Дослідження механічних властивостей поверхонь з релітними компонентами
Вантажиться...
Дата
2019-12
Автори
Науковий керівник
Назва журналу
Номер ISSN
Назва тому
Видавець
КПІ ім. Ігоря Сікорського
Анотація
Ресурс роботи устаткування, що експлуатується в нафтовій, гірничо-добувній, гірничо-збагачувальній, вугільній галузях промисловості переважно визначається терміном служби деталей машин і механізмів, що працюють за умов інтенсивного абразивного, гідро-абразивного, та інших видів зношення. Сьогодні існує значна кількість технологій, що дозволяє подовжити довговічність вищезазначених деталей (термічна обробка, механічне зміцнення та ін.). Проте найбільш ефективним способом зміцнення залишаються такі методи, як наплавлення та напилення робочих поверхонь. Використання таких методів забезпечує будь які характеристики (твердість, міцність, корозійну стійкість) нанесених зносостійких покриттів завдяки, насамперед оптимально підібраному хімічному складу наплавних матеріалів. При цьому найвищу зносостійкість при роботі в зазначених умовах мають композиційні покриття на основі тугоплавких сполук.
Основою таких покриттів є зносостійкі частинки (армуюча фаза) карбідів, нітридів та інших сполук, що мають високі показники твердості й міцності, які закріплені в більш м'якій і пластичній матриці. Для створення матриці використовують різні матеріали на основі заліза, нікелю, кобальту, міді та інших металів і сплавів, що забезпечують необхідні характеристики покриття. Наплавлений шар можна наносити багатьма способами. Залежно від способу нанесення необхідно створення цілої гами присаджувальних матеріалів, до складу яких, у першу чергу, входять армуючі частинки. Найбільш перспективним, за зносостійкістю є застосування частинок плавлених карбідів вольфраму евтектичного складу WC – W2C.
Створення нового матеріалу - сфероїдизованих гранул литих карбідів вольфраму, технологія виготовлення якого дозволить забезпечити унікальні властивості розпилених частинок, у тому числі дрібнодисперсність структури, підвищену мікротвердість і плинність, є головним завданням досліджень, при успішному розв’язанні якого, можна створити матеріали для нанесення композиційних зносостійких покриттів з підвищеною концентрацією армуючої фази в наплавленому шарі, мінімальним ступенем розчинення гранул в матриці та поліпшеними експлуатаційними характеристиками.
Генерація плазми в плазмо-дугових процесах виконується за рахунок наявності плазмоутворюючого середовища. Плазмоутворююче середовище повинно забезпечувати найбільшу питому теплову потужність плазмотрону при відповідних витратах плазмоутворюючої суміші та затраченої електричної енергії, а також концентрувати та зосереджувати отриману енергію.
Великий вплив на теплофізичні характеристики плазмового струменю в умовах теплообміну з стрічкою під час наплавлення надає вид плазмоутворюючого газу. Використання воднево-кисневої суміші у якості плазмоутворюючого газу має певні переваги в порівнянні з іншими газами. Наприклад плазма отримана з використанням аргону, не дивлячись на високу температуру, її струмінь не розплавляє дріт і основу деталі. Це зумовлено малою величиною критерія Біо і скороченою високотемпературною зоною плазмового потоку.
Таким чином наплавлення жаростійких функціональних покриттів з використанням дозволяє значно скоротити витрати на витратні матеріали. Це досягається за рахунок того, що для отримання воднево-кисневої суміші достатню мати водневий генератор, який для генерування суміші буде затрачати певну кількість електроенергії. Це дозволяє зекономити на купівлі, та заповненні балонів газом. Також цей плазмовий струмінь має більшу потужність і теплопровідність, що дозволяє досягнути продуктивність як в аналогічних способах використовуючи менш потужні режими. Що в результаті дозволяє використовувати меншу кількість електроенергії на наплавлення однієї деталі.
Опис
Ключові слова
реліт, карбід вольфраму, плазмове наплавлення з використаням в якості плазмоутворюючого газу воднево-кисневу суміш, relict, tungsten carbide, plasma surfacing using a hydrogen-oxygen mixture as a plasma-forming gas
Бібліографічний опис
Носков, А. О. Дослідження механічних властивостей поверхонь з релітними компонентами : магістерська дис. : 131 Прикладна механіка / Носков Антон Юрійович. – Київ, 2019. – 91 с.