Електродугові покриття з комплексом підвищених властивостей для відновлення та зміцнення деталей гірничих машин

Скорочена інформація про документ
dc.contributor.authorКарпеченко, А. А.
dc.contributor.authorБобров, М. М.
dc.contributor.authorЛимарь, А. А.
dc.date.accessioned2023-02-03T10:49:18Z
dc.date.available2023-02-03T10:49:18Z
dc.date.issued2022
dc.description.abstractenPurpose. Research and analysis of the possibilities of using electric arc coatings with improving properties in the repair of machines and mechanisms for mining industry. Methodology. The porosity of the obtained electric arc coatings was studied using computer metallography. The hardness was determined on a Vickers-type device. The thermophysical properties of the coatings were studied using the dynamic calorimeter method. The adhesion strength of the coatings to the substrate was determined by the method of "pulling the pin". Determination of wear resistance was carried out on the SMC-2 friction machine according to the "roller-block" scheme in conditions of limited lubrication. The determination of coherent xray scattering regions to estimate the size of the substructure of the coating material was carried out by x-ray diffraction analysis on the DRON-3 installation. Results. An electric arc sprayer has been improved, which makes it possible to improve the quality of composite coatings by increasing the particle velocity in a high-temperature heterophase jet and reducing its opening angle, which leads to an increase in the CMM during spraying from 0.63 to 0.74. At the same time, the increase in the hardness of the metal matrix in the composite electric arc coating is 21%, their adhesion strength to the base increases by 26%, wear resistance is 6.9 times compared to the unfilled coating. The optimal amplitudefrequency parameters of the electric pulse action during electric arc spraying of the SV-08G2S wire (pulse frequency – 6.5 kHz, amplitude – 5 kV) are determined, which provide an increase in hardness up to 35%, adhesion strength to the substrate up to 30% and wear resistance of coatings 1.7 times due to grinding and acceleration of the sprayed particles. The optimal temperature-time parameters of pre-recrystallization heat treatment are established, which provide a further increase in the hardness of coatings due to the grinding of subgrains to the nanoscale size inclusive. The possibility of thermal stabilization of the polygonization substructure of electric arc coatings obtained by spraying 12X18N10T wire by their additional plastic deformation is shown. Originality. The electric arc coating method was further developed by improving the design of the spray head, which made it possible to increase the material utilization rate during their spraying and physical and mechanical, as well as operational properties. The regularities of the influence of electric pulse action on the microstructure and physical and mechanical properties (hardness, density, adhesion strength, thermal conductivity, wear resistance) of electric arc coatings are established. The process of pre-crystallization treatment of sprayed coatings in the direction of thermal stabilization of the polygonization substructure due to subsequent deformation of the obtained coatings was further developed.uk
dc.description.abstractukМета та завдання. Дослідження та аналіз можливостей застосування відновлювальних електродугових покриттів при ремонті машин і механізмів, які застосовуються в різних галузях промисловості. Методи дослідження. Дослідження пористості отриманих електродугових покриттів здійснювали за допомогою комп'ютерної металографії. Твердість визначали на приладі типу Віккерс. Вивчення теплофізичних властивостей покриттів проводили за методом динамічного калориметра. Міцність зчеплення покриттів з основою визначали методом "витягування штифта". Визначення зносостійкості проводили на машині тертя СМЦ - 2 за схемою «ролик-колодка» в умовах обмеженої мастила. Визначення областей когерентного розсіювання рентгенівського випромінювання для оцінки розмірів субструктури матеріалу покриття здійснювали методом рентгеноструктурного аналізу на установці ДРОН-3. Основні результати. Отримав подальший розвиток електродуговий метод нанесення покриттів за рахунок удосконалення конструкції розпилювальної головки, що дозволило підвищити коефіцієнт використання матеріалу при їх напиленні та фізикомеханічні, а також експлуатаційні властивості. Встановлено закономірності впливу електроімпульсного впливу на мікроструктуру і фізико-механічні властивості (твердість, щільність, міцність зчеплення, теплопровідність, зносостійкість) електродугових покриттів. Отримав подальший розвиток процесу передрекристалізаційної обробки напилених покриттів у напрямку термічної стабілізації полігонізаційної субструктури за рахунок подальшої деформації отриманих покриттів. Висновки та практичне значення. Удосконалено електродуговий розпилювач, який дозволяє поліпшити якість композиційних покриттів шляхом збільшення швидкості частинок у високотемпературному гетерофазному струмені й зменшення кута її розкриття, що призводить до підвищення Кім при напиленні з 0,63 до 0,74. При цьому приріст твердості металевої матриці в композиційному електродуговому покритті становить 21%, їх міцність зчеплення з основою збільшується на 26%, зносостійкість в 6,9 раза в порівнянні з ненаповненим покриттям. Визначено оптимальні амплітудночастотні параметри електроімпульсного впливу при електродуговому напиленні дроту Св-08Г2С (частота імпульсів – 6,5 кГц, амплітуда – 5 кВ), які забезпечують підвищення твердості до 35 %, міцності зчеплення з основою до 30% і зносостійкості покриттів 1,7 раза за рахунок подрібнення і прискорення напилюваних частинок. Встановлено оптимальні температуро-часові параметри передрекристалізаційної термічної обробки, які забезпечують подальше підвищення твердості покриттів за рахунок подрібнення субзерен до наномасштабного розміру включно. Показана можливість термічної стабілізації полігонізаційної субструктури електродугових покриттів, отриманих розпиленням дроту марки 12Х18Н10Т, шляхом їх додаткової пластичної деформації. Застосування результатів досліджень, отриманих в роботі, надають можливість розширити номенклатуру дешевших напилюваних матеріалів для нанесення покриттів з підвищеними фізико-механічними та експлуатаційними властивостями на важко навантажені деталі машинобудування, електротехнічні вироби та деталі військово-промислового комплексу.uk
dc.format.pagerangeC. 62-73uk
dc.identifier.citationКарпеченко, A. Електродугові покриття з комплексом підвищених властивостей для відновлення та зміцнення деталей гірничих машин / A. Карпеченко, М. Бобров, О. Лимарь // Геоінженерія : науково-технічний журнал. – 2022. – Вип. 7. – С. 62-73. – Бібліогр.: 20 назв.uk
dc.identifier.doihttps://doi.org/10.20535/2707-2096.7.2022.267607
dc.identifier.orcid0000-0002-7543-4159uk
dc.identifier.orcid0000-0002-9098-6912uk
dc.identifier.orcid0000-0002-0301-7313uk
dc.identifier.urihttps://ela.kpi.ua/handle/123456789/52325
dc.language.isoenuk
dc.publisherКПІ ім. Ігоря Сікорськогоuk
dc.publisher.placeКиївuk
dc.sourceГеоінженерія : науково-технічний журнал, 2022, Вип. 7uk
dc.subjectелектродугові композиційні покриттяuk
dc.subjectелектроімпульсний впливuk
dc.subjectтермічна обробкаuk
dc.subjectelectric arc composite coatingsuk
dc.subjectelectric pulse actionuk
dc.subjectheat treatmentuk
dc.subject.udc621.793.7uk
dc.titleЕлектродугові покриття з комплексом підвищених властивостей для відновлення та зміцнення деталей гірничих машинuk
dc.typeArticleuk

Файли

Контейнер файлів
Зараз показуємо 1 - 1 з 1
Ескіз
Назва:
62-73.pdf
Розмір:
1022.87 KB
Формат:
Adobe Portable Document Format
Опис:
.
Завантажити
Ліцензійна угода
Зараз показуємо 1 - 1 з 1
Ескіз недоступний
Назва:
license.txt
Розмір:
9.1 KB
Формат:
Item-specific license agreed upon to submission
Опис:
Завантажити

Зібрання

Геоінженерія: науково-технічний журнал, Вип. 7