автореферат диссертации по обработке конструкционных материалов в машиностроении, 05.03.06, диссертация на тему:Разработка технологии воздушно-газового плазменного напыления износостойких покрытий из порошков на основе стружки серого чугуна

НАЦЮНАЛЬНА АКАДЕМ1Я НАУК УКРА1НИ 1нститут елехтрозварювапня 1М. €. О. Патояа

РГ6 од

На правах рукопнсу

2 7 МАП и,;

П А Н Ь К О Михайло Тарасович

УДК 621.793.7

РОЗРОБКА ТЕХНОЛОГИ ПОВ1ТРЯНО-ГАЗОВОГО ПЛАЗМОВОГО НАПИЛЕННЯ ЗНОСОСТ1ЙКИХ ПОКРИТТ1В 3 ПОРОШК1В НА ОСНОВ! СТРУЖКИ С1РОГО ЧАВУНУ

.05.03.06 —

!хнолог1я 1 обладнання для зварювання та сум!жних процес!в

АВТОРЕФЕРАТ

дисертацИ на здобуття наукового ступеню кандидата техн1чних наук

КиТв 1996

- Робота виконана в 1нститут1 електроэварювання 1м, е.О. Патона НАН •';"Укра1ни • '

} : Науковий кер1вник:. доктор техн1чних наук, , ■" * професор Ю.С. Борга»

доктор техн1чних наук» лрофесорВ.О.Роянов

кандидат.техи1<ших наук

В.П. ЛКЖОПВД

Бров1даа установа: концерн "Н0»чя«ш1|шн

Напряаоявыо Вам для оэяайомлевяя автореферат дисертацЛ 1яхвиар& Панько Т. Просимо Вас 1 сп1вроб1тник!в • Вашо! установи прийняти участь в аас1данн1 спец1аа18овано1 ради або вислати сво! в1дгукк в двох пршЛрниках, 8ав1рен1 гербовой печаткою установи, ва адреса»: £52660, Ки1в, вул. Боженко. 11, 1ЕЗ 1м. е. 0. Патона, вченому секретаре; ^*шец1ад180ван01 ради. Ч-Ч

■ Захист дисертацЛ в1дбудетьсз " 1995 р. о год

;иа 8ас1данн1 спец1ая1вовано1 ради К 50.02,02 при 1нститут1 електрозва-/рюв&гая 1ы. е.О. Патона НАН Укра1ни. •

8 дисертац1ео ьшна овнайоюгтися в науково-техн1чн1й б1бл1огец! 1нституту. ".-/л- .-:•Ч•-'

; . Автореферат ров!сланий 1996 р. ;

Вчеюй секретар ' . Jub^P^ доктор техн1чних наук ради /(н*< г ■ A.A. Бондарев

0ф1ц1Йв1 опоиенти:

- 1 -

ЗАГЛЛЬНА ХАРАКТЕРИСТИКА РОБОТИ

ДйсертаШйиа робота присвячепа ро.?робц1 технологи пов!тряно-га-вового плазмоззого напилоння (ПГПН) пскрятт!в з м!крокристап!чною структурою 1з порсш;;!в на основ! стругает с!рого чавуиу (СЧ). Висока 81:осост!йк!сть покритт!в 1з таких порошк!в в поеднанн! 1з знижешшм вихра? на !х нанесения дозволяв ефективно застссовувати 1х для в!дков-дешш та зм!цнення деталей капкн в р!зкик галузях машинобудування.

Лктуальн1сть теми.

Ггзотерм1чне напилення (ГТН) покритт1в е прогресивним иалрямком екот'онН сироЕини 1 матер!ал!в, п!двищення над!йност1, довгов!чност! 1 експлуатац1йних характеристик малин 1 агрегат!в. Однак перех!д до ей--рогюмасатабного виробництва деталей 1з зносост!йкими покрнттями стриже проблема високоК вартост1 матер!ал!в для ГТН, серед яках найб!льш .поширенкми е порокки н!келевих, юзбальтових сплав1в 1 високолетованих сталей. 1х використання в багатьох випадках необгрунтоване, особливо прп в!диовлекн! деталей машин, так як необх1дний р1вень службових характеристик мокуть забезпечити газотерм!чн! покриття (ГТП) 1з б!льи дошевих низьколегованих зал!зш:х сплав!в 1 композиц1й на Чх основ!, в тому числ! нанесен! при виксристанн! пов!тря як основного робочого газу. Одним !з шлях!в подальиого зкиження витрат на виробництво деталей а ГТП в зикористання в якост! матер1ал1з для напилення в!дход1в р!зпих виробннцтв, серед яких перспективиим джерелом для одержанкя порошков на зал1зозуглецев!й основ! з стружка СЧ. 3 1ншого боку залхзовуглецев! (Ре-С) сплави, такого складу як СЧ, в!дносяться до матер!ал1в, в яких у випадку надивидкого охолодження !з швидкостями.105...10б К/с, характерных для ГТН, мозшгее вииикнення метастаб1льно! м!крокристал!шю1 складовоК структур« (е-фази) з п1двищеноа тверд1сло (10000 Ша) при збереженн! пластичнсст1, що забезпечус И п!двищений оп!р до зношуван-ня. Анал1з стану проблем» показав, що на сучасному етап! технологи плагмового напилення, яка ззбезпечуз формування метас?аб!льних фаз в покриттях !з Ре-С сплав!в на основ! стружки, не !снуе.

Метою роботи е вивчення законом!рностей впливу умов ПГПН порош-к!в, одсржаних !з чавунно! стружи, на структуру ! властивост! покрит-■т!в та розробка на основ! цього матер!ал!в 1 технолог!'! для одержання покритт!в !з комплексом тдвкдених ф!зико-механ!чних 1 експлуатацШшх характеристик при понижених Еитратах на 1х одержання.

В дисертац!йн!й робот! вир!шуються так! завдання:

1. Досл!дження зпливу способу переробки стружки СЧ на вм!ку х!-м1чного складу, структуру 1 властивост! одержуваних пороша!з.

2. Теоретичие досл!дження терм!чних умов формування ГТП 1э порошив скстеми Ре-С-З!, впливу умов напилення на фазовий склад покритт!в.

3. Розробка компо8иц1йних порошк1в (КЛ) 1 порошкових сум!аей (ПС) на основ1 порошк1в 1з стружки СЧ та досл1дження фазового складу 1 структури пов1тряно-газових плазмових покритт1в (ПГПП) 1э них.

4. Досл1дження властивостей ПГПП 1з порошк1в на основ1 стружки СЧ.

5. Розробка практичних технолог!й в1дновлення зношених деталей методом ПГПН 8 використанням матер!ал!в на основ1 порошк1в 1з стружки.

Автор захищае:

1. Експериментальн1 дан1 про вплив умов переробки стружки СЧ на вм!ну х1м1чного складу, структуру 1 властивост1 порошк1в для ГТН.

2. Теоретичн1 та експериментальн1 дан1 про розпод1л теплових про-цес1в в валежност! в1д умов напилення при формувалн1 ПГПП 1з пороик1в сплав1в Ре-С-Б1 1 1х вплив на фазовий склад таких покритт1в.

3. Законом!рност1 впливу фазового складу 1 структури ПГПП 1з по-рошк1в на основ1 стружки СЧ на 1х м!цн1сть зчеплення з основою. м!к-ротверд1сть, зносост1йк1сть в умовах тертя ковзання, газоабразивного та абразивного зношування.

4. Нов1 практичн1 р1шення про застосування покритт!в 1з пороик1в на основ1 стружки СЧ для в!дновлення зношених деталей машин.

Наукова новизна роОоти.

1. Вивчено умови утворення метастаб1льних фаз в ГТП 1з порошк1в спдав1в Ре-С-Б!, а також досл1джено законом!рност1 1х роэпаду в проце-с1 напилення. Встановлено, цо для досягнення максимально! к1лъкост1 с-фази в структур! ГШ розм!р напшшваних часток сплав!в Ре-С-5 не повинен перевищувати 160 мкм, вм1ст вуглецю в них не повинен бути нижчим ва 2,5 мае. X, а температура основи не повинна перевищувати 400 К.

2. Показано можлив1сть одержання ПГПП 1з порошк1в на основ1 стружки СЧ 8 структурою метастаб1льно! е-фази 1 встановлено, що п1дви-цення П вм1сту в структур! забезпечують оптимальн! з точки зору максимального коефЩ1енту використання матер1алу (КВМ) режими напилення 1 вастосування охолодження напилюваного ва1рця пов!тряними струменями.

3. Вперше встановлено, що !з зб!льшенням вм!сту е-фази в структур! ПГПП 1з порошк1в СЧ в них формуються переважно внутр!шн! напруження стиску, п1двищуеться 1х м!цн!сть зчеплення з основою, м!кротверд!сть при п!двищених температурах, газоабразивна 1 абразивна зносост1йк1сть.

Практична ц!нн1сть. Вперше показано ефективн!сть застосування порошив 18 стружки СЧ для ГТН зносост1 йких покритИв. Розроблено технолог^ переробки стружки, що дозволяе одержувати для ГТН недорог! порошки, нов1 склади КП. ПС 1 технолоПю '¡х ПГПН, що забезпечуе одержання покритт1в з високим р1внем физико-мехшпчних властивостей. Вперше показано можлив!сть досягнення вищого р!вня зносос^йкост) в умовах тертя ковзання ПГПП 1з пороишв на основ! стружки СЧ в пор!внянн! з

покриттями 1з гальван1чного хрому та плазмовими покриттями 1в н1келе-вих сплав!в. Розроблено технолог1чн1 рекомендацП 1 Шдготовлено тех-н1чну документами на сер1йне виробництво ПС. Реал1зац1ю роботи зд1йс-нено шляхом проведения виробничих випробовувань 1 впровадження розроО-лених матер1ал1в 1 технологи Их ПГПН на Микулинецькому спец1ал1зова-ному завод1, Тлумацькому ДМП "Транспортник" 1 Рожнят1вському РТП.

Апробац1я роботи. 0сновн1 науков1 положения дисертацП допов1да-дися 1 обговорювалися на кон£юренц1ях "Стан 1 перспективи в1дновленгя та зм1цнення деталей машин" (Москва, 1994 р.), "Мотортехнолог1я 94" (Ки1в, 1994 р.), "Ресурсо- та енергозбер1гаюч1 технологи в машинобу-дуваннГ' (Одеса, 1995 р.), м1жнародн1й конференцП "Лазерн1 1 ф1зи-ко-техн1чн1 кетоди обробки матер1ал!в" (Алушта, 1995 р.), м!жнародному сем1нар1 "Захисн1 покриття в енергетицГ' (КиЧв, 1995 р.), м1жнародних конференц1ях ТБ'Эб (Ессен, ФРН, 1996 р.). "Ресурсо-, енергозбер1гаюч!

1 еколог1чно чист! технологи у виробництв1 деталей 1з композиц1йних матер1ал1в" (Славське, УкраТна, 1996 р.).

Публ1кацП. По тем1 опубл1ковано 10 роб1т, в тому числ1 одержано

2 позитивних р1иення про видачу авторських св1доцтв на винаходи.

Структура 1 об'ем роботи. Дисертац1я складаеться 1з вступу, б глав, загальних висновк1в, перел1ку л1тератури 1з 165 джерел та додат-к1в. Робота викладена на 179 стор1нках друкованого тексту, м1стить 63 рисунки, 33 таблиц1.

У вступ1 обгрунтовано актуальн1сть теми, розкрито наукову новизну 1 практичну ц1нн!сть роботи, зформульовано основн1 положения, що виие-сен! на захист.

В перш1й глав1 проведено анал1з л1тератури по питаниях дисертацП. Розглянуто основн1 види низьколегованих матер1ал1в на основ1 Ге-С сплав1в для ГТН, способи ]'х одержання, недол1ки використання, ввернуто увагу на невеликий об'ем порошк1в. Приведено законом1рност1 впливу температурно-часових умов обробки на структуру Ге-С сплав1в. Показано особливост1 формування структури в умовах ГТН 1 впливу технолог1чних параметра на властивост1 покритт1в 1з низьколегованих Ге-С сплав1в. Розглянуто особливост1 стружкових в1дход1в механ1чно'1 обробки, вказано на можлив1сть 1х використання для ГТН. Звернуто увагу на те, що питания одержання покритт1в 1з порошк1в на основ1 стружки Ге-С сплав!в не було досл1джене. В результат1 зформульовано мету та завдання роботи.

В друг1й глав1 приведено характеристики об'ект!в досл1дження, технолог1чного обладнання для одержання порошк1в та плазмового напи-лення, розглянуто методики досл!дження структури 1 властивостей мате-р!ал1в 1 покритт1в.

В трет1й глав! доел1длено х1м!чний склад, структуру 1 властивост!

породи!в СЧ 1в стружки, викладено результата теоретичнпх досл1джень терм!чних умов формування ГТП 1в псро.'шав сплав!в Fe-C-Si, прогнал1зо-вано вшшв умов напилення на фазовий склад пскрит'Лй, вибрано рanïo-нальн! технолог!чн! режими ПГПН, приведено результата скспершепталь-них досл1джень структури ПГШ îb порошк!в СЧ.

. Четьерта глава присвячена розробц! КП i ПС на основ! гюрошк!в le ■стружки СЧ та досл!дженню фазового складу i структури ПГШ !з них.

В и'ят!й глав! досл!джено комплекс властивостей ПГПП !з пороак1в ¡ja основ! стружки СЧ та Зх зм1ну в процес! терм!чного впливу.

В иост!й глав! розроблено схему одержання ПГПП на основ! порошк!в ia стружки СЧ, вибрано рац1ональн1 методи переробки стружи та резташ пов!тряло! сепарацП порошк1в, приведено технолог!чн! рекомевдацП на виробництво ПС, розроблено технологiï ПГПН покритт!в та приведено прихлади ïx виробничих випробовувань.

МЕТОДИКИ ДОСУНДЖЕНЬ

В якост! об'екту досл!дження вибрано стружки СЧ, до за складом в!дпов1даоть концентращйному !нтервалов! утворення в сплавах Fe-C-Si е-фази, одержан! п!сля саердл!ння' ! роз точу вання (струлоса 1) та фрезе-рування (стружка 2 ! 3) заготовок (табл.1). Порошки одержували в!дс1ю-ванням в1д стружки на в!брогрохот1 RM-532 ф1рми Ргасе (Чех1я), а такой подр!бненням П крупних фракц1й в культовому шин! (КМ) конструкц! ! ОКТБ 1Ш HAH Укра'1ни та конусн!й 1нерц!йн!й дросарц! КМД-60. Грануло-ыетричний склад порошк!в визначали по ГОСТ 183-73 на установи! 029. Видалення в1льпото граф!ту проводили на пов!трялому класифчкатор! порошку виробництва СКТБ БР НВО ПМ. Зовн!шн!й вигляд порошк1в вивчали на електронному растровому ы!кроскоп! JSM-840 ф1рми Джеол (Япон1п). Теку-4icTb nopomlB визначали по ГОСТ 20890-75. Покриття наносили на установи! для плазмового напилення "КиЧв-7". Металограф!чн! досл1джешш проводили на оптичному м!кроскоп! Неофот-32 (Шмеччина). Шкротвер-д!сть при к1ынатн1й температур! визначали на прилад! ПМТ-3 по ГОСТ 19440-74. Рентгеноструктурний анал!з виконували на дифрактометрах ДРиН-УШ 1 ДР0Н-3.0. Фаэов! перетворення при неперервному нагр!ванн! вивчали методом ДТА на установи! ВДТА-8М конструкц!Ï ОКТБ Ш HAH Ук. ра!ни. Вы!ст кисню визначали,на прилад1 R0-316 ф!рми ЛЕКО (США). За-дишков1 напруження першого роду в покриттях визначали по вмШ прогину зразк1в у вигляд! плоских пмдтт при пошаровоьу зтравлюванн! поверх-невих иар!в електрох1м!чним методом на установи! РОН. Дилатометричн! досл1дкення i вивначення коеф!ц!енту тергЛчного ровширення покритт1в проводили ва доломогога каткового та кварцевого дилатометра ДКВ-4 конс-трукцП ПС. Характеристики пружност! (модуль Юнга) визначали по ыето-диц! KCl (Молдова). Шцн!сть вчеплення покритт!в s основою визначали

';••'■'"'' - б -

методом нормального вЦ.лгау кон1чкого штифта. ВюЛрюваякя "гарячо!" м'1кротвердост1 покригт1в проводили на придал 1 ШТН у вакууы1 в 1н?ер-вал1 температур 20...750 °С. Тр1ботехн1чн1 характеристики покритт1в в умовах тсртя ковзання а обмеженим зыащуванням досл1джували на мшин1 УМТ-1 в пар! з контрт!лом 1з чавуну (235 НВ, Ка-2,5 мкм) при стуШн-частому вб1льшенн1 питокого навантаження на 4 МПа через кожн1. 1000 и шшху в д!апавон! 4...1бШа! изидкост! ковзання 1,5 м/с. та ыашин1 МТ-22М в пар! 8 кснтрт1лом 1з стал1 40Х (НРС 40) при питомому наванта-«епи! 10,2 Ша 1 швидкост1 ковзання 1,0 м/с протягом б год. Вжгробояу-вання покритт!в на газоабразивну зносост1йк!сть проводили на центро-бШсму прискорювач1 ЦУК-ЗМ но ГОСТ 23.201-73. Досл!джэння абразивного-вношування проводили при терт1 покриття об нелаэрстко вакр1плен1 частки абразиву по схем! "покриття - резинове к1льце" при л1н!йн!й ивидкост1 коввання 0,5 м/с, сил1 притискання к1льця 10 Н, в подаче» в зону тертй абразиву 'з розходом 19,5 г/хв. Ус! к1льк1сн1 вим1рювання проводили й наступною математичноо обробкоп.

Таблица 1

Х1м!чний склад стружки СЧ 1 одержалих э не? лорсшк1в

Матер1ал (метод одержания порошку) Розм!р часток порошку, ыкм Масова доля елемент!в, X

С8аг ГОЗ'

Стружка 1 - 3,60 2,70 0,33

Порошок (в1дс1ювання) (СЧ1) -100 + 63 3,70 2,80 1,20.

Порошок (подр1бнення КМ) -100 + 63 8,25 3,13 3,11

Стружка 2 - 3,45 1,91 0,05

Порошок (подр!бн. КМ) (СЧ2) -160 + 10$ -100 + 63 < 63 4,10 7,90. 19,20 2,22 2,21 2,20 ООО -^ОчН

Стружка 3 4,65 : 1.30 0,07

Порошок (подр1бн.КИД) (СЧЗ) -100 + 63 4,70 1,10 0,75

ОСНОВНИЯ ЗМ1СГ РОБОТИ Рстановлено, ¡ер на х!м1чний склад : порошк1в СЧ, одёряаяих 1» стружки, впливае метод II переробки. Так в порошках, одрржаяих подр1б-ненням стружки в КМ, при зб1лыпенн1 дисперсност! в!д 160 до бШшо! ва 63 мкм концентрац1я граф1ту. внасд!док викришуваняя, 801лыьуегься в 4,7...4,8 раза (табл.1). В порошках, одержаних шляхом в1дс!ювання в!д стружки, а таксик подр!бненням 11 в КЙД, такого Шдвищення вм!сту гра? ф!ту не в!дбувавться... За фавовим складом порошки п!сля в1дс!юваннй чи

подр!бнсшт не в!др1аняються в!д вих!дно! стружки - в структур! при-•„' сутн1 ферит, граф!т, цементит, 1 характеризуются неправильною формою часток. В порошках, одержаних подрЮненняы стружи в КМ. Шститься найб1лыпа к1льк1сть граф!тових часток з розм!рачи меншими за 20 мкм, що,суттвво norlpmye 1х текуч1сть в пор1внянн! з порошками, одерманими ' 1ншми методами.

При ГТН визначальними для формування фазового складу покритт!в е тешюв! процеси, що прот!кають при охолодкенн! напил-званкх часток на поверхн1 основи. Для 1х вивчення розглявута математична иодель охолодаення напилено! деформованоГчастки на нап!внеск!нченн!й ochobí через шар покриття в врахуванням його подалького нарощування. Стосовно дано! ыодел! для оц!нки умов охолодаення часток використано р1вняння теплоп-ров!диост1 Фур'е для випадку одном!рного теплового потоку i незм1кнос-т1 тепюф!еичних характеристик напилено! частки. '

8 результат! ро8рахукк!в п1дтверджено, да швидк!сть охолодаення (Voxojj) напилених часток сплав i в Fe-C-Si, як! 8а складом в!дпов1дан)ТЬ ' порошков! СЧ1 (табл.1). на поверхн! ос;,ови наближаетъея до значения 106 К/с, i показано, що 8б1льшення товщини покриття до 2,5 мм приводить до внижения Vqxoji в 1,7... 1,8 раза. : ' 3 ыетою анал!зу мешшвих структурних стаи1в в ГТП 1з сплав!в Fe-C-Si був використаний прийом сум!щення в единому температурно-часо-/ вому под1 д1аграм "температура-час-перетворсннг" ! кривих охолодаення напилених часток, що ран!ше застосовувався для аналАзу умов утворення аморфних структур. Результата розрахунк!в для випадку ГТН сплаву Fe-3,?C-2,8S1 представлен! на рис.1,а. До 1нших вих!дних даних для роврахунку в1дносяться: початкова температура розпдаву - 1500 К; температура стально! основи - 300 К. Одниу 18 найб1льи ваиливих ларачет-• , р1в процесу формування структурного стану е товщина деформованих час-vok (2ч). При використанн! для напилення порошку з posMipoij часток в!д , 10 до 160 мкм 1 степей! деформацП 10... 15, до звично спостер1газться, оч становить в1д 1 до 10 мкм. Кр1м цього розглядалися випадки напилен-" • пя цих часток як бевпосередньо на стальну основу, так i на яоверхню ..; попередньо вфорыованого покриття товщиною 1 мм. Встановлено, що в ую-ва-: охолодаення часток товщиною 1...10 мкм найб1льш реальною структурною складовою першого шару покриття, що приляг as до основи, е е-фаза . (рис.1,а). Ильки при товданах часток б!львих ва 10 мкм виникае ыажли-: в1сть появи r-фази. В результат! иарощування шару покриття до товщини 1 мм 1нтенсивн!сть охолодження напилених часток знижуеться, що приводить до вменшення вм1сту.е-фа8и за рахунок утворення j-фази. ' Другим "фактором, що.впливае на фазовий склад покриття, яке одержують 1з по-, ,роик!в . сплав!в Fe-C-Si, являеться вм1ст в них вуглецв. Так зниження.

т,к

1500

200

щ Г а

X \\ l\

V 1 VI 2 3 \ h ■ I i

його до 8,5 мае. У, приводить до зменшеиня !моз!рност! формування ¿-фа-ей при зб!льшш! вм!сту ауетен1ту (рис.1, а, итрихова л!н!я). . При вм!ст! вуглегда кижчим за 2,3..,2,5 мае. 7. умов для утвореиня е-фази при ГТН 1снуе. При подальссму його зниженн! до величин менших за 1,8 мае. % можлива лоява в . структур! мар тенситу. У ви-пад;су пагр1ву де тая! в пок-' риттям л прсцес! на пиления ва рагукок вплкву высокотемпературного газового струме;® 1 потоку» гарлчих напилюзаних часто:? мокливе прозПкання структурах перетворень в на-пилзному кар! з ровпадом ме-тастаб!льиих с- 1 т- Фаз к утзореняям а-Т'е 1 резС. Зас-тссувснкя охолодкення основи (о.о.) с гасобсм зЗдБсрнешш такого розпаду (рис.1,6). Результат« тзорггачнн;: розра-хукк!в дозволяли встановитй основ!!! факторн ГТН, при яки:: в покрнттях десягазться ■ максимальна к1лыс1с?ь метаста-б!льнгос фао. Для виберу л

ксн!фотннк тэянолопчши рй-;пшз Т1ГПН порсг-ч!в С'1 вико-ристзли м&тоджршэ т/леиуили-1'я екекертниу. Локазнкксм ефеютззкос?! прсцесу вибралн КЕМ, як факторн вккористовувз ли дисгаицЬз напилешш (Х*), електрнчну потужн!сть плазмотрону (Хо), витрату плазмо-утворккмого газу (Хз), про-

центнпй вн1ст пропан-бутану в .

пдазмоутворюючо-му гав1 (Х4). Р1впяння регресИ мае вигляд: У" - 0,41 -0,07Хз + 0,09X2 + 0,07Хз + 0,05X4. В результат! вегаловленх опткмальн! (за ознакою КШ - гпах) режими ПГСШ порошку СЧ: Ха - 210 мм;- X?, - 51,0 КВт; Хз - 3,8 м3/год; Х4.- 4,0 X, при цьому КВМ - 0,77. ■. • . ; "г.;. :у . , - Експеримелтально досл!даено, до.ПГПП 1з пороа'к1в С^} нанесен! нрл

Ркс. 1. Вплив тоепцши частой сплаву Fe-C-Si пои охолодаенн! на стальк!й основ! (а) 1 умов ГТН (б) на фазовий склад noKpiiTTiB: 5Ч - 1 (1), 2 (2), 0 (3) i 10 мкм (4): 6ц - 1 (I, III, IV, V), 2 кг/год (III); L - 100 (I), 250 им (II...V); Н - 50 кВт; без о.о. (I...III5 та з о.о. пов!тряшши (IV) 1 водопов!тряними (V) струменяш... ■

- 8 - ' '

:;р18них режимах, характеризуются багатофавно» структурой, яка м!стить е-фазу, аустен!т, а в деяких випадках - ферит 1 цементит. Ведучою фа-бою в б1льшост1 випадк1в е г-Ре. . Шдвищення вм1сту е-фази в структур! еабевпечушь оптималыЦ режими ПГПН 1 охолодкення налилшансго вв!рця пов!тряними струменями. При в!дсутност! такого охолодження при напи-ленн! в ПГПП спостер!гаються т!льки сл1ди е-фази (табл.2). Зменшення дистанцП. напилення (Ю до 100 км веде.до ще б1льшого п1двищення тем- ■ ператури основи (до 700 К 1 вице), цо приводить до повного роэпаду е-та т-фаз 1 1х в!дсутност1 в структур! покритт!в (основными фазами е а-Ре 1 ГезС). Викришування включень в!льного граф1ту при подр1бненн! стружки 04 1 вигорання вуглецю в процес! ПГПН знижують к!льк1сть вуглецю в покриттях, внасл1док чого в структур! вменшуеться к1льк!сть е-фави при одночаскому п!двищенн! к!лькост! г-Ре, а в деяких випадках 8'являеться мартенсит (а'-Ре).

3 метою скорочення втрат вуглецю частками СЧ в процес! напилення, покрадання умов формування покритт1в аа рахунок екзотерм!чних реакЩй вваемодП 1 для зменшення ступени оююлення створен! плакован1 КП в оболонками !в ы1д!, алюмШю 1 н!келл (табл.2), конценграцП яких ви-бирали на основ! .теоретичного аиая!ву 1х впливу на фазовий склад 1 структуру СЧ. -

Показано, що процес ПГПН порошку (СЧ)-А1 супроводжуеться ефектои еквотерм!чно1 взазмодП його компонент!в м!к собою (з утворенням 1н-терыетал1ду РезА1) 1 в середовищем напилення (в утворенням А1г0з) внас-л1док чого п!двкцуеться температура напшаозанкх часток 1 росте розы!р площ1 1х коита'.ту 8 поверхнею, що сприяе формуванню б!льш щ!льних пок-ритт1в. Встановлено, щр плакування часток СЧ аяюмШеы, м!ддю 1 н1ке-лем Бменшуе в1дносне окисления покритт1в на 60...55 X, в!дносне вигорання вуглецю у випадку напилення КП (СЧ)-Си вменшуеться на 8...10 2. Загашшй вм!ст кисню в покриттях 1в комяозиц!йного порожу (СЧ)-А1 пошшуеться в 1,2 рава.

В результат! рентгеноструктурних досл1джень встановлено. що плакування часток сч. и1ддв б к1лькост1 8,3 мае. 2 за рахунок в!дкоского вменшення вигбрання вуглецю в процесс напилення приводить до Шдвищен-ня вм1сту е-фави в структур! покритт!ь (табл.2), ¡нтенсивний тепловий вплив частск КП (СЧ)-А1 на вже вформован! шари покриття за рахунок ек-еотерм1чного ефекту взаемод1* приводить до роэпаду е-фази по схем1 е-Ре -» а-Ге + РезС 1 П1двищення вм!сту цементиту в структур!.' ; ' *Виб1р компонент!в ПС проводили на основ! попереднього теоретичного анаЛву.: 3 иетою внизкенвя р!вня валишкових иапружекь впежриттях !в : СЧ Оули розроблен1 ПС в добавками аморф!ауючого сплаву, евтектичного складу Ре-В (крриислова марка ПГ-25) 1 бронзи, а для п!двииення зно-;,

сосг'1йксст1 покрит-тЧв. при р1шж видах вношування - з добавками магнетиту (Ге;04), сплаву ПГ-Ж5 та подв1йного карб1ду титану 1 хрому; ((Т1,Сг)С) (табЛ.2). , " . "":''

Встановлено, ио матричними фазами в структур! ПГПП 1з ПС е фэрит, . 1 аустеШт, а вмЩюоючими - бориди зал!ва типу РегВ 1 РезВ, а такок Карб1дн1 включения. ПГПП 13 ПС 8 добавками магнетиту характеризуются , високим вм!стом крихких ферооксидних прошарк1в !з РезО^ 1 РегОз, що. як виявлепо за допомогою метадограф!чних досд1даень, представлен! тешшмн' учгст:«ми, як! займають вначну частину шюпЦ 1 иттъ м!кротверд!сть в " д!алазон! 4000...5500 Мла ! 9270 МПа. Встановлено, що в структур! ПГПИ,'

Таблица 2

Характеристика ПГШ (без о.о.) !з порошк!в на основ! стружи СЧ

N п/п Напшшвакий матер!ал (X мае.) Фазовий склад Ы1кротВерд5сть, Ша Шцн1сть ; вчеплення, Ша

1 СЧ1 К-Ре; а-Ре; РеэС; е-Ре (сл) 2100...7110 30 *•:'•-.

2 СЧ2 й-Ре;сс'-Ре;г-Ре РезС; е-Ре (сл) 24Б0...8800 30

3 СЧЗ Г-Ре; е-Ре; о:-Ре; РезС (сл) 3900...9200 32

4 (СЧ1)-5,ЗА1 Т-Р?; РеэС; ре; е-Ре (сл) 2570...8950 52

5 (СЧ1)-8,ЗСи е_Ре; г-Ре; а .-е; РезС (сл) • 2540...9100 ; ..и-:

6. '(СЧ1)-10,2М1 у-Ре; <з-Ре; ЯезС; Е-Ре (сл) 2100...4410 : 23 \

7 СЧ1 + 2Ъ ПГ--В5 «-Ре: г-Гв', Рс-гЗ; РезВ 2440...10720 .. 65

•8 СЧ1 + 50 ПГ-Ж5 «-Ре; *-Ре; РегВ; РезВ 3410...12830 60

9 СЧ1 + 25 ПГ-Ж5 +15 бронзи у-Ре;а-Ре;РегЗ РезВ; РезС; Си 2320...12830 50

10 СЧ1 + 25 ПГ-Ж5 + 25 Ре^&з а-Ре;*-Ре:РезВ Ре304; Ре20? ЗСЗО...12830 ■ "42, ч :

СЧ1 + 25 (Т1,Сг)С Г-Ре;а-Рб;Т1С; ; РезС л'.' 2100...14610 33

.13 ПС 8 добавками (П,Сг)С 1сарб!ди розпод!лен1. в ауствн1то-фгрит;ий \ матриц!, у вйтляд! дисперспих сферичних вклотенъ р1зних рови1р12,що; ;1. ;'йаоть . м1кротверд1сть. в д!апагон1 12400. . .14610 Ша. НИШ . 1а С роз- ;"'"■

роблених K¡T 1 ПС мають оцльку будову з незначним bmíctom пор.

Встановлено, що в покриттях 1з СЧ, як! калилен! без о.о. 1 харак-' теризуються низьким emíctom s-фази, залишков! напруження (б3) стиску формуються т!льки на товшин! до 100 мкм, а при ií зб!льшенн! до 400 •. мкм б3 переходить в розтягуюч!. Застосувачня о. о. внасл!док 8б1льшення в структур! к1лькост! н-фззи приводить, до того, що знак 6¡¡ зШмозться . практично по bcíjí товщин! покритт!в, а величина не перевищуе -(20) Ша. В пор!внянн! з покриттями 1з СЧ, нанесенкми бег о.о., напилення . ПС, то м1ст1'гь сплав ПГ-К5, за рахунок взаемно! комленсацП напружень

• протклекних знак!в приводить до зниження р1внп розтягуючих 6Э на . 20...40 X по ьс!й товщин! покритт!в. Ефект в!д добавки в таку ПС броней на.б3 мекп пом1тний, однак позитивним е факт р!зкого эменшення роз' гягуючкх б3 в поверхневих иарах, що е вижливш а точки гору запоб!ган-

ня утворенкя м1кротр!щин.

Виявлено, що зб!льшення к1лькост1 с-фази в покриттях !з СЧ, нали-лених при о.о., внасл!док переходу розтягуючих залишкових напружень в - стискажч! невисского р!вня дозволяв п!двшццти м!цн!сть зчеплення (бЕЧ) Покритт!в 8 основою на 20 X. neperpiB покриття у винадку зменшенчя L , до 133 мм при в1дс\'тност1 о.о. приводить до зникеннл бзч "а 40...45 %. , Понижен! розтягуюч! 6В в покриттях 1в ПС а добавками сплаву ПГ-К5

• сприяють еростанню 'íx бэч в 1,8...2 рази (табл.2). Добавки броней чн магнетиту в ПС СЧ + 25 ПГ-К5 не приеодять до п!двищення 6ЗЧ. Введения (Т! ,Сг)С в СЧ за рахунок Шдвищення механ1чнс! м!цност1 покритт!в приводить до з5!льшення 1х бзч на 20...25 Z. В пор!внянн! з покриттями !з СЧ м1цн!сть счеплешш покрнттдв !з КП (СЧ)-А1 i (СЧ)-Си Шдвкцуезъся в1дпое]"дно в 1,7 i 1,5 раза.

Особы*-eíctb досл1дкуваних покрит?!в s зкачиий pooSír значень м1к-ротсердосг! (Нц) (табл.2), в» нов'язано з 'ix гетерогенную. Copos ПГПП i3 нелегов&чсго СЧ найб1льш1 аначеиня м1кротЕердост1 характера! для 1'их, як! одержан! 1з • пороак1в, що харгктерпзуються наймеишш втратаык вуглеш) б процес! переробки стружки. Шдвищеккя Кд ockpkttíb !з КП (СЧ)-А1 пов'язане !з зб!льшенням в структур! FesC, а покритт!в 18 КП (СЧ)-Си - з формуванням е-фази. В покриттях 1з ПС Kji piara арос-тав за рахунок утворення в структур! борид!в кал!за чк карбШв.

Встачовлено, що покриття !з СЧ 8бер!гакш> значения Шкротвердост! на р1вн! 3000. ..4000 Ша при нагр!ванн! в!д 20 до 500 °С, а Шдвкцення вмХсту е-фази в структур!,: ва рахунок о.о., приводить до п!двки,енкя íx Hft в цьо.\:у температурному !нтервал! на 7...15 %. По параметру . "гаря-4o'i" глкроиеердост! (до температур 400 °С) так! .покриття наближаоться

• до кобальтового, сплаву.' Стелл1т N6 (Co-Cr-Ni-W), що е типов».!, зносос-. т!йкм.{ матер1алом .при експлуатацП ; в умовах п!двищених Температур!

. - и -

Досл!дкено, ¡до термосбробка протягом 30 хв при температурах 300 1.400 °С приводить до п1двищення Нд. покритт1в 1з СЧ на 30 г, а при температур! 500 °С- майке в 2 рази, то пояскюеться, як ! при "гаряч1й" м!к-ротвердост1, поетапним розпадом е-фази ! зм1цненням покритт!в др1бно-дисперсним продуктом розпаду - цементитом.

За результатами випробозувань в умовах газоабразивного зноиуЕання встановлено, що в пор!внянн! з покриттями !з нелегованого СЧ, панесе-них без о.о., зносостхй-

к!сть покритт!в 1з ПС з добавками сплаву ПГ-Ж5 зб!ль-шуеться в усьому д!апазон1 кут1в атаки в середньому в 2,3...2,5 раза, бронзи - в

1.7 раза, магнетиту - в 1,4 раза, а зносост!йк1сть ПГПП 1з КП (СЧ)-А1 1 (СЧ)-Си - 3

1.8 1 1,6 раза, в1дпов!дно. В' даних умовах випробову-вакь покриття !з розробле-них ПС 1 КП в 1,2...2,2 ра-

• за перевищують плазмов! покриття 1з н1келевого' сплаву. ПГ-ЮН-01

(Ш-Сг-В-Б!), апе поступа-ються н?напилен1й стал! 45,' хоча 1 не духе значно (рис.2,а). Найб!льи ста-б!льн1 величини зносу у. покритт!в 1з ПС з добавками сплаву ПГ-Ж5, а такс« бронзи, 1 при малих 1 середн1х кутах атаки абразиву знахо-дяться .на р!вн1 величини зносу ненапиленоТ стал! 45. Встановлено, до зб1льиення вм!сту с-фази в структур! за рахунок о.о. в процес! ПГПН дозволяв п1двищити'га- -

3,

мг/кг

16

12

О

ДБ.

»10* мг'

3,

икм

1(0.0.)

30

60

30 сх,граЗ.

13

15

ю

V»

15

10

(15МП1

Р/с. 2. Зносост111к!сть покритт!з при газоабразивному (а), абразивному зношуванн! (б) 1 терт! коззання (в): 1...11 - зПдно табл.2; 12 - ПГ-ЮН-01; 13 - сталь 45; 14 - дифуз!йн!(!з СГ7С3); 15 - гальван!чн1 Хромов!.

зоабразивну 8носсст1йкость покритт!в !з СЧ в середньому в 5 , раз!в в. . пор!вцянн! в неохолодженими та в 1,9 14,3 раза з пор!внянн1 1з ставлю. ;45- ! плазмовжи покриттяйи 1з. сплаву- ПГ-10Н-01,: в!дпов!дно.' .,

8

.'-'.,.. .■■. - - 12 -; Вилробовувания в умовах тертя з резиновш к!льцем при подач! абразиву показали, що покриття 18 ПС 1 КП, нанесен! без о.о., по вкосос-Мйкост! в 1,4...3,4 раза переважають трмообробдену до HRC 46...52 сталь'45, а покриття !з ПС СЧ + (Т!,Сг)С аа рахунок поеднання пластич-ност1 ферито-аустен1тно! матриц! а пШщеними характеристика!.!« м!ц-ност! кар01дних включекь наближаеться до оплавленого покриття 1з н!ке-jreBÓro сплаву ПГ-}0Н-01, що е типов км абразивост1йким покриттям (РИС.2,б).

.' Всз'ановлено, що 01льш зисокий вм!ст е-фази в покриттях ls СЧ приводить до п1двицек:ш 1х абразивно! зносост!йкост1 на 28...30 Z, а тер-ыообробка при температурах 300, 400 1 500 °С, при яких в1дбуваеться поетапний розпад е-фази 8 наступним вм1цненням покриття др!биодисперс-, ними цементктнимк вщцленнями, - до зб1льшення '1х зносост1йкост1 в 1,2...1,7 раза.

Тр!Сютехн1чн1 випробовуваннк в умовах тертя ковзання на маиии! УМТ-Í дозволили вивначити д!апавон питомих навантажнь, який для тр1бо-пар в по!фиттями 1в СЧ i ПС з добавками 25 1 50 % сплаву ПГ-йэ, магне-, титу. енаходиться в межах 4..,16 МПа, для тр!бопари ъ покриттям 18 ПС . е добавкою броней - в мехах 4...12 МПа, а для тр1бспари в покриттям 18 ПС СЧ + 25 (Т1,Сг)С - в межах 4.,.8 МПа. Покриття 1з СЧ в д!апазон1 питомих наеактажень 8...16 МПа, а покриття 1 в ПС з добавками 25 1 50 Z сплаву ПГ-Ж5, магнетиту - в усьоку д!алазон1, переважають по вносос-. т1йкост1 гальБан1чн1 та дифуэ1йн! хромов1 покриття (рис.2,в). Покриття 18 нелегованого СЧ характеризуются в сереть ому в 1,9 i 1,15 раза мешшм зкосом híjk дифуз1йн1 1 гальван1чн1 храмов! покриття, в1дпов1д-но, - що пов'язако 8 ефектом эбереженпя п1двицено! твердост1 покриттями' ; 18 СЧ до температур 450...500 °С, до яких при високих питомих наванта-кенкях нагр1ваютьсн тр1бопари, 1ТГШ1 18 ПС в добавками 25 1 50 Z ПГ-Е5 зношуютьса в середньму в 3,4...3,8 раза менше к1ж дифуа!йн! 1 в 1,7...1,9 раза ыенше н!ж гальван1чн1 покриття 18 хрому. Встановлено, що найвищою 8носост1йк1стю в даких умовах випробовувачь вододЗють покриття 18 ПС s добавкою Рез04. Добавка магнетиту в ПС 1в СЧ 1 сплаву ' ПГ-15 приводить до вниження на 8...30 X коеф1ц1енту тертя за : рахуноу ефекту сухого зыащування 1, внасл1док цьогс, до значного п1двщення 'аносост1йкост1, котра в 2,4 i 5,1 раза переважае зносост1йк1сть в1дпо~ в1дно галъван1чяих i дифув1йних хромових покритт!в.

v В результат! випробовувань по]фитт1в 18 СЧ на машин! МГ-22М встановлено, йо. по зносост!йкост1 вони переважають в!дливки аналог1чного SlMiWJoro складу в 3,1...3,6 pasa 1 характеризуются в £,3 1 1,15 pasa б1льш високими тр1ботехн1чпйми характеристиками пор1вняно s покриттями . 18 а!келевих сплав1в в1дпов1дно ПН55Т45 (N1-T1) 1 ПГ-СРЗ (Ñl-Cr-B-SÍ).

Встановлено, що найб1лыз продуктивна обладнанням для подрЮнешм стружи СЧ (20. ..26 кг/год порошку фракц1ею -160+40 мкм), котре забез-печуе, мШмальне викришувачня вуглещз. е конусно-1керц1ка та ыалоткова дробарки, як1 також характеризуются найнижчими показникачи питомих витрат електоенергП по готовому продуктов1, а оптимальними режимами пов1тр.ию1 класиф1кац11, що забезпечують ефективний розпод!л по фрак-ц1ях та необх1дний вм1ст вуглецю в порошках п!сля подрЮнення е: маса завантаження - 2 кг; витрата пов!тря - 4,5...5,0 м*/гоц; тривал!сть- 5' хв. Розроблена раШонашьна технолог1чна схема переробки стружки СЧ, ■ яка дозволяе одержувати порошки для ГТН зносост!йких покритт!в, що ма-ють в 15...20 раз! в б1льш низьку варт1сть н1ж порошки, наприкяад, н1-келевих сплав1в ПГ-ЮН-01 чи ПГ-СРЗ.

На основ! результат!в проведених досл!джень вибран! склади ПС для серШюго виробництва, визначен! област1 1х застосувачня, п!дготовлена техн!чна документац!я на ц! ПС з промисловоя маркою ПС-СЧ (табл.3).

Таблиця 3

Характеристика промислових ПС марки ПС-СЧ

Марка ПС Склад, % мае. Умови експлуатацП, призначення покритт1в

ПС-СЧ-1 . ПС-СЧ-2 СЧ + 25 ПГ-Н5 СЧ + 50 ПГ-Ж5 Зношування газоабразивне без уцарних наван-тажень; в умое ах тертя ковзання !з змащуван ням при високих питомих навантаженнях. Опор н1 шиики кол!нчастих, розпод1льних вал!в,■ ротор1в, шп!ндел1в.

ПС-СЧгЗ СЧ + 25 ПГ-Н5 + 15 бронзи ч Покриття п1двищених товщин, що працюють в умовах тертя ковзання 13 змащуванням при яевисоких питомих навантаженнях.

ПС-СЧ-4 СЧ + 25 ПГ-Ж5 + 25 Рез04 Зношування при граничному 1 сухому терт1 при високих питомих навантаженнях. Поршнев1 к!льця, иоршн!, стержн! клапан!в.

Виробнич! випробовування деталей, в!дновлених ПГПН СЧ 1 ПС марок ПС-СЧ-1, ПС-СЧ-2, ПС-СЧ-3 та ПС-СЧ-4 показали, що ресурс роботи вал!в масляних нгсос!в двигун!в СЭД-14, кол1нчастих вал!в двигун!в ВАЗ-2101 та М-412, розпод!льних вал1в двигун1в 31Л-508.10, барабан1в гальм1в трактора Т-150К та клапан1в газорозпод1льпого механ1зму двигуна ЭШ-53 п1двищився в1дпов1дно" в 1,5...1,75, 1,1...1,4, 1,2...1,6, 1,5,..1,7 та 1,2.. .1,3 раза.

- 14 -ЗАГАЛБН1 ВИСНОВКИ

1. Науково обгрунтовано 1 експериментально досл1джено ефектив-н1сть застосуьання пороик1в, одержаних 1з стружки СЧ, для ГТН эносос-т1йких покритт1в. Встановлено вллив метод!в переробкл стружки на х1-м1чний склад, структуру ! властивост1 одержуваних порошк!в 1 показано, що най01льш придатними е методи, як1 характеризуються найменшими втра-тами вуглецо в процес1 одержання порошк!в для ГТН.

2. Розроблено математичну модель охолодження налилених часток 1 вивчено терм1чн1 умови формування метастаб1льних м!крокристал1чних фаз в покриттях 1з порошк!в сплав!в Ре-С-Б! в залежност1 в!д умов ГТН. Теоретично показано, що формування метастаб1льно! е-фази в структур! найС1льш реальне при напиленн1 порошк!в з розм1ром часток до 160 мкм ! вм1стом вуглецо не меншим за 2,5 мае. X, а засобом в1двернення розпаду е-фази при нагр1ванн1 покриття в процес1 ГТН е охолодження основи.

3. Експериментально встановлено, ко п1двищення вм1сту е-фази в структур! покритт1в 1з порошк!в СЧ забезпечуеться оптимальнкми з точки зору максимального коеф!ц1енту використання матер1алу режими ПГПН 1 застосувакням охолодження основи, а викришування граф!ту при подр1б-ненн1 стружки ! його подальше згорання при напиленн1 приводить до зменшення к1лькост1 е-фази з одночасним Шдвищенням к!лькост1 аустен1-ту, а в деяких випадках - до появи мартенситу.

4. Вперае встановлено, що з01льшення в структур! покритт1в 1з СЧ вм1сту е-фази приводить до переходу в них розтягуючих залишкових нап-ружень в стискаюч1 невисокого р1вня 1 зб1льшення за рахунок цього в 1,2 раза 1х м1цност1 зчеплення з основою, сприяе зб1льшенню м1кротвер-дост! покритт1в в д!апазон1 температур 20...500 °С на 7...15 X. п!дви-щенню 1х газоабразивноЗ зносост!йкост! в середньому в 5 раз!в, а абразивно! - на 28.. .30 2.

5. Експериментально встановлено, що плакування часток СЧ м1ддю за рахунок в1дносного зменшення на 8... 10 7. вигорачня вуглецо в процес! ПГПН сприяе Шдвищенню вм1сту е-фази в структур! покритт!в, а !нтен-сивний тепловий вплив часток КП (СЧ)-А1 на вже зформован! шари покриття за рахунок екзотерм!чного ефекту взаемодП приводить до розпаду е-фази ! п!двищення вм!сту цементиту в структур!.

6. Показано, що покриття !з ПС на основ! СЧ характеризуються гетерогенной структурою. Матричними фазами в них е «-Ре 1 г-Ре, а зм1ц-нюючими ■■ др!бнодисперсн! бориди зал1за типу РеоВ 1 РезВ та карС1дн! включения. Покриття !з ПС з добавками магнетиту характеризуються висо-ким вм1стом крихких ферооксидних прошарк!в 1з РезО^ ! РегОз.

7. Встановлено, що добавки сплаву ПГ-Ж5 ! бронзи до СЧ сприяють зменшенню на 20...40 1 р!вня розтягуючих залишкових напружень в пок-

риттях. Показано, що ПГПП Í3 розроблених КП 1 ПС, нанесен! без охолод-жения, характеризуются високими значениями м1цност1 зчеплення з осно- , вою (40...60 МПа), по газоабразивн1й зносост1йкост1 в 1.2...2,2 раза перевшцують плазмов! покриття 1з н1келевого сплаву пг-10Н-01. а по абразивна - в 1.4...3,4 термооброблену сталь 45.

8. Показало, що в умовах тертя ковзання при питомих навантаженнях до 16 МПа покриття 1з СЧ 1 ПС з добавками сплаву ПГ-2С5. магнетиту, на-несен1 без охолодження, переважають по зносост1йкост1 гальван1чн! та' дифуз1йн1 xpoMOBl покриття в1дпов1дно в 1,15...2,4 та 1,9...5,1 раза, а зносост1йк1сть покритт1в 1з СЧ, кр1м того, вища за зносост1йк1сть плазмових. покритт1в 1з н1келевих сплав1в ПН55Т45 1 ПГ-СРЗ в1дпов!дно в 2,3 : 1,15 раза.

9. Встановлено, що ПГПН порошк1в на основ1 стружки СЧ дозволяв Шдвищити зносост1йк1сть кол1нчастих вал1в двигун1в ВАЗ-2101 1 М-412, вал1в масляних насос1 в двигун1в СМД-14, розпод1льних вал1в двигун1в 31Л-508.10, клапан1в газорозпод1льного механ1зму двигуна 3M3-53 1 ба-рабан1в гальм1в трактора Т-150К в1дпов1дно в 1,1...1.4, 1.5...1,75, 1.2...1,6, 1,2...1.3 1 1.5...1,7 раза.

Основн! реаультати дисертацП висв!тлен! в роботах:

1. Получение порошков для газотермического напыления из стружки серого чугуна / Ю.С. Борисов. В.Н. Коржик, М.Т. Панько, А.Л. Борисова // Состояние и перспективы восстановления и упрочнения деталей машин: Матер, научн.-практ. конф,- М.: 0-во "Знание". 1994.- Сб.2.- С.101-105

2. Износостойкие газотермические покрытия из стружечных отходов серого чугуна / Ю.С. Борисов, В.Н. Коржик, М.Т. Панько, В.Р. Калиновс-кий//Мотортехнология 94:Тез. докл. конф.-К.:Моторинфо, 1994.-N3.-C.60.

3. Разработка процесса получения порошков для газотермического напыления из стружки серого чугуна / Ю.С. Борисов, В.Н. Коржик, М.Т. Панько, М.Л. Князь // Автомат, сварка. - 1995.- N6.- С. 7-12.

4. Применение стружковых отходов серого чугуна для газотермического напыления износостойких покрытий / Ю.С. Борисов. В.Н. Коржик, М.Т. Панько. М.Л. Князь // Ресурсо- и энергосберегающие технологии в машиностроении: Тез. докл. конф.- К.: УДЗНТЗ, 1995.- С. 45.

5. Борисов Ю.С., Коржик В.Н., Панько М.Т. Разработка технологии плазменного напыления порошков из стружки серого чугуна // .Лазерные и физико-технические методы обработки материалов: Тез. докл. междунар. конф.- К.: УДЭНТЗ, 1995.- С. 10. • '

6. Structure and properties of thermal sprayed coatings of powders f(?-C-S1/ Yu. Borisov, a. Borísova, v. Korzhyk, m. Panko// Tfierm. Spray. Conf. TS'96.- Essen, 1996.- P..106-109.

7. Композиционный порошок "серый чугун - медь" для плазменного напыления износостойких покрытий / Ю.С. Борисов, М.Г. Панько, В.Н. Коржик, М.Ф. Цуруль // Ресурсо-, энергосберегающие и экологически чистые технологии в производстве деталей из композиционных материалов: Матер, конф.- К.: УДЭНТЗ, 1996,- С. 29.

8. Разработка композиционного порошка "серый чугун - алюминий" для газотермического напыления / Ю.С. Борисов, М.Т. Панько, В.И. Шало-вад, А.М. Гудыменко // Порошковая металлургия.- 1996.- (в печати).

9. Лорошкова сум1и для газотерм!чкого напилення /Позитивне равняя по заявц! на винах!д 93005889 в!д 29.07.S3. // В.Ы. Коржик, Ю.С. Борисов, М.Т. Панько та 1н.

10. Пороакова сум!ш для газотерм!чного напилення /Позитивне р!шен-ня по 8аявц1 на винах!д 93005891 в1д 29.07.93.'// В.М. Коржик, Ю.С. Борисов, М.Т. Панько та 1н.

ОСОБИСТИЙ ВКЛАД АВТОРА

В [1, 3) показано можлив!сть одертання 1з чавунно! стружки порошив, првдатних для ГТН. В СЗЗ проведено анал!з впливу метод!в переройки стружки на склад, структуру 1 властизост! порошков, показало иохлн-в!сть утворення в структур! покритт1в метастаб1льних фаз. В [6] теоретично 1 ексиериментально визначено умови ГТН сплав1в Ре-С-Б!, и,о за-безпечувть одержачня покритт!в з метастаб1льною структурою. В [5] проведено виб1р рац1ональних режим1в ПГПН пороик!в серого чавуну е вико-ристанням магематичного планування експерименту. В 19, 10] запропояо-вано нов! склади порошкови;; сум!шей для ГТН на основ! порошку с!рого чавуну !з стружи. В 12, 43 показано високий р!вень вносост!йкост1 иокриттхв !з розробленю; порошк!в ! приведено приклади '5х промислового эастосування. В 17, 83 досл!джено вплив плакувашш пороЕк1в с!рого чат вуну алшШеи ! м!дда на структуру 1 властивост! покриет!в.

ж

-<1

•АННОТАЦИЯ' '■•;'".".■ : Нанько М.Т. "Разработка технологии вовдушо-гавового плазменного напыления износостойких покрытий ив порошков наоснове стружки серого чугуна", рукопись диссертации на соискание ученой степени кандидата j технических наук по специальности "Технология и оборудование для сварки и родственных процессов". Институт электросварки им. Е.О; Патона i HAH Украины. Киев, 1996 г. Защищаются экспериментальные данные по влиянию условий переработки стружки серого чугуна на изменение состава, •структуру й свойства порошков для ГТН, теоретические и зксперимеиталь- . ше дачные по распределению тепловых процессов при формировании покры- ' тай и их влиянию на формирование метастабш&ньк микрокристаллических фаз в покрытия;: из серого чугуна, а также закономерности влияния фазо-. ■ вого состава и струютуры покрытий из серого чугуна на прочность сцепления с основой, микротвердость, износостойкость при равных видах изнашивания, новые практические решения по применению покрытий из разработанных йоропков марки ПС-СЧ. ,

Ключевые.слоза: воздушно-газовоеплазменное напыление, серый чугун, стружка, метастабильная микрокристаллическая фаза, износостойкость. '. _

Panko К. Т. "DEVELOPMENT OF A TECm'OLOQY FOR AIR-GAS PLASMA: J SPRAYING OF WEAR-RESISTANT COATINGS FROM POWDERS BASED ON GREY CAST . IRON"CHIP", manuscript of the thesis for the candidate of technical sciences degree" in speciality "Technology and Equipment for Welding and Related Processes", . the E.O.Paton Electric Welding Institute of the National, Academy of Sciences of Ukraine, Kyiv, Ukraine, 1306. Defended are experimental data on the effect of conditions for ; processing the grey cast iron chip upon variations in composition, structure and properties of thermal spraying powders, theoretical and experimental data on distribution of thermal processes during formation cf coatings and their effect on formation of nietastable - . microcrystalline phases in the grey cast iron coatings, as well as " principles of the effect of the phase composition and structure of the grey cast iron coatings on strength of . adhesion to a substrate, mlcrohardness and wear resistance under various types of wear, new practical solutionis for the application of the coatings sprayed from ; the developed ,powders of grade PS-SCh. ! ,: ;

, ' Keywords: air-gas plasma sprayingv grey ■■ oast imj,;' chip*. •> metastable microcrystalline phase, wear resistance.

' (lien, so пауку 05.05.96. Формат 60x84/16. Пап. офе. W 2. Офс. друк.

:Ум. ярук. аок. 0,93. Ум. фарБо-в1дб, 1,16. Обп.-вид. арк. 0,95. ■:.,,;• V Тираж 102 прим,' Зам'. 6-10?. • . .-.;/.

• IE3 1м. Е.О.Па'тома. 252650 Ки!в 5, МСП, вул. Горького, 69. : воп IE3 1м. Е.О.Патона. 252650 Ки!» 5, МСП, вул, Горккого,;69, ^