21 января 2018г.
Ключевые слова: газодинамическое напыление, микродуговое оксидирование, деталь, электролит,
Аннотация. В статье рассмотрена комбинированная технология восстановления и упрочнения деталей сельскохозяйственной техники и оборудования перерабатывающих производств АПК, сочетающая в себе преимущества газодинамического напыления и микродугового оксидирования, позволяющая значительно увеличить их износостойкость.
Создание новых экологически чистых технологий нанесения высокоэффективных покрытий для упрочнения деталей с задачей увеличения их износостойкости, является одной из важнейших задач современной науки и техники.
В этой связи, особый интерес представляет микродуговое оксидирование (МДО). Суть МДО заключается в создании на поверхности детали в условиях воздействия микродуговых разрядов твердого тонкого износостойкого оксидно-керамического покрытия.
К важнейшим достоинствам способа можно отнести следующие [1, 2,5]: возможность нанесения покрытий на сложно-профильные изделия, внутренние поверхности и скрытые полости; получение покрытий с адгезией, сравнимой с прочностью материала основы; экологическую безопасность.
В основном МДО используется при упрочнении вентильных материалов, обладающих униполярной проводимостью (алюминий, магний, титан и др.). На стальных изделиях, получение подобных покрытий невозможно [2]. При восстановлении изношенных деталей МДО также не используется, так как покрытия полученные данным способом не позволяют компенсировать износ [3].
Нами предложена комбинированная технология восстановления изношенных деталей машин (в том числе стальных) газодинамическим напылением с последующим упрочнением микродуговым оксидированием.
Суть разработанной технологии заключается в следующем. Газодинамическое напыление выполняется алюминий-содержащим порошком. При этом толщина нанесенного слоя, в зависимости от износа детали, может составлять от 0,1 до 1,1 мм. После этого, восстанавливаемую поверхность подвергают механической обработке, а затем упрочняют МДО.
Прочность сцепления покрытий, созданных сверхзвуковым газодинамическим напылением на алюминиевых сплавах, составляет 50…65 МПа; на сталях – 40…50 МПа [5].
В качестве электролитов для МДО рекомендуется использовать растворы типа «КОН-Na2SiO3 » или «КОН-Н3BO3». В ходе МДО плотность тока следует поддерживать в пределах 18…23 А/дм2, температуру электролита – 30..40 оС. Продолжительность обработки должна составлять не менее 80…130 мин.
При МДО, в зависимости от режимов, толщина упрочненного слоя составит 0,100…0,150 мм, а микротвердость – 9400…11000 МПа.
Использование разработанной технологии позволяет увеличить износостойкость восстановленных деталей в 2-3 раза в сравнении с новыми деталями. Технология рекомендуется для внедрения на предприятиях технического сервиса.
Список литературы
1. Kuznetsov, Y.A. Investigation of internal stresses in thin layer oxide ceramic coatings. Journal «Traktori i pogonske masine, Tractors and power mashine», Vol. 18, № 2, Novi Sad, Srbija, Dec. 2013. P. 42-49. 65 р.
2. Кузнецов, Ю.А. Технологии высокоскоростного напыления [Текст] / Ю.А. Кузнецов, В.В. Гончаренко // Техника и оборудование для села. – 2013.– №8 (194). – С. 40-45.
3. Коломейченко, А.В. Применение газодинамического напыления и МДО для восстановления с упрочнением деталей сельскохозяйственной техники [Текст] / А.В. Коломейченко, Н.В. Титов, В.Н. Логачев // Ремонт. Восстановление. Модернизация. – 2013. – №2. – С. 03-05.
4. Кузнецов, Ю.А. Комбинированная ресурсосберегающая технология восстановления и упрочнения деталей машин и оборудования АПК. [Текст] / Ю.А. Кузнецов // Вестник Орловского государственного аграрного университета. – 2010. – № 1, т.22. – С. 6-8.
5. Кузнецов, Ю.А. Инновационные способы газотермического напыления покрытий. Монография. [Текст] / Ю.А. Кузнецов, В.В. Гончаренко, К.В. Кулаков. – Орел: Издательство ОрелГАУ, 2011. – 124 с.
