ВВЕДЕНИЕ 3
1 Композиционный материал 5
2 Способы получения слоистых композиционных материалов 8
2.1 Наплавка под слоем флюса 8
2.2 Вибродуговая наплавка 9
2.3 Наплавка в среде защитных газов 10
2.4 Электрошлаковая наплавка 11
2.5 Наплавка порошковой проволокой 13
2.6 Плазменный метод 14
2.7 Индукционная наплавка 15
3 Процессы, протекающие при индукционной наплавки 18
4 Оборудование для получения слоистых композиционных материалов... 20
5 Выбор основы слоистых композиционных материалов 22
6 Выбор флюса 23
7 Выбор режима наплавки 24
8 Современные разработки в области высокочастотных установок для
индукционных наплавок 26
9 Современные разработки в области получения слоистых
композиционных материалов 29
10 Экспериментальная часть 33
10.1 Кинетика образования наплавленного слоя 33
10.2 Методы проведения исследования и применение оборудования... 35
10.3 Металлографическое исследование 35
10.4 Влияние скорости нагрева и охлаждения на структуру
износостойких слоистых композиционных материалов 37
10.5 Энергодисперсионный анализ наплавленного слоя 38
10.6 Анализ твердости наплавленного слоя 43
ЗАКЛЮЧЕНИЕ 48
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ 49
В России восстановление деталей машин и механизмов с помощью наплавки на практике начали применять еще в XX веке, с тех пор изменились технологии, процессы, появилось большое количество информации и источников, большую роль играет развитие машиностроения и промышленности, но данный метод до сих пор является актуальным, ведь именно этот способ может способствовать улучшению свойств материалов, с одной стороны, а с другой стороны, положительные моменты в экономическом плане для предприятия.
Современное машиностроение стремительно развивается и набирает свои обороты, что способствует повышению требований к надежности и долговечности деталей машин и механизмов.
Более 70 % отказов и аварий связаны с износом, так как механизмы работают на предельных скоростях. Поэтому восстановление деталей машин в настоящее время актуально как никогда. Обновление парка машин не всегда является возможным, высокие цены на запасные части и обслуживание, низкая экономическая стабильность предприятий, низкое качество изготовление комплектующих частей и материалов - все это приводит нас к тому, что необходимо уделить пристальное внимание технологиям и оборудованию для восстановления ресурса деталей машин.
Простой машин и механизмов на ремонте приводит к увеличению сроков заказа или оказанию услуг, внедрение более совершенных технологий способствует повышению показателей по технике безопасности труда и экологии, что влияет на определенные нормативы, что приводит к увеличению требований для технологий и методов. В приоритете оказываются экономическая составляющая технологического процесса и ремонта.
В конечном итоге, значительный вес имеет доля затрат на поддержание работоспособности механизмов и машин. Восстановление деталей является основным источником экономической эффективности ремонта оборудования, обоснованным с технической стороны, а также, экономически обоснованным мероприятием.
Условия эксплуатации механизмов и машин в России отличаются более жесткими условиями, что связано с суровыми климатическими условиями, повышенной нагрузкой и т.д. Но, несмотря на данные факторы, наша страна стремится к экономически выгодным вариантам эксплуатации оборудования, что позволяет нам развивать машиностроение и выходить на более высокий экономический уровень.
Актуальность работы заключается в повышении технико¬экономических показателей оборудования, используемого в различных областях промышленности, определяются износостойкостью отдельных элементов, находящихся в наиболее тяжелых условиях эксплуатации.
Цель работы получение нового слоистого композиционного материала, методом индукционного нагрева с использованием самофлюсующихся порошков.
Для достижения цели необходимо было решить следующие задачи:
- изучить технологические процессы повышения износостойкости деталей машин и рабочих органов горнодобывающей техники, а также современные разработки в области применения индукционной технологии для получения износостойких материалов;
- разработать состав шихты и выбрать оптимальную технологию наплавки обеспечивающую получение максимальных эксплуатационных характеристик;
- определить влияние технологических режимов, скоростей нагрева, химического состава металлического порошка на структурообразование, физико-механические свойства наплавленного слоя, определить основные фазы, сформировавшиеся при наплавке.
Результаты:
Разработана технология получения слоистого композиционного материала с использованием самофлюсующихся порошков;
Исследование показало, что сплавление никелевого порошка и ПГС - 27 позволяет повысить износостойкость материала в условиях абразивного износа, динамических нагрузок и т.д;
Наиболее высокие показатели твердости и качества, полученного слоя у образца №1. Химический состав 30 % Н73Х16С3Р3, НХ15СР2 и 70 % ПГС - 27, твердость около 50 - 55 HRC;
Установлены зависимости толщины слоя, твердости поверхности от скорости нагрева и охлаждения;
Энергодисперсионный анализ выявил основные фазы, сформировавшиеся в наплавленном слое. Слой состоит из аустенитной матрицы на никелевой основе и карбидных включений типа (Cr,Fe)3C7и (Cr,Fe)23C6 .
