работают в конструкциях с высокими ударными и удельными знакопеременными нагрузками. Объясняется это тем, что в данных условиях механизм износа описываемых сплавов имеет питтинговый характер, который до конца не изучен, но с большой степенью вероятности может быть охарактеризован следующим образом. Никелевая матрица под воздействием ударных нагрузок подвергается наклепу, в результате чего происходит вытеснение упрочняющих карбидоборидных зерен в зону трения. На границе появляются острые иглы, начинающие интенсивно изнашивать ответное (контр) тело. В результате по мере износа происходит микросварка зерен упрочняющей фазы с трущейся поверхностью и вырыв их из покрыта. Образовавшиеся пустоты не заполняются продуктами износа, и это, по мере эксплуатации изделия, приводит к катастрофическом износу трущейся пары. Один из путей улучшения свойств этих материалов, применяемых для упрочнения автомобильных деталей, - легирование их элементами, частично устраняющими перечисленные выше недостатки.

Большое влияние на работоспособность материалов трущихся пар деталей оказывают их температура плавления, энергия связи в решетке и способность образовывать в зоне трения продукты в виде пленок химических соединений, препятствующих схватыванию поверхностей трения.

Принципиальные же решения в области создания новых порошковых материалов, обладающих свойствами самофлюсовиния, для нанесения их в качестве износостойких покрытий на детали машин и механизмов, очевидно, могут быть, найдены при выполнении целого ряда условии. Во-первых, материал основы (матрицы) должен иметь более высокую энергию связи в решетке, чем никель, обладающий способностью удовлетворительно обрабатываться на традиционном оборудовании и традиционным инструментом. Во-вторых, твердость упрочняющей фазы должна быть ниже, чем у твердосплавного или керамического лезвийного инструмента, при этом упрочняющая фаза должна обладать свойствами, обеспечивающими высокую работоспособность деталей с покрытиями, и удовлетворять требованиям, предъявляемым к материалам, работающим в различных условиях трения. Матричные материалы оболочек должны состоять из сплавов на основе Fe, Ni, Cu, Ti, Al или их соединений с элементами, обладающим свойствами флюсования, - В, Si, Р, Mn.

Другие публикации:

Регистрация тракторов: порядок регистрации при постановке на учёт, снятие с учёта
.В соответствии с Типовыми правилами регистрации тракторов, самоходных шасси, тракторных прицепов предприятий, учреждений и организаций России все вновь проступающие в организации трактора, тракторные прицепы и дорожно-строительные машины, на пневмоколесном ходу (самоходное шасси), передвигающиеся ...

Пути повышения долговечности узлов синхронизатора используемые в мировой практике
Большинство европейских компаний, производящих коробки переключения передач в массовом масштабе, использует в настоящее время латунные кольца синхронизаторов системы Borg Warner (аналог - кольцо 2108-1701164-10). Используются также синхронизаторы с одинарным наружным конусом (2101-1701164), которые ...

Проблемы состояния современной транспортной инфраструктуры
В последнее время потребности в транспортных услугах только растут. Однако существующая инфраструктура уже не в состоянии обеспечить потребности экономики. Значительная часть объектов инфраструктуры выходит из строя, стала технически непригодной, морально устаревает. Только несколько примеров: за п ...