Удосконалення технології електротермічної обробки композиційних покриттів деталей обладнання лісового комплексу

Abstract

У сучасній техніці існує нагальна потреба в матеріалах, здатних витримувати тривалі високі механічні та термічні навантаження та успішно протистояти руйнівній дії зношування, агресивних середовищ, зміни знака та контактних навантажень. Для підвищення довговічності та міцності деталей у машинобудуванні та ремонті широко використовують гальванічні покриття. Удосконалюються способи їх нанесення на деталі та різного роду модифікації (механічної, хіміко-термічної обробки та ін.). Проте аналіз технічного оснащення лісогосподарського комплексу свідчить про низьку забезпеченість виробників лісової сировини технікою та обладнанням. Перспективним напрямком у розвитку технології відновлення та підвищення зносостійкості є гальванічне нанесення зносостійких покриттів із суспензій електролітів (ЕС) з подальшою електротермічною обробкою. Отримання нових матеріалів з унікальними властивостями при повному переплавленні покриття. У пропонованій кваліфікаційній магістерській роботі розроблено технологічні основи відновлення та підвищення довговічності частин обладнання лісогосподарського комплексу зносостійкими КЕП з подальшою електротермічної обробкою з метою заповнення прогалини в області теоретичних і прикладних аспектів. вирішення найважливішої економічної проблеми економії матеріальних і енергетичних ресурсів. У роботі вперше проведено теоретичне обґрунтування досягнення високоміцного стану металів електролітичним осадженням шляхом формування їх нерівноважних дислокаційних структур, що зумовлюють їх високі дисперсні та експлуатаційні властивості. На прикладі заліза, його сплавів та КЕП на їх основі проведено аналіз експериментальних даних. Отримано закономірності зміни механічних властивостей зносостійких покриттів залежно від дислокаційної структури, що утворюється в процесі їх отримання (електроліз, у післяелектролізний період та в процесі електротермічної обробки). Виявлено його зв'язок з кінетичними параметрами електродних процесів і параметрами електротермічної обробки. Електротермічний ефект призводить до зміни фізико-механічних властивостей покриттів і їх загальної неоднорідної структури (електромодифікації). Встановлено галузь застосування модифікованого електролітичного заліза для відновлення та зміцнення деталей та запропоновано спосіб підвищення зносостійкості покриттів шляхом утворення міцних фазових зв’язків та зниження внутрішніх залишкових напружень. Досліджено взаємозв’язок між структурою, міцністю та зносостійкістю композиційних матеріалів з металевою матрицею, яка утворює суцільний каркас, у якому рівномірно розподілені дисперсні тверді частинки, і показано, що тверда дисперсна фаза (ТФ) може значно підвищити зносостійкість матеріалів за рахунок розподілу зовнішнього навантаження між компонентами, процесів деформації та руйнування сполучного. Отримано розрахункові рівняння для визначення об’ємного вмісту наповнювача в найміцніших композиціях, розмірів найміцніших частинок та відстаней між ними. Встановлено залежність зносостійкості композицій від природи компонентів, розміру та об’ємного вмісту дисперсної фази. Метою магістерської кваліфікаційної роботи є підвищення зносостійкості швидкозношуваних частин обладнання лісогосподарського комплексу. Предмет дослідження: Технології електротермічної обробки композиційних покриттів для відновлення частин обладнання лісового комплексу. Предметом дослідження є технологічний процес електротермічної обробки композиційних покриттів.