автореферат диссертации по машиностроению и машиноведению, 05.02.04, диссертация на тему:Повышение долговечности поверхностей трения упрочняющей обработкой на примере узлов электронасосных агрегатов

Натшвах рукописи

<Ж>/,

Королькова Галина Станиславовна

ПОВЫШЕНИЕ ДОЛГОВЕЧНОСТИ ПОВЕРХНОСТЕЙ ТРЕНИЯ УПРОЧНЯЮЩЕЙ ОБРАБОТКОЙ НА ПРИМЕРЕ УЗЛОВ ЭЛЕКТРОНАСОСНЫХ АГРЕГАТОВ

05.02.04 - Трение и износ в машинах

Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

1 2 "'° Ш

Иваново 2012

005015161

005015161

Работа выполнена в ФГБОУ ВПО «Ивановский государственный энергетический университет имени В.И. Ленина» (ИГЭУ)

Научный руководитель

Официальные ты:

оппонен-

Полетаев Владимир Алексеевич, доктор технических наук, профессор,

Сизов Александр Павлович, доктор технических наук, профессор, заведующий кафедрой «Механизации и электрификации» ФГБОУ ВПО «Ивановская государственная сельскохозяйственная академия имени Д.К. Беляеева»

Ведущая организация:

Иванов Анатолий Александрович кандидат технических наук, доцент кафедры « Механики и компьютерной графики» ФГБОУ ВПО «Ивановский государственный химико-технологический университет»

ФГБОУ ВПО «Московский государственный университет путей сообщения»

Защита состоится «_23_» _марта_ 2012 г. в 14.00 часов на заседании диссертационного совета ДМ 212.062.03 при ФГБОУ ВПО«Ивановский государственный университет» по адресу: 153004, г. Иваново, проспект. Ленина, д. 136, аудитория 1.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке ФГБОУ ВПО«Ивановский государственный университет» ( 153025, г. Иваново, ул. Ермака ,д. 37).

Автореферат разослан « ¿и » февраля_2012 г.

Ученый секретарь диссертационного совета

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность работы. Известно, что до 70 % причин выхода из строя машин и механизмов связано с износом поверхностей трения узлов. Изменение свойств поверхностей трения узлов возможно за счет использования покрытий и их дополнительной механической обработки с целью увеличения их коррозионной стойкости и износостойкости. В результате нанесения таких покрытий не только восстанавливаются размеры деталей, но и упрочняются их поверхности. Поэтому детали с покрытиями обычно имеют высокую износостойкость и служат в несколько раз дольше, чем детали без покрытий.

Примером, где применение покрытий может дать большой практический эффект, может служить работа электронасосных агрегатов для воды. Агрегат состоит из центробежного насоса и электродвигателя, которые выходят из строя вследствие разрушения поверхностей трения узлов электронасосных агрегатов в местах контакта с ре-зинометаллическими подшипниками и жидкостью, проходящей через элементы агрегата. Материалы деталей электронасосных агрегата испытывают два вида воздействий. Первый вид - это факторы внешней среды: влага, резкая смена температуры, агрессивные газы и аэрозоли, контакты с морской водой и щелочными растворами. Второй вид воздействия - это тепловые выделения поверхностей работающего двигателя. Для изготовления деталей электронасосов и электродвигателей используют различные конструкционные и электротехнические материалы. Нанесение на их поверхности специальных покрытий позволит улучшить комплекс их триботехнических свойств.

В настоящее время существует необходимость улучшения существующих систем покрытий и их дополнительного поверхностного упрочнения с целью удовлетворения постоянно возрастающих требований технологов и конструкторов является актуальным. Недостаточно полно изучены методы комбинированного упрочнения поверхностей трения узлов машин, такие, например, как нанесение металлизированного покрытия и его последующие дополнительные обработки алмазным выглаживанием и импульсным магнитным полем.

Цель исследования. Целью настоящей работы является повышение качества изготовления поверхностей трения на примере узлов электронасосных агрегатов для воды путем применения упрочняющей обработки, включающей нанесение металлизированного покрытия и последующего его поверхностно-пластического деформирования и импульсной магнитной обработки.

Для достижения поставленной цели были решены следующие

задачи:

- на основе анализа качества изготовления поверхностей трения узлов электронасосных агрегатов и исследования причин их низкой износостойкости сделан выбор методов нанесения покрытия, поверхностно-пластического деформирования и магнитной обработки;

-проведены эксперименты по исследованию влияния выбранных методов упрочнения на изменение физико-механических свойств поверхностей трения деталей из разных сталей;

-исследована износостойкость поверхностей трения металлизированного покрытия, обработанного алмазным выглаживанием и импульсным магнитным полем и их комбинаций;

-выявлены различные виды изнашивания поверхностей трения, упрочненных нанесением металлизированного покрытия;

-разработаны технологии упрочнения нанесением металлизированною покрытия и последующих обработок алмазным выглаживанием и импульсным магнитным полем на примере деталей электронасосных агрегатов;

-проведены эксперименты по исследованию влияния выбранных методов упрочнения на коррозионную стойкость деталей из стали 45 с покрытиями и без покрытий, сталей 40X13 и 12Х18Н10Т.

Методы исследования. Задачи решались с помощью теоретических и экспериментальных методов. Методической и теоретической основой работы явились труды отечественных и зарубежных ученых по технике и технологии упрочнения, технологии машиностроения, физики твердого тела, магнетизма, трения и износа. Измерения сил трения и износа выполнены в соответствии с известными методиками. Для обработки и анализа данных экспериментов широко использовалась ЭВМ. Для исследования поверхностей деталей применялись профилометрия и оптическая микроскопия.

Научная новизна работы состоит в следующем:

1. Установлены особенности изменения физико-механических свойств поверхностей трения, упрочненных нанесением металлизированного покрытия и последующих обработок алмазным выглаживанием и импульсным магнитным полем, на примере электронасосных агрегатов.

2. Выявлены различные виды изнашивания поверхностей трения, упрочненных как путем нанесения отдельно металлизированного покрытия, так и последующих его обработок алмазным выглаживанием и импульсным магнитным полем, на примере электронасосных агрегатов.

3. Установлены этапы процесса микроразрушения поверхностей трения разных покрытий деталей в кислой и щелочной коррозионной среде.

Практическая значимость:

1. Разработаны практические рекомендации по применению технологии упрочнения деталей электронасосных агрегатов путем нанесения металлизированного покрытия и последующей его обработки алмазным выглаживанием и импульсным магнитным полем, позволяющие улучшить комплекс триботехнических свойств обработанных поверхностей.

2. Результаты исследований используются в учебном процессе на кафедре «Технология автоматизированного машиностроения» ИГЭУ в лекционных спецкурсах, лабораторных практикумах, при выполнении курсовых и дипломных проектов студентами направления 151900 «Конструкторско-технологическое обеспечение машиностроительных производств» по профилю «Технология машиностроения».

Соответствие паспорту специальности. Выводы и положения диссертации соответствуют п.З. «Закономерности различных видов изнашивания и поверхностного разрушения», п.7. «Триботехнические свойства материалов, покрытий и модифицированных поверхностных слоев».

Апробация результатов работы. Основные положения диссертационной работы докладывались и обсуждались на заседаниях кафедры «Технология автоматизированного машиностроения» (ИГЭУ, Иваново, 2009-2011 г.), Международной научно-технической конференции «Состояние и перспективы развития электротехнологии» (Бенардосовские чтения) (Иваново, 2009 г.), Международном научно-техническом семинаре «Техника и технологии трибологических исследований» (Иваново, 2009 г.), Международной научно-технической конференции «Новые материалы и технологии в машиностроении» (Брянск, 2010 г.), Международной научно-практической конференции «Ресурсосберегающие технологии ремонта, восстановления и упрочнения деталей машин, механизмов, оборудования, инструментов и технологической оснастки от нано- до микроуровня» (Санкт-Петербург, 2010 г.).

Личное участие автора состоит в постановке цели диссертационной работы, формулировке задач исследований, проведении экспериментальных и теоретических исследований, обработке полученных результатов, формулировке выводов и положений, выносимых на защиту, подготовке публикаций по теме данной научно-исследовательской работы.

Положения, выносимые на защиту:

1. Экспериментальные данные о физико-механических свойствах и износостойкости поверхностей трения, упрочненных нанесением металлизированного покрытия и последующих обработок алмазным выглаживанием и импульсным магнитным полем, на примере электронасосных агрегатов.

2. Закономерности,изнашивания поверхностей трения, упрочненных как путем нанесения отдельно металлизированного покрытия, так и последующих его обработок алмазным выглаживанием и импульсным магнитным полем, на примере электронасосных агрегатов.

3. Экспериментальные данные о процессах микроразрушения поверхностей трения разных покрытий деталей в кислой и щелочной коррозионной среде.

4. Практические рекомендации по применению технологии упрочнения деталей электронасосных агрегатов путем нанесения металлизированного покрытия и последующей его обработки алмазным выглаживанием и импульсным магнитным полем, позволяющие улучшить комплекс триботехнических свойств обработанных поверхностей.

Публикации. По материалам диссертации опубликовано 13 печатных работ общим объемом 5,2 п. л., лично автору принадлежит 2 п. л., в том числе 5 публикаций в изданиях, входящих в перечень ВАК.

Структура и объем диссертации. Диссертация состоит из введения, пяти глав, общих выводов, библиографического списка из 107 наименований. Содержит 169 страниц машинописного текста, 72 рисунка, 24 таблицы, приложение.

ОСНОВНОЕ СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Во введении обоснованы актуальность темы. Даны аннотация работы и общая характеристика результатов исследований, полученных в диссертации.

В первой главе содержится литературный обзор о состоянии и проблемах повышения качества поверхностей трения на примере узлов электронасосных агрегатов для воды. Сформулированы цель и задачи исследования.

Электронасосный агрегат состоит из центробежного насоса и электродвигателя. Валы центробежного насоса и электродвигателя, изготовленные из стали 45, вращаются в резинометаллических подшипниках. В местах контакта с подшипниками на валы насажены втулки из стали 40X13 или 12Х18Н10Т. Зазор между поверхностью втулки и внутренней поверхностью подшипника не более 0,15 мм. В результате

действия внешней среды (влаги, резкой смены температуры, агрессивных газов и аэрозолей, контактов с морской водой и щелочными растворами и др.) во время работы агрегата происходит сильный износ поверхностей трения втулок. При увеличении зазора через него может проходить часть потока жидкости, прокачиваемой насосом. Кроме того может произойти перекос и заклинивание вала двигателя.

Известно большое количество способов упрочнения поверхностей трения узлов различных машин и установок. К ним относятся методы поверхностной закалки, химико-термические обработки, наплавки, гальванические методы нанесения покрытий го хрома с ультраалмазами, поверхностное пластическое деформирование, магнитная обработка и т д. Одним из способов увеличения срока службы оборудования является газотермическое напыление (ITH), которое дает возможность наносить покрытия из металлов и неметаллических материалов, обладающие многими ценными свойствами. Изучению вопросов упрочнения поверхностей трения и коррозии поверхностных слоев деталей машин посвящены работы Папшева Д. Д., Сорокина В.М., Лещинского Л.И., Смелянского В.М., Малыгина Б.И., Самок Г.С., Черкеза М.Б., Сонина В.Н., Катд В. Н., Троицкого В.Ф., Маланова А.И. и др. В работах рассматриваются вопросы упрочнения и защиты металлов от коррозии, их эффективности с точки зрения повышения эксплуатационных характеристик деталей. В то же время недостаточно полно изучены методы комбинированного упрочнения поверхностей трения узлов машин, такие, например, как нанесение металлизированного покрытия и его последующие дополнительные обработки алмазным выглаживанием и импульсным магнитным полем. На основании литературного обзора обоснована актуальность, поставлены цель и задачи исследований.

Во второй главе представлены технологии обработки деталей шлифованием, алмазным выглаживанием, импульсным магнитным полем, нанесения гальванопокрытия из хрома с ультраалмазами, металлизированного покрытия, а также методики измерения микротвердости HV, шероховатости Яа,сил трения и величин износа поверхностей трения, скорости коррозии.

Обработка деталей шлифованием проводилась на кругло-шлифовальном станке с использованием шлифовального круга марки Э36СМК из нормального электрокорунда Э (так называемого алунда), зернистости 36-46, на керамической связке К, среднемяг-кой твердости СМ. Режимы обработки: окружная скорость шлифовального круга - 25 м/сек, окружная скорость детали - 20 м/мин, подача - 10 мм/об.

Обработка поверхностей трения деталей алмазным выглаживанием осуществлялась на токарном станке типа 16К20 после точения, шлифования, нанесения металлизированного покрытия. Скорость вращения детали - 200 об/мин, подача - 0,015 мм/об; сила выглаживания - 200-300 Н в зависимости от материала детали.

Импульсной магнитной обработке подвергались детали из сталей 40X13, 12Х18Н10Т и стали 45 с разными покрытиями. Напряженность магнитного поля - 800 кА/м, количество импульсов - 3, длительность импульса - 0,1 с, промежуток времени между импульсами - 1 с.

Металлизированное покрытие наносилось на детали диаметром 40 мм из стали 45 с применением электродугового металли-затора ЭДМ-5М. В качестве наплавочного материала использовалась порошковая проволока диаметром 2 мм марки 40X13. С целью обеспечения прочности сцепления напыляемого материала с поверхностью детали на последней нарезалась «рваная» резьба. Металлизация выполнялась способом колебания металлизатора по всей ширине детали. Частота колебаний - 20 колеб/мин, дистанция металлизации - 110-120 мм, ток - 230 А, частота вращения вала - 200 об/мин, скорость линейного перемещения металлизатора (подача) - 1 мм/об (0,2 м/мин). Металлизированные детали обрабатывались точением с последующим шлифованием или алмазным выглаживанием до номинального размера.

Для измерений микротвердости НУ использовался прибор микротвердомер ПМТ-3 (ГОСТ 1156). Измерение шероховатости Яа производилось на приборе профилометре-профилографе модели АБРИС-ПМ7, запись профилограмм производилась на ЭВМ.

Исследования на трение и износ проводились на специальной установке, смонтированной на токарном станке 16К20. Установка представляет собой динамометр с индуктивными датчиками для измерения силы трения и включает деталь, динамометр, стрелочный индикатор, державку и контртело (рис. 1).

Для проведения экспериментов необходимо было создать условия, наиболее близкие к работе узлов трения, в частности, для электронасосных агрегатов, в которых изнашивание поверхностей трения происходит, в основном, за счет попадания в сопряжения деталей загрязнений: глины, песка и др. Глины, в основном, представляют собой наносы водных потоков, выпавшие на дно озёр и морей и содержат чаще всего подмесь песка в разной степени крупности зерен. Минералы, содержащиеся в глинах: корунд (А1203); кварц (8Ю:); гипс (Са804-2Н20); доломит (М§0Са0С02); кальцит (Са0-С02); магнетит (Ре0-Ре203) и др.

Рис. 1. Фотография контртела: а) первая конструкция б) вторая конструкция: 1 - поверхность, контактирующая с исследуемой деталью; 2 - внутренняя полость; 3 - прорезь; 4- болт

Для проведения исследований в качестве материала контртела использовался серый чугун, продуктом истирания которого является порошок. Контртело имеет две конструкции и было изготовлено из чугуна СЧ-12 с контактирующими поверхностями размером 10x10 мм в виде вогнутой цилиндрической поверхности для образцов диаметрами 40 мм. Первая конструкция контртела (рис. 1, а) предназначена для исследования условий контакта поверхностей трения с чугуном, продукты истирания (порошок) которого могут моделировать условия контакта поверхностей трения узлов насосов с глиной. Вторая конструкция контртела (рис. 1, б) имеет внутреннюю полость 2 для размещения речного песка; прорезь 3, расположенную под углом к оси и служащую для доставки песка к поверхности трения; болт 4, предназначенный для уменьшения объема внутренней полости по мере уменьшения объема песка. Такая конструкция необходима для исследования условий контакта поверхностей трения совместно с чугуном и песком, продукты истирания (порошок плюс песок) которого могут моделировать условия контакта поверхностей деталей насосов с глиной и песком. Скорость вращения деталей - 20 м/мин, нагрузка в зоне контакта - 50 Н. Жидкость (раствор глины) в зону контакта подавалась капельным способом. Взвешивание образцов для определения величины съема металла выполнялось на весах модели METTLER TOLEDO с точностью измерения 0,0000! г., класс точности по ГОСТ 24104-МП МОЗМ 76 2/1

Изучение внешнего вида, измерение размеров и фотографирование изучаемых образцов осуществлялось на микроскопе модели МИС-11 с помощью цифровой камеры Canon PowerSot А610 5.0 MEGA PIXELS

Скорость коррозии определялась объемным методом, т.е. по объему выделившегося водорода. В качестве агрессивных сред использовались 5 % раствор NaOH и 5 % раствор серной кислоты H2SO4. Для исследования изготовлялись образцы из сталей 40X13, 12Х18Н10Т и сталь 45 с покрытиями. Образцы с размерами Ь*ахв (3 ммхЮ мм*20 мм) с боков и снизу покрывали специальным составом (раствором целлулоида в ацетоне) за исключением исследуемой верхней поверхности. Для исследования использовался аппарат с самоциркуляцией для коррозийных испытаний в случае с выделением водорода (по Льюису и Эвансу). После взвешивания образцов и измерения площадей поверхностей образцов, они помещались в пробирки с агрессивной средой (5 % NaOH и 5 % H2S04). Через каждые 5 минут снимались показания выделившегося водорода. По окончании опыта образцы вновь взвешивались, а поверхности после коррозии фотографировались. По объему выделившегося водорода (пробирка с делениями) с помощью формул находились показатели изменения массы Кга и

глубинный показатель коррозии Кп . Потом по найденным величинам Кт и Кп определялась группа и балл коррозионной стойкости по десятибалльной шкале, принятой для оценки коррозионной стойкости металлов (ГОСТ 5272).

В третьей главе исследовано влияние выбранных методов упрочнения на физико-механические свойства поверхностей трения деталей из стали 45 с металлизированным покрытием в сравнении с физико-механическими свойствами поверхностей трения деталей из сталей 40X13, 12Х18Н10Т и стали 45 с покрытием из хрома с ультраалмазами на примере узлов электронасосных агрегатов для воды.

С целью обеспечения прочности сцепления металлизированного покрытия с поверхностью детали на последней нарезалась «рваная» резьба. На рис. 2 показана микрофотография продольного разреза «рваной» резьбы детали с нанесенным металлизированным покрытием, на рис. 3 - микрофотография продольного разреза покрытия по впадине резьбы, а на рис. 4 - микрофотографии разреза поверхности металлизированного покрытия.

Образование покрытия происходит путем следующих друг за другом ударов частиц металла с сильным их деформированием. Исследованиями подтверждено, что в металлизированном покрытии имеется большое количество пор.

Поры хорошо удерживают масло при работе деталей в узлах трения с применением смазки (рис. 4, б-в). Однако, при работе поверхностей трения в условиях контакта с жидкой средой, эти поры не

нужны, так как покрытие будет разрушаться из-за возможного расклинивающего эффекта жидкости. Поры необходимо закрыть и это возможно при помощи алмазного выглаживания (рис. 4, г).

Рис. 2. Микрофотография продольного разреза детали с нанесенным покрытием: 1 - металл; 2 - покрытие. Ув. х50

Рис. 3. Микрофотография продольного разреза покрытия во впадине резьбы: 1 - металл; 2 - покрытие. Ув. х 50

Рис. 4. Микрофотографии разреза поверхности покрытия: а - после напыления, б - точения, в - шлифования, г - алмазного выглаживания

Микротвердость HV и шероховатость Ra измерялись на поверхностях трения деталей из сталей 40X13, 12Х18Н10Т и стали 45 с различными покрытиями. Проведенные исследования позволили сделать заключение, что по показателю микротвердости HV наиболее предпочтительно применение деталей из стали 45 с металлизированным покрытием и последующими алмазным выглаживанием и импульсной магнитной обработкой, а по показателю величины шероховатости

Ra предпочтительнее обработка алмазным выглаживанием гальванопокрытия из хрома с ультраалмазами у деталей из стали 45.

В четвертой главе представлены результаты исследования поверхностей трения деталей на трение и износ. Исследования проводились с деталями диаметром 40 мм из сталей 40X13, 12Х18Н10Т и стали 45 с разными покрытиями, упрочненных выбранными методами.

Исследованиями установлено, что коэффициент трения для сталей 12Х18Н10Т, 40X13 и металлизированного покрытия после точения, точения и последующих алмазного выглаживания и импульсной магнитной обработки изменяется, соответственно, в пределах 0,4-0,45 и 0,37-0,42; 0,37-0,44 и 0,35-0,41; 0,37-0,52 и 0,35-0,43 для деталей диаметром 40 мм. Причем изменение (увеличение) коэффициента трения происходит плавно без скачков.

На рис. 5-6 показаны результаты исследования влияния различных методов упрочнения на износ поверхностей трения деталей с металлизированным покрытием после обработки точением и алмазным выглаживанием, соответственно, при контактах с контртелом из серого чугуна без песка и с контртелом из серого чугуна с песком. Анализ микрофотографий изнашивания поверхностей трения показывает, что процессы изнашивания поверхностей трения металлизированных покрытий после обработки точением различны и зависят от состава загрязнений (глины и песка), попадающих в зону контакта. Поэтому и характер изнашивания этих поверхностей различен. При попадании в зону контакта чугунного порошка (моделирование состава глины) разрушение поверхности металлизированных покрытий происходит одновременно и по границам частиц металла и внутри самих частиц (рис. 5). При попадании в зону контакта чугунного порошка и песка (моделирование состава глины с песком) разрушение металлизированной поверхности детали также происходит одновременно и по границам частиц металла и внутри самих частиц, но преимущественно по границам частиц металла (рис. 6). После обработки алмазным выглаживанием и исследовании условий изнашивания с использованием чугунного порошка (имитация глины) разрушение металлизированной поверхности детали происходит преимущественно по границам частиц металла (рис. 5). При попадании в зону контакта чугунного порошка и песка (моделирование состава глины с песком) - разрушение металлизированной поверхности происходит, в основном, по границам частиц напыленного металла, но более интенсивно (рис. 6). Импульсная магнитная обработка металлизированного покрытия после алмазного выглаживания увеличивает величину пути изнашивания поверхности трения.

В пятой главе представлены результаты экспериментов по исследованию влияния механической обработки на коррозионную стойкость деталей из сталей 40X13, 12Х18Н10Т и из стали 45 с металлизированным покрытием и покрытием из хрома с ультраалмазами в растворах 5 % серной кислоты H2S04 и 5 % щелочи NaOH.

Скорость коррозии определялась двумя основными показателями коррозионной стойкости металлов (глубинным показателем коррозии К п и показателем изменения массы к ) по формулам:

где 8 - площадь поверхности образца (м2); г- время испытаний (час).

где - плотность материала (r/cMJ).

Анализ результатов исследований влияния механической обработки на процесс микроразрушения поверхностей трения в коррозионной среде деталей из сталей 40X13, 12Х18Н10Т и покрытий деталей из стали 45 в растворах 5 % серной кислоты H2S04 и 5 % щелочи NaOH показал, что коррозионная стойкость у таких деталей различна.

Коррозионная стойкость деталей с металлизированным покрытием (рис.7) выше, чем у деталей с покрытием из хрома с ультраалмазами. Обработка шлифованием и алмазным выглаживанием приводит к увеличению коррозионной стойкости как у деталей из сталей 40X13 и 12Х18Н10Т, так и из стали 45 с покрытиями, однако дополнительная обработка алмазным выглаживанием более эффективна, чем обработка только точением и шлифованием.

Анализ фотографий поверхностей деталей из сталей 40X13 и 12Х18Н10Т после коррозии позволил сделать следующие выводы:

- на поверхности деталей из стали 40X133 мартенситного класса проявляется межкристаллитная коррозия за счет избирательного растворения границ зерен металла. Особенно она заметна у деталей после точения и снижается после алмазного выглаживания;

-у деталей из стали 12Х18Н10Т аустенитного класса проявляется питтинговый (точечный) вид коррозии, особенно заметный после алмазного выглаживания. После точения на поверхности наблюдается язвенная коррозия, при которой отдельные точки сливаются в одну при небольшой их глубине.

к m = -— (г/м2-час),

Ь • Z

(1)

(мм/год),

(2)

Рис. 5. Зависимость износа металлизированной поверхности детали (контртело из серого чугуна без песка): 1 - исходная поверхность после обработки точением; 2 - после алмазного выглаживания

Рис. 6. Зависимость износа металлизированной поверхности детали (контртело из серого чугуна с песком): 1 - исходная поверхность после обработки точением; 2 - после алмазного выглаживания

1,05 5 % раствор

Рис. 7. Изменение глубины коррозионного разрушения металлизированного покрытия в растворах 5 % серной кислоты Н^ЭСХ, и 5 % щелочи N301-1: 1 - точение; 2 - шлифование; 3 - точение + алмазное выглаживание; 4 - точение+ алмазное выглаживание +магнитно-импулъсная обработка

Установлено, что коррозионная стойкость деталей с металлизированным покрытием выше, чем у деталей с покрытием из хрома с ультраалмазами. Процесс микроразрушения в коррозионной среде покрытия из хрома с ультраалмазами, обработанного точением, проявляется, в основном, по впадинам и выступам следов обработки режущим инструментом, а после упрочнения алмазным выглаживанием - по границам зерен ультраалмазов, вдавленных в поверхность после обработки алмазным выглаживанием.

На поверхностях металлизированных покрытий процесс микроразрушения в коррозионной среде, в основном, происходит на границах деформированных частиц металла и пор, причем после точения следы коррозии на поверхностях трения проявляются более заметно, чем после алмазного выглаживания.

Обработка импульсным магнитным полем почти не изменяет коррозионную стойкость поверхностей трения деталей.

Основные результаты и выводы:

1. Исследованы особенности эксплуатации электронасосных агрегатов для воды, снижающие эксплуатационные характеристики. Выявлено, что основным фактором, снижающим износостойкость деталей, является низкое качество их поверхностей трения.

2.Установлены особенности изменения физико-механических свойств поверхностей трения электронасосных агрегатов в результате упрочнения путем нанесения металлизированного покрытия и последующих обработок алмазным выглаживанием и импульсным магнитным полем. По показателю микротвердости НУ наиболее предпочтительно применение деталей из стали 45 с металлизированным покрытием и последующими обработками алмазным выглаживанием и импульсным магнитным полем. По показателю величины шероховатости 11а предпочтительнее обработка алмазным выглаживанием гальванопокрытия из хрома с ультраалмазами у деталей из стали 45.

3. Проведены экспериментальные исследования влияния различных видов упрочнений на эксплуатационные показатели деталей. Исследования показали повышение износостойкости деталей, упрочненных: а) нанесением металлизированного покрытия, б) нанесением металлизированного покрытия и последующего алмазного выглаживания, в) нанесением металлизированного покрытия и последующих алмазного выглаживания и импульсной магнитной обработкой по сравнению с деталями из сталей 40X13 ,12Х18Н10Т и из стали 45 с покрытием из хрома с ультраалмазами (1,6 раз).

4. Выявлены различные виды изнашивания поверхностей трения, упрочненных нанесением металлизированного покрытия. Установлено, что разрушение покрытия происходит по границам и внутри деформированных в процессе напыления частиц металла.

5. Разработаны технологии нанесения металлизированного покрытия и последующих его обработок алмазным выглаживанием и импульсным магнитным полем на поверхности трения узлов электронасосных агрегатов.

6. Анализ результатов исследований влияния механической обработки на процесс микроразрушения поверхностей трения в коррозионной среде деталей из сталей 40X13, 12Х18Н10Т, покрытий деталей из стали 45 в растворах 5 % серной кислоты Н2504 и 5 % щелочи №ОН показал, что обработка шлифованием и алмазным выглаживанием приводит к увеличению коррозионной стойкости, а обработка импульсным магнитным полем почти не изменяет коррозионную стойкость деталей. Установлено, что коррозионная стойкость деталей с металлизирован-

ным покрытием покрытием выше , чем у деталей с покрытием из хрома с ультраалмазами . Процессы микроразрушения в коррозионной среде покрытия из хрома с ультраалмазами и металлизированного покрытия различны.

Список опубликованных работ по теме диссертации

Статьи, опубликованные в изданиях ВАК:

1. Полетаев, В.А., Самок Г.С., Королькова Г.С. Исследование механических свойств деталей электронасосов, упрочненных комбинированным способом /В.А. Полетаев, Г.С. Самок, Г.С. Королькова //Вестник ИГЭУ, 2008. - Вып. 3. - С. 22-25, (0,25 п.л, автору - 0,1 пл.)

2. Полетаев, В.А., Самок Г.С., Королькова Г.С. Исследование деталей электронасосов, упрочненным комбинированным способом, на износостойкость /В.А. Полетаев, Г.С. Самок, Г.С. Королькова //Вестник ИГЭУ. Вып. 3.-2009.-С. 14-17,(0,25 п.л., автору - 0,1 пл.)

3. Полетаев, В.А., Королькова, Г.С., Ведерникова И.И. Упрочнение деталей электронасосов дуговым напылением /В.А. Полетаев, Г.С. Королькова, И.И. Ведерникова //Металлообработка. — 2010. — №5(59).-С. 18-21,(0,25 пл., автору-0,1 п.л.)

4. Полетаев, В.А., Королькова Г.С., Ведерникова И.И. Исследование на износостойкость деталей, упрочненных электродуговой металлизацией /В.А. Полетаев, Г.С. Королькова, И.И. Ведерникова //Трение и смазка в машинах и механизмах, 2010.№8-С.24-27, (0,25 пл., автору-0,1 п.л.)

5. Самок, Г.С., Королькова Г.С. Влияние метода упрочняющей обработки на качество поверхностного слоя деталей электронасосов. / Г.С. Самок, Г.С. Королькова // Вестник ИГЭУ, 2011. - Вып. 1. - С.57-62., (0,38 пл., автору - 0,2 пл.)

Публикации е других изданиях:

6. Королькова, Г.С., Полетаев В.А. Упрочнение деталей электронасосов комбинированным способом / Г.С. Королькова, В.А. Полетаев //Физика, химия и механика трибосистем: межвуз. сб. науч. тр. - Иваново: Иван. гос. ун-т, 2009. - Вып. 8. - С. 92-95, ( 0,25 пл., автору-0,13 п.л.)

7. Королькова, Г.С., Полетаев В.А. Исследование деталей, упрочненных электродуговой металлизацией, на износостойкость /Г.С. Королькова, В.А. Полетаев //Состояние и перспективы развития элек-

18

тротехнологии: тез. докл. Междунар. научно-техн. конф. - Иваново: ИГЭУ, 27-29 мая 2009. - С. 107, (0,063 п.л. автору - 0,05 п.л.)

8. Королькова, Г.С., Полетаев В.А. Упрочнение деталей электронасосов комбинированным способом /Г.С. Королькова, В.А. Полетаев //Техника и технологии трибологических исследований: тез. докл. II Междунар. семин. - Иваново: Иван. гос. ун-т,22-23 октября 2009. - С. 52, (0,063 п.л. автору - 0,05 п.л.)

9. Королькова, Г.С. Электродуговая металлизация деталей электронасосов /Г.С. Королькова // Современные технологии в машиностроении: сб. стат. - Пенза, 10-11 апреля 2009. - С. 56-58, (0,2 п.л.)

10. Королькова, Г.С. Урочнение деталей электронасосов электродуговой металлизацией /Г.С. Королькова //Новые материалы и технологии в машиностроении: сб. науч. трудов по итогам Междунар. научно-техн. конф. - Брянск: В ГИТА, 12-13 марта 2010. - Вып. 11. - С 65-70, (0,38 п.л.)

11. Королькова, Г.С., Полетаев В.А., Ведерникова И.И. Обработка деталей электронасосов электродуговым напылением /Г.С. Королькова, В.А. Полетаев, И.И. Ведерникова //Ресурсосберегающие технологии ремонта, восстановления и упрочнения деталей машин, механизмов, оборудования, инструментов и технологической оснастки от нано- до микроуровня: матер. 12-ой Междунар. научно-практ. конф. 4.1. - СПб. Изд-во политехи, унта, 13-16 апреля 2010.-С. 132-136,(0,31 п.л., автору-0,1 п.л.)

12. Королькова, Г.С. Исследование коррозионной стойкости деталей // Прогрессивные технологии в современном машиностроении: сб. статей - Пенза, Приволжский Дом знаний. - 2010. - С. 20-23 (0,25 п.л.)

13. Полетаев, В.А., Ведерникова И.И., Королькова Г.С. Коррозионная стойкость деталей электронасосов. / В.А. Полетаев, И.И. Ведерникова, Г.С. Королькова // Физика, химия и механика трибоси-стем - Иваново: Иван. гос. ун-т , 2010. - Вып. 9. - С. 125-129, (0,31 п.л., автору-0,1 п.л.)

КОРОЛЬКОВА Галина Станиславовна

ПОВЫШЕНИЕ ДОЛГОВЕЧНОСТИ ПОВЕРХНОСТЕЙ ТРЕНИЯ УПРОЧНЯЮЩЕЙ ОБРАБОТКОЙ НА ПРИМЕРЕ УЗЛОВ ЭЛЕКТРОНАСОСНЫХ АГРЕГАТОВ

АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

Подписано в печать 15.02.2012. Формат 60x84 1/16 Печать плоская. Усл. печ. л. 1,16. Тираж 100 экз. Заказ № 116. ГОУ ВПО «Ивановский государственный энергетический университет им. В.И. Ленина» 153003, Иваново, ул. Рабфаковская, 34. Отпечатано в УИУНЛ ИГЭУ.

61 12-5/2288

МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РОССИИ федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования «ИВАНОВСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ЭНЕРГЕТИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ имени В.И. ЛЕНИНА»

На правах рукописи

КОРОЛЬКОВА ГАЛИНА СТАНИСЛАВОВНА

ПОВЫШЕНИЕ ДОЛГОВЕЧНОСТИ ПОВЕРХНОСТЕЙ ТРЕНИЯ УПРОЧНЯЮЩЕЙ ОБРАБОТКОЙ НА ПРИМЕРЕ УЗЛОВ ЭЛЕКТРОНАСОСНЫХ АГРЕГАТОВ

Специальность: 05.02.04 - Трение и износ в машинах

Диссертация на соискание ученой степени кандидата технических наук

Научный руководитель доктор технических наук, профессор В.А. Полетаев

Иваново 2012

ОГЛАВЛЕНИЕ

ВВЕДЕНИЕ 5

ГЛАВА ПЕРВАЯ. Состояние вопроса и постановка задачи исследования 8

1.1. Анализ работы электронасосного агрегата и его элементов 8

1.2. Существующие методы отделочно-упрочняющей обработки, применяемые для повышения износостойкости металлических по-

11

верхностеи 11

1.2.1. Способы нанесения гальванических покрытий 15

1.2.1.1 .Электрическое хромирование 15 1.2.1.2. Технология нанесения хромового покрытия с ультраалмазами

1.2.2. Процессы газотермического напыления материалов 18 1.2.2.1. Твердость и износостойкость металлизированных покрытий 24

1.2.3 Процессы поверхностного пластического деформирования 28

1.2.3.1. Технология алмазного выглаживания деталей 3 О

1.2.4. Возможности магнитной обработки и магнитных установок 33

1.2.5. Коррозионная стойкость 36 ЦЕЛЬ И ЗАДАЧИ ИССЛЕДОВАНИЙ 44 ГЛАВА ВТОРАЯ Технологии упрочнения и методики проведения экс-

¿К

периментальных исследовании н~>

2.1. Технологии упрочнения поверхностей трения 45 2.1.1 Обработка шлифованием 45

2.1.2. Технология обработки алмазным выглаживанием 45

2.1.3. Импульсная магнитная обработка 47

2.1.4. Нанесение покрытия из хрома с ультраалмазами. 49

2.1.5. Технология нанесения металлизированного покрытия 51

2.2. Методика проведения экспериментов 5 2

2.2.1. Измерение величины микротвердости поверхностей трения 52

2.2.2. Измерение величины шероховатости поверхности деталей 52

2.2.3. Методика проведения исследований поверхностей трения деталей на трение и износ 53

2.2.4. Исследование деталей электронасосов на коррозионную стойкость 58

ВЫВОДЫ по главе 62 ГЛАВА ТРЕТЬЯ. Исследование механических свойств деталей, упрочненных различными способами 66

3.1. Измерение твердости образцов деталей 66

3.2. Измерение величины шероховатости поверхностей деталей 69

3.3. Исследование поверхностного слоя деталей из различных материалов, упрочненных разными способами 74

ВЫВОДЫ по главе 82

ГЛАВА ЧЕТВЕРТАЯ. Исследование на износостойкость деталей, упрочненных различными способами 84 4.1 .Исследование действия сил трения в зоне контакта 84

4.2. Исследование характера изнашивания поверхностей трения 86

4.3. Постановка задачи проведения экспериментов по оценке влияния методов механической обработки на износ металлизированного покрытия детали из стали 45 109

4.3.1. Математическое описание процесса влияния методов механической обработки моделью 1-го порядка 111

4.3.2. Исследование зоны оптимальных режимов методов механической обработки металлизированной поверхности полиномом 2-го порядка 120

ВЫВОДЫ по главе 130

ГЛАВА ПЯТАЯ. Исследование деталей поверхностей трения электронасосов на коррозионную стойкость 13 4

5.1. Примеры расчета коррозионной стойкости поверхностей трения 136

5.1.1. Расчет коррозионной стойкости поверхностей трения в агрессивной среде 5 % Н2804 136

5.1.2. Расчет коррозионной стойкости поверхностей трения в агрессивной среде 5 % №ОН 141

5.2. Исследование поверхностей трения после коррозии 151 ВЫВОДЫ по главе 156 ЗАКЛЮЧЕНИЕ 158 СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННОЙ ЛИТЕРАТУРЫ 160 ПРИЛОЖЕНИЕ

ВВЕДЕНИЕ

Потери металла в нашей стране в результате износа и коррозии составляют ежегодно десятки миллионов тонн и оцениваются в десятки миллионов рублей. Огромные материальные и трудовые ресурсы расходуются на изготовление запасных частей и ремонт техники. Мощности ремонтных предприятий во многих отраслях промышленности значительно превышают мощности заводов-изготовителей техники. В большинстве случаев техника выходит из строя вследствие износа загруженных деталей (прежде всего узлов трения): разрушаются только рабочие поверхности (поверхности трения) деталей, которые либо отправляют в металлолом на переплавку, либо восстанавливают нанесением слоев металла со специальными свойствами. В результате нанесения таких покрытий не только восстанавливаются размеры деталей, но и упрочняются их поверхности. Поэтому детали с покрытиями обычно имеют высокую износостойкость и служат в несколько раз дольше, чем детали без покрытий. Еще большую эффективность дает применение покрытий при создании новой или модернизации существующей техники.

Примером может служить использование электронасосных агрегатов. Они предназначены для подачи воды (агрегаты электронасосные центробежные скважинные), воды и водных растворов (насосы центробежные пожарные комбинированные). Агрегат, в основном, состоит из центробежного насоса и электродвигателя, которые выходят из строя вследствие разрушения поверхностей трения в местах контакта с резинометаллическими подшипниками и жидкостью, проходящей через элементы узлов агрегата. Материалы деталей электронасосного агрегата испытывают два вида воздействий. Первый вид -это факторы внешней среды: влага, песок, резкая смена температуры, агрессивные газы и аэрозоли, контакты с морской водой и щелочными растворами. Второй вид воздействия - это тепловые выделения поверхностей работающего двигателя. Для изготовления деталей электронасосов и электродвигателей используют различные конструкционные и электротехнические материалы. Повышение

долговечности машин и конструкций тесно связано с проблемой качества металлических сплавов. Низкое качество массовых марок стали в ряде случаев не позволяет удовлетворять требованиям конструкторов при создании принципиально новых конструкций машин. Поэтому экономически целесообразно не только разрабатывать новые марки стали, но и совершенствовать уже имеющиеся упрочняющие технологии материалов. Целенаправленное изменение свойств поверхностных слоев детали путем использования покрытий и поверхностной механической обработки для уменьшения износа и увеличения коррозионной стойкости - хорошо известная и развитая технология. Однако это направление становится все более важным вследствие того, что требования к физико-механическим и химическим свойствам конструкционных материалов становятся все более жесткими. Как следствие, для достижения максимальной эффективности, возникает необходимость улучшения существующих систем покрытий и поверхностной упрочняющей обработки с целью удовлетворения постоянно возрастающих требований технологов и конструкторов.

Научная новизна работы состоит в следующем:

1. Установлены особенности изменения физико-механических свойств поверхностей трения, упрочненных нанесением металлизированного покрытия и последующих обработок алмазным выглаживанием и импульсным магнитным полем, на примере электронасосных агрегатов.

2. Выявлены различные виды изнашивания поверхностей трения, упрочненных как путем нанесения отдельно металлизированного покрытия, так и последующих его обработок алмазным выглаживанием и импульсным магнитным полем, на примере электронасосных агрегатов.

3.Установлены этапы процесса микроразрушения поверхностей трения разных покрытий деталей в кислой и щелочной коррозионной среде.

Практическая значимость:

1. Разработаны практические рекомендации по применению технологии упрочнения деталей электронасосных агрегатов путем нанесения металлизированного покрытия и последующей его обработки алмазным выглаживанием и импульсным магнитным полем, позволяющие улучшить комплекс триботехни-ческих свойств обработанных поверхностей.

2. Результаты исследований используются в учебном процессе на кафедре «Технология автоматизированного машиностроения» ИГЭУ в лекционных спецкурсах, лабораторных практикумах, при выполнении курсовых и дипломных проектов студентами направления 151900 «Конструкторско-технологическое обеспечение машиностроительных производств» по профилю «Технология машиностроения».

Соответствие паспорту специальности 05.02.04 - Трение и износ в машинах. Выводы и положения диссертации соответствуют п. 3. «Закономерности различных видов изнашивания и поверхностного разрушения», п. 7. «Триботехнические свойства материалов, покрытий и модифицированных поверхностных слоев».

Методы исследования. Задачи решались с помощью теоретических и экспериментальных методов. Методической и теоретической основой работы явились труды отечественных и зарубежных ученых по технике и технологии упрочнения, технологии машиностроения, физики твердого тела, магнетизма, трения и износа. Измерения сил трения и износа выполнены в соответствии с известными методиками. Для обработки и анализа данных экспериментов широко использовалась ЭВМ. Для исследования поверхностей деталей применялись профилометрия и оптическая микроскопия.

ГЛАВА ПЕРВАЯ. Состояние вопроса и постановка задачи исследования

1.1. Анализ работы электронасосного агрегата и его элементов

Агрегаты электронасосные центробежные скважинные выпускаются ОАО «Бавленский завод «Электродвигатель» совместно с ЗАО «Гидромашсер-вис». Они устанавливаются в артезианских колодцах и в открытых водоемах.

Насосы центробежные пожарные комбинированные изготавливает НПП «Инфра» (г. Миасс). Такие насосы устанавливаются как в отсеках пожарных автомобилей, так и колодцах и в открытых водоемах.

На рис. 1.1 показана часть электронасосного агрегата с электродвигателем.

16 15 14 13 12 И

Рис. 1.1. Электродвигатель погружной: 1 - статор; 2 - пескосбрасыватель; 3 - основание; 4 - щит подшипниковый; 5 - пята; 6 - подпятник; 7 - днище; 8 - уплотнитель; 9 - гайка; 10 - штифт; 11 - болт; 12 - кольцо уплотнительное; 13 - кольцо пружинное; 14 - шпонка; 15 - ротор; 16 - подшипник резинометаллический

Электронасосный агрегат состоит из центробежного насоса и электродвигателя. Валы центробежного насоса и электродвигателя, изготовленные из стали 45, вращаются в резинометаллических подшипниках. В местах контакта с подшипниками на валы насажены втулки из стали 40X13 или 12Х18Н10Т. Зазор между поверхностью втулки и внутренней поверхностью подшипника не бо-

лее 0,15 мм. В результате действия внешней среды (влаги, резкой смены температуры, агрессивных газов и аэрозолей, контактов с морской водой и щелочными растворами и др.) во время работы агрегата происходит сильный износ поверхностей трения втулок. При увеличении зазора в результате износа подшипника скольжения через зазор может проходить часть потока жидкости, прокачиваемой насосом. Кроме того может произойти перекос и заклинивание вала двигателя. Наработка на отказ в данном случае составляет не более 16000 часов.

На рис 1.2 представлена фотография части электродвигателя без корпуса.

Рис. 1.2. Фотографии части электродвигателя: 1 - ротор; 2 - статор; 3 - щит подшипниковый; 4 - подшипник

В первых модификациях насосов роторы под подшипниками изготовляли цельными из конструкционных или электротехнических материалов. Но это было очень дорого, поэтому впоследствии материал роторов заменили на сталь 45, а в местах контакта с подшипниками начали использовать втулки из сталей 40X13 или 12Х18Н10Т [1-3]. Но и здесь затем выявились недостатки: это биение втулки относительно ротора, что приводило к изменению зазора между поверхностью втулки и ротора (более 0,15 мкм), и низкая износостойкость поверхностей трения втулок. Это привело к разработке и применению технологии нанесения гальванопокрытия из хрома с ультраалмазами. Использование этого способа упрочнения позволило увеличить износостойкость по-

верхностей трения и тем самым долговечность насосов. Однако и здесь выявились недостатки: это высокая стоимость нанесения гальванопокрытия и невозможность (затруднение) использования его для ремонта в местах эксплуатации электронасосных агрегатов.

Материалы деталей электронасосного агрегата испытывают два вида воздействий. Первый вид - это факторы внешней среды: влага, резкая смена температуры, агрессивные газы и аэрозоли, контакты с морской водой и щелочными растворами. Второй вид воздействия - это тепловые выделения поверхностей работающего двигателя. Одной из важных задач при обеспечении качества машин является повышение эксплуатационных показателей их деталей. Эти показатели определяются, в том числе, параметрами качества поверхностного слоя (ПКПС). Известно, что до 70 % причин выхода из строя машин и механизмов связано с износом узлов трения. Следовательно, одним из направлений обеспечения качества машин является повышение износостойкости их деталей, которое может быть достигнуто путем вынесения периода приработки на стадию изготовления за счет применения соответствующих технологических процессов изготовления. Как известно, износ зависит от многих параметров качества поверхностного слоя, поэтому важно знать возможности управления комплексом этих параметров в процессе обработки, включая геометрические, механические, физические, химические и структурные свойства. Широкое применение в промышленности находят различные методы отделочно-упрочняющей обработки. Они применяются также для повышения износостойкости деталей пар трения скольжения.

Поэтому одной из задач данной работы является анализ и отбор существующих методов отделочно-упрочняющей обработки для повышения износостойкости поверхностей трения узлов электронасосных агрегатов и тем самым их долговечности.

1.2. Существующие методы отделочно-уирочияющей обработки, применяемые для повышения износостойкости металлических поверхностей

Анализ работ, посвященных исследованию различных методов упрочняющей и отделочной обработки, показывает, что они позволяют добиваться повышения износостойкости деталей пар трения, работающих в различных условиях. Однако отсутствуют научно обоснованные рекомендации по выбору оптимальных для конкретных пар трения технологических процессов из всех существующих методов упрочнения. Большинство упрочняющих методов позволяют управлять только частью параметров, требуемых для повышения износостойкости. Поэтому они применяются в сочетании с другими финишными методами, и существует необходимость применения комбинированных методов упрочнения или разработки новых способов обработки для конструкционных сталей. Известно много традиционных способов упрочнения поверхностных слоев деталей. К ним относятся методы поверхностной закалки, различные химико-термические способы обработки (цементация, азотирование, бориро-вание и т.д.), наплавки, гальванические методы и т.д. [4-6]. Возможности этих методов в значительной мере уже исчерпаны.

Одним из эффективнейших методов упрочнения является поверхностное пластическое деформирование, которое существенно изменяет состояние и

свойства поверхностных слоев [7-12].

В последнее время интенсивно расширяется применение новых технологий упрочнения деталей, основанных на воздействии на их поверхность концентрированных потоков высокоэнергетических квантов и более крупных частиц (электронов, ионов, атомов, молекул). К ним относятся лазерные, электронно-лучевые (пучковые), вакуумные, ионно-плазменные и другие технологии [13-18]. Мощный импульс получили также применение газотермических

методов нанесения покрытий в связи с развитием плазменных и детонационных технологий напыления самых различных порошковых материалов [19-20].

Одним из прогрессивных методов упрочнения деталей является магнитная обработка [21-28]. Электромагнитное поле успешно применяют в современной технике и технологии для управления свойствами твердого тела. Магнитную обработку используют в машиностроении для обработки лезвийного режущего инструмента и динамически нагруженных деталей машин для увеличения их стойкости и надежности работы. Незначительная стоимость и высокая производительность устройств и современных установок, применяемых в промышленности, а также простота технологии магнитной обработки позволяют рекомендовать ее для различных областей народного хозяйства страны.

Снижение металлоемкости, повышение надежности и долговечности деталей машин и конструкций тесно связано с проблемой качества металлических сплавов. Низкое качество массовых марок стали в ряде случаев не позволяет удовлетворять требованиям конструкторов при создании принципиально новых машин и конструкций. Поэтому экономически целесообразно не только разрабатывать новые марки стали, но и совершенствовать упрочняющую технологию материалов.

Различные исследования [10, 12, 29-30] показывают, что при