Формування зносостійких металокарбідних покрить з використанням екзотермічних сумішей - Автореферат

МІНІСТЕРСТВО ОСВІТИ І НАУКИ УКРАЇНИ Автореферат дисертації на здобуття наукового ступеня кандидата технічних наукНауковий керівник: кандидат технічних наук, професор Савуляк Валерій Іванович, Вінницький державний технічний університет Міністерства освіти і науки України, завідувач кафедри автомобілів та автомобільного господарства Офіційні опоненти: доктор технічних наук, професор Завгородній Петро Федорович, Рівненський державний технічний університет Міністерства освіти і науки України, зав. кафедри доктор технічних наук, професор Голубець Володимир Михайлович, Український державний лісотехнічний університет Міністерства освіти і науки України, зав. кафедри Захист відбудеться 30 червня 2001 р. о 13 годині на засіданні спеціалізованої вченої ради К 32.075.01 при Луцькому державному технічному університеті Міністерства освіти і науки за адресою: 43018, м. З дисертацією можна ознайомитись у бібліотеці Луцького державного технічного університету Міністерства освіти і науки за адресою: 43018, м.Прогрес у техніці, підвищення вимог до надійності та ефективності машин і механізмів, нові, жорсткіші режими їх функціонування вимагають поліпшення експлуатаційних характеристик деталей та матеріалів, з яких їх виготовляють. Ці методи мають суттєві недоліки: призводять до нагріву поверхні деталі (підкладки) до високих температур і погіршення її структури, розбавлення поверхневого наплавленого шару металом підкладки, появи інших дефектів зварювання. Локальне тепловиділення в реакційній зоні забезпечує міцне зчеплення покриття з металом підкладки, дозволяє проводити процес формування покриття з меншими енерговитратами. При розробці технології формування покрить з використанням екзотермічних сумішей необхідно врахувати взаємозалежність між параметрами технологічного процесу, структурою та зносостійкістю, вплив фізико-хімічних характеристик компонентів та оточуючого середовища. Робота проводилась в межах науково-технічної програми “Нові конструкційні матеріали та високоефективні технології їх виробництва” при виконанні проекту “Наукові основи нових технологій одержання на виливках і деталях шарів типу “метал-карбід” на основі СВС-процесу та контактного плавлення”, номер держреєстрації 01970012583 та проекту 4.4/213 “Розвиток хімічної термодинаміки та термохімії процесів формування сплавів” номер держреєстрації 0127U019171.На першому етапі проводиться оцінка термічності базових сумішей з тугоплавких карбідостворюючих металів та вуглецю з метою визначення доцільності і перспективності їх використання для синтезу металокарбідних сплавів для покрить. Суміш в процесі синтезу на цьому етапі розглядається як система, повністю термічно і хімічно ізольована. Для одержання евтектичних сплавів необхідна температура підігріву може визначатись з рівняння теплового балансу за умови, що T =T : , (3) де - теплоємність продуктів реакції; - теплоємність вихідних речовин; То - початкова температура, Т - адіабатична температура процесу, T - необхідна мінімальна температура підігріву, L - теплота плавлення евтектики; n-маса рідкої фази, DH - тепловий ефект реакції синтезу (утворення Z) при адіабатичній температурі, DH - ентальпія фазових перетворень. На першому етапі термодинамічний аналіз систем Ме-С на основі тугоплавких металів і вуглецевих матеріалів показав, що для систем Cr-С, V-С, Мо-С, W-С мінімальні температури підігріву сумішей для одержання евтектичних сплавів у повністю закритих системах складають відповідно 1040, 1230, 2180 та 2400°С. На третьому етапі розрахунків суміш розглядається як хімічно відкрита підсистема системи "суміш - підкладка - газова фаза”.У дисертації зроблено теоретичне узагальнення і практичне розвязання наукової задачі - розробки ефективної ресурсозберігаючої технології підвищення зносостійкості та збільшення ресурсу роботи деталей, які піддаються інтенсивному абразивному зношуванню (деталі землеобробної техніки, дерево-та металорізальний інструмент). В даній роботі вирішення цієї проблеми пропонується шляхом впровадження процесу нанесення на деталі із залізовуглецевих сплавів металокарбідних покрить з використанням низькоекзотермічних порошкових та порошково-волокнистих сумішей. На основі аналізу стану проблеми розробки та впровадження нових ефективних методів підвищення зносостійкості деталей машин, які працюють в умовах підвищеного зношування, встановлено, що перспективним напрямком забезпечення необхідних експлуатаційних характеристик таких деталей є технології, основані на використанні екзотермічних сумішей. Показано, що на базі систем Сг-С, V-С, W-C можуть бути створені екзотермічні суміші для синтезу металокарбідних матеріалів,. Показано, що для утворення карбідохромового та карбідованадієвого сплаву з евтектичною структурою суміш необхідно підігріти до температури 1050 - 1100°С.

ОСНОВНИЙ ЗМІСТ РОБОТИ