Введение 10
1. Литературный обзор 11
1.1.1. Методы упрочнения поверхностей материалов 11
1.1.2. Напыление 13
1.1.3. Наплавка 14
1.2. Равномерность изнашивания 20
1.3. Проблемы неравномерности микроструктуры в зонах повторного
нагрева 25
2. Материалы и методы исследования 35
2.1. Наплавочный материал 35
2.2. Приготовление шлифов 37
2.3. Травление микрошлифа 39
2.4. Твердость и износ 41
3.Зоны в наплавленном металле 42
4. Результаты абразивного изнашивания поверхности 51
5. Финансовый менеджмент, ресурсоэффективность и ресурсосбережение.. 52
5.1.Описание главной, основных и вспомогательных функций, выполняемых объектом 53
5.2. Определение значимости выполняемых функций объектом 54
5.3. Расчет значимости функций 55
5.4. Анализ стоимости функций, выполняемых объектом исследования 57
5.5. Определение относительных затрат на функцию 58
5.6. Построение функционально-стоимостной диаграммы объекта и ее
анализ 58
5.7. Оптимизация функций выполняемых объектом 59
6. Социальная ответственность 60
6.1. Введение 60
6.2. Производственная безопасность 61
6.3. Повышенное содержание вредных частиц в воздухе 62
6.4. Повышенный уровень шума на рабочем месте 63
6.5. Освещенность рабочей зоны 65
6.6. Уровень статического электричества 67
6.7. Региональная безопасность 68
6.8. Безопасность в чрезвычайных ситуациях 69
6.9. Пожарная безопасность 72
6.10. Организационные мероприятия обеспечения безопасности 75
6.11. Правовые вопросы обеспечения безопасности 76
Заключение 77
Список литературы 78
Список публикаций студента: 81
Приложение А 82
Цель работы - изучить микростроение и абразивный износ Fe-Cr-V- Mo-C покрытия, полученного широкослойной плазменной наплавкой нескольких частично перекрывающих друг друга валиков.
Актуальность работы:
При необходимости создания упрочняющего слоя шириной более 50 мм, его формирование осуществляется наплавкой с перекрытием двух и более валиков. В таком случае каждый наплавленный за проход объем металла подвергается повторному высокотемпературному нагреву в результате наплавки последующего. Это может способствовать образованию вблизи границы сплавления смежных валиков отдельных зон с отличными от основного объема покрытия структурой и свойствами, способствующих избирательному изнашиванию упрочненных деталей в ходе эксплуатации.
Высокая скорость изнашивания отдельных участков покрытия значительно повышает его общую интенсивность разрушения.
Введение
В настоящее время общая потеря материала при эксплуатации объектов машиностроения распределяется следующим образом: на «моральный» износ приходится 15 %, на поломки -15 %, остальные 70 % приходиться на повреждение поверхности, из которых 55 % - износ, 15 % - коррозия [17]. Таким образом, износ по-прежнему является одной из основных причин выхода из строя деталей машин и механизмов. Для восстановления изношенных рабочих поверхностей и обеспечения требуемого уровня их свойств в машиностроительном производстве применяют, в основном, наплавку. Из множества технологий наплавки больший интерес представляют те, которые позволяют обеспечить раздельное управление процессами ввода энергии в упрочняемую деталь и подачи присадочного материала. К таким технологиям относят аргонодуговую наплавку неплавящимся электродом, электронно-лучевую, лазерную и плазменную наплавки. В последнем случае присадочный материал используют в виде порошка грануляции 50...200 мкм. Плазменной порошковой наплавкой осуществляют нанесение сплавов на основе Ni, Co, Cu, Fe. Широкое распространение получили высокохромистые чугуны. Во избежание трещин в наплавляемом слое детали предварительно подогревают до температуры 500.600 °С, а иногда применяют и сопутствующий подогрев [18].
Как показывает опыт, предварительный подогрев не только усложняет процесс наплавки, но и заметно его удорожает. Поэтому, как альтернативу высокохромистым чугунам применяют Fe-Cr-V-Mo-C сплавы, матрица которых содержит значительное количество остаточного аустенита и обладает относительно высокой пластичностью. Это обеспечивает отсутствие трещин в формирующемся упрочняемом слое, при наплавке даже на холодную деталь.
При необходимости создания упрочняющего слоя шириной более 50 мм, его формирование осуществляется наплавкой с перекрытием двух и более валиков. В таком случае каждый наплавленный за проход объем металла подвергается повторному высокотемпературному нагреву в результате наплавки последующего. Это может способствовать образованию вблизи границы сплавления смежных валиков отдельных зон с отличными от основного объема покрытия структурой и свойствами, способствующих избирательному изнашиванию упрочненных деталей в ходе эксплуатации.
Высокая скорость изнашивания отдельных участков покрытия значительно повышает его общую интенсивность разрушения.
Цель: изучить микростроение и абразивный износ Fe-Cr-V-Mo-C покрытия, полученного широкослойной плазменной наплавкой нескольких частично перекрывающих друг друга валиков.
1. При плазменной наплавке одиночного валика порошком Пр-Х18ФНМ колебательные движения плазмотрона обеспечивают периодическое частичное подплавление и интенсивный нагрев ранее наплавленного, остывающего объема покрытия. В результате этого в пределах каждого валика металлографически выявлены ЗПН состоящие из 2-х участков: Участка перекристаллизации эвтектического карбида и участка неполного расплавления.
2. При формировании упрочняющего слоя в несколько широкослойных частично перекрывающих друг друга валиков каждый новый проход также способствует образованию в ранее наплавленном валике ЗПН состоящих из 3-х микроструктурных участков: Участок высокотемпературного отпуска участка перекристаллизации эвтектического карбида и участка неполного расплавления.
3. В сравнении с наплавкой ниточными валиками термический цикл широкослойной наплавки обеспечивает на участках высокотемпературного отпуска ЗПН значительно меньшее содержание мартенсита в матрице. А так же следует отметить значительное повышение равномерности абразивного изнашивания поверхности, созданной широкослойной наплавкой, по сравнению с ниточным способом создания покрытия.
