автореферат диссертации по машиностроению и машиноведению, 05.02.08, диссертация на тему:Совершенствование технологии изготовления деталей нефтегазового оборудования, работающих в абразивных средах

РОССИЙСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ НЕФТИ И ГАЗА имени И.М.ГУБКИНА

На правах рукописи

АГЕЕВА ВЕРА НИКОЛАЕВНА

УДК 621. 81 :/622.276.+622.279/

СОВЕРШЕНСТВОВАНИЕ ТЕХНОЛОГИИ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ДЕТАЛЕЙ НЕФТЕГАЗОВОГО ОБОРУДОВАНИЯ, РАБОТАЮЩИХ В АБРАЗИВНЫХ СРЕДАХ

Специальность 05.02.08. - Технология машиностроения

АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

Москва - 2003

Работа выполнена в Российском государственном университете нефти и газа имени И.М.Губкина.

часов на заседании специализированного совета Д.212.200.01 Российского государственного университета нефти и газа имени И.М.Губкина по адресу: 119991, В-296, Москва, ГСП-1, Ленинский проспект, д. 65, ауд. 202.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке РГУ нефти и газа имени И.М.Губкина.

Автореферат разослан « У » С£Н/лррр£\ 2003 года.

Научный руководитель - кандидат технических наук, доцент

B.C. Аванесов

Научный консультант - кандидат технических наук, доцент

О.Ю. Елагина

Официальные оппоненты - лауреат Ленинской премии, доктор

технических наук, профессор В.А. Тимирязев - кандидат технических наук, старший научный сотрудник С.И. Шаравин Ведущее предприятие: - ОАО НПО «Буровая техника»

Защита диссертации состоится «» 2003 года в /¿Г'

_оо

Ученый секретарь диссертационного совета, кандидат технических наук, доцент

&СЮЗ-А

\yfof

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность работы. Практика эксплуатации бурового, нефтепромыслового и транспортирующего оборудования показывает, что ресурс работы целого ряда узлов ограничен интенсивным абразивным изнашиванием. Недостаточная долговечность поверхностей деталей, контактирующих с абразивом, в ряде конструкций значительно снижает технико-экономические показатели работы узла в целом. Необходимость замены таких деталей приводит к длительным простоям дорогостоящего оборудования, снижению его производительности, повышению материальных расходов на ремонт.

Совершенствование и создание новых технологических процессов, способствующих повышению надежности и долговечности активно изнашивающихся узлов газонефтяного и транспортирующего оборудования, обеспечивает сокращение времени простоя оборудования, снижение затрат на ремонт и расходов на основные и вспомогательные материалы, освобождение части производственных площадей.

В настоящее время на машиностроительных предприятиях применяют как традиционные методы повышения долговечности деталей нефтяного оборудования, главным образом, термическую и химико-термическую обработку, так и более современные методы упрочнения рабочих поверхностей, к которым относятся плазменно-дуговая закалка, лазерное упрочнение, электроннолучевая обработка. Применение современных упрочняющих технологий позволяет формировать на поверхности детали слои небольшой глубины с более высокими показателями износостойкости без существенного для данной конструкции изменения в размерах детали и точности обработки ее поверхности.

Разработка технологического процесса изготовления деталей с использованием операции упрочнения поверхностного слоя должна обеспечить наряду с повышением износостойкости необходимую точность обработки, геометрию и шероховатость поверхности, что требует изучения влияния технологии упрочнения на эти характеристики.

Таким образом, изучение влияния основных операций технологического процесса изготовления детали на формирование требуемых характеристик качества ее поверхностного слоя и разработка на основе полученных закономерностей технологического процесса, учитывающего на всех своих этапах создание комплекса свойств, способствующих повышению износостойкости поверхности, является актуальной задачей.

Цель работы. Разработка технологического процесса изготовления деталей, эксплуатирующихся в условиях интенсивного абразивного изнашивания, с использованием операции лазерного упрочнения, обеспечивающего формирование комплекса определенных физико-механических свойств и геометрических характеристик поверхности.

Для достижения указанной цели были поставлены следующие задачи:

-исследовать возможные варианты технологического процесса изготовления деталей, упрочняемых лазерной обработкой, в зависимости от геометрических требований к упрочняемой поверхности;

- определить характеристики основных операций технологического процесса изготовления деталей, оказывающих наибольшее влияние на формирование требуемого комплекса свойств изнашивающейся поверхности;

-исследовать влияние предварительной термической обработки на назначение режимов и характеристики операции лазерного упрочнения;

-установить взаимосвязь между требуемой глубиной упрочненного слоя и необходимостью проведения дополнительной механической обработки поверхности детали;

-определить возможность формирования требуемого комплекса физико-механических свойств при лазерном упрочнении стальных деталей с различным содержанием углерода;

- определить припуск на чистовую механическую обработку в зависимости от эффективности и режимов лазерного упрочнения;

-провести экспериментальную проверку предложенных закономерностей формирования требуемого комплекса физико-механических свойств и геометрических характеристик поверхностного слоя;

-сформулировать рекомендации по разработке технологического процесса изготовления деталей, эксплуатирующихся в условиях абразивного изнашивания с использованием операции лазерного упрочнения; -внедрить предложенные рекомендации для разработки технологии упрочнения деталей нефтегазового оборудования, работающих в условиях абразивного изнашивания.

Научная новизна.

1. Установлен алгоритм и определены параметры управления точностью геометрических размеров деталей, изготовленных с использованием операции лазерного упрочнения.

2. Установлена закономерность между величиной технологических межоперационных припусков на механическую обработку деталей и режимами лазерного упрочнения для сталей с разным содержанием углерода.

3. Определено влияние операции предварительной термической обработки на выбор режимов лазерного упрочнения на сталях с разным содержанием углерода.

Практическая ценность. Предложены рекомендации по проектированию технологического процесса изготовления деталей, работающих в условиях абразивного изнашивания, с использованием операции лазерного упрочнения. Разработана технология изготовления поршня бурового насоса с использованием операции лазерного упрочнения сердечника поршня. Разработана технология изготовления штока газокомпрессора с использованием операции лазерного упрочнения поверхности под сальники.

Реализация результатов работы. Разработаны рекомендации по проектированию технологического процесса изготовления поршней буровых насосов 14Т и НБ-600, которые приняты к внедрению на ОАО «Завод экспериментальных машин».

Апробация работы. Основные положения диссертационной работы представлены и обсуждены на:

Всесоюзной конференции «Проблемы развития нефтегазового комплекса страны» (Москва, 1991 г.);

Международной научно-технической конференции «Износостойкость машин» (Брянск, 1994 г.);

Научно-технической конференции «Актуальные проблемы состояния и развития нефтегазового комплекса России» (Москва, 1994 г.);

Научном семинаре кафедры «Технология машиностроения и сертификация в нефтяном и химическом машиностроении» РГУ нефти и газа им. И.М.Губкина (Москва, 2003 г.).

Публикации. По результатам исследований опубликовано 5 печатных

работ.

Структура и объем работы. Диссертационная работа состоит из введения, пяти глав, выводов, списка литературы &5 наименований и приложений. Работа изложена на страницах машинописного текста, содержит 72 рисунков, таблиц.

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Во введении обоснована актуальность темы диссертации, определена цель проводимых исследований.

В первой главе дан анализ условий работы деталей нефтегазопромы-слового и транспортирующего оборудования, выявлены требования к поверхностным слоям деталей, работающих в условиях контакта с абразивом, проведен сравнительный анализ технологий упрочнения таких поверхностей и определена возможность использования операции лазерного упрочнения в типовых технологических процессах изготовления таких деталей.

Современная нефтегазодобывающая отрасль характеризуется многообразием используемого оборудования. Эффективность использования этого оборудования часто ограничивается недостаточной долговечностью поверхностей отдельных узлов и деталей.

Несмотря на сложные условия работы, поломка детали - это редкое явление. Значительно чаще выход из строя детали или узла наблюдается в результате износа поверхности. Наиболее интенсивному изнашивающему воз-

б

действию, с этой точки зрения, подвергаются поверхности, контактирующие с абразивом. Попадание абразива в зазор между двумя поверхностями или шаржирование абразивными частицами более мягкой поверхности приводят к ускоренному выходу из строя такой детали. Изучению данных вопросов посвящены работы таких ученых как Хрущов М.М., Костецкий Б.И., Крагельский И.В., Тененбаум М.М., Гаркунов Д.Н., Виноградов В.М., Сорокин Г.М. и другие.

Анализ условий работы нефтегазового оборудования позволил выявить ряд узлов, продолжительность эксплуатации которых определяется именно износостойкостью поверхностей деталей, работающих при наличии абразива. Это узел диск пяты - подпятник турбобура, цилиндро-поршневая группа бурового насоса, узел шток-сальник газокомпрессора и т.д. Все рассмотренные поверхности характеризуются относительно небольшими (0,1 - 0,6 мм) величинами предельного износа. Наличие контактирующих поверхностей предъявляет особые требования к уровню шероховатости и точности обработки поверхности. Склонность этих деталей к короблению и деформации в процессе нагрева, также ограничивает выбор технологий их упрочнения. .

Анализ требований к поверхностным слоям деталей, работающих в контакте с абразивом, показал необходимость создания в поверхностном слое комплекса физико-механических свойств и геометрических характеристик, включающего твердость поверхностного слоя, макро- и микрогеометрические параметры, его структурно-фазовый состав. Создание такого комплекса свойств возможно за счет учета изменений, вносимых в поверхностный слой детали, на каждом этапе технологического процесса ее изготовления. Включение в технологический процесс изготовления детали операции, обеспечивающей упрочнение поверхности, не должно вызывать значительных изменений геометрических параметров детали. В тоже время операция упрочнения должна обеспечивать в поверхностном слое максимальную полноту протекания структурно-фазовых превращений, вызывающих повышение ее износостойкости.

Одной из наиболее полно удовлетворяющей предъявленным требованиям является технология лазерного упрочнения, обеспечивающая формирование необходимых физико-механических свойств поверхностного слоя при отсутствии коробления и деформации детали в целом, сохранении исходной шероховатости поверхности и минимальных времени обработки и трудозатратах.

В основу разработки типового технологического процесса изготовления деталей с применением лазерного упрочнения традиционно закладывают требования по получению определенных геометрических характеристик упрочненного слоя и требования к шероховатости поверхности. С этой точки зрения возможны два варианта последовательности операций в таком техпроцессе. Это обработка с оплавом, предусматривающая проведение чистовой механической обработки после лазерного упрочнения, и обработка без оплава, сохраняющая исходные характеристики поверхностного слоя. Однако, с точки зрения износостойкости наряду с геометрическими параметрами в основу разработки технологии изготовления с использованием лазерного упрочнения должно быть положено требование по формированию необходимого структурно-фазового состава поверхностного слоя.

Обеспечение максимальной эффективности упрочнения поверхности детали требует изучения влияния операции предварительной термической обработки на полноту протекания в поверхностном слое мартенситного превращения. В свою очередь объемный эффект при образовании мартенсита является основной причиной вызывающей необходимость проведения дополнительной механической обработки, обеспечивающей требуемый уровень точности геометрических параметров детали. На величину припуска при чистовой обработке будет влиять как глубина слоя, подвергнутого упрочнению, так и объем металла претерпевшего мартенситное превращение.

Таким образом, для формирования в процессе изготовления детали комплекса физико-механических свойств и геометрических характеристик поверхности необходимо рассмотреть влияние каждой из операций технологического процесса на создание требуемого качества поверхностного слоя.

С учетом вышеизложенного в главе были сформулированы цель и задачи исследований.

Во второй главе рассмотрено влияние вида предварительной термической обработки на формирование требуемого комплекса физико-механических свойств на этапе упрочнения поверхностного слоя. Вид предварительной термической обработки, предусмотренный в технологическом процессе изготовления детали, имеет существенное влияние на результат операции упрочнения.

В зависимости от вида предварительной термической обработки могут существенно изменяться требования к выбору режимов лазерного упрочнения, обеспечивающих формирование наиболее износостойкого структурно-фазового состояния поверхностного слоя. Одним из основных условий необходимых для формирования мартенситной структуры при лазерном упрочнении является растворение цементита исходной структуры.

Лазерное упрочнение характеризуется высокоскоростным нагревом. Малое время нагрева затрудняет полное растворение исходной структуры. Оценить этот процесс для разных сочетаний режимов можно по термическому циклу лазерного упрочнения. Распад цементита с последующим переходом углерода в аустенит - это процесс диффузионный. Для его осуществления необходима не только высокая температура нагрева, но и достаточно длительное время. Обеспечение такого сочетания этих двух характеристик: температуры и времени нагрева, при котором процесс растворения цементита исходной структуры пройдет в полном объеме, является основным требованием, позволяющим регулировать качество поверхностного слоя с учетом вида предварительной термической обработки детали.

Используя уравнение квазистационарного состояния процесса распространения теплоты от точечного, постоянно действующего источника теплоты, предложенное Рыкалиным H.H., были рассчитаны такие характеристики нагрева термического цикла лазерной обработки как максимальная температура и время нагрева поверхностного слоя в зависимости от погонной плотности мощности лазерного луча.

Т(Я,х) = (я / 2яМ.) ехр(-у(х+Я)/2а) , (1)

где: Я - радиус-вектор в подвижной системе координат, центр которой совмещен с источником теплоты Я= V хЧуЧг2 , см; X - коэффициент теплопроводности, Дж/см-с-град; V - скорость движения источника, см/с; а - коэффициент температуропроводности, Щс-р), см2/с; х, у, ъ - координаты по осям X, У, Ъ, см; с - истинная удельная массовая теплоемкость, Дж/гтрад; р - плотность тела, г/см3.

Результаты расчетов представлены графически на рис. 1 и 2. Значения времени нагрева практически для всех сочетаний режимов по величине небольшие и находится в пределах 0,02 с, что определяет необходимость анализа диффузионных процессов.

Неполное протекание процесса растворения цементита вызывает обеднение углеродом образующегося аустенита и отрицательно скажется на износостойкости упрочненного слоя. Основными факторами, определяющими процесс растворения цементита, являются содержание углерода в стали и размер цементитных и ферритных составляющих, сформированных в результате предварительной термической обработки. Дисперсность перлитных структур оценивалась межпластиночным расстоянием. Это расстояние и объем цементита в стали позволили рассчитать расстояние хд, на которое в процессе нагрева должен продиффундировать углерод:

хд=х • (1 - Ц/ 100)/2, (2)

где: х - межпластиночное расстояние, м;

Ц - количество цементита в структуре стали, %.

Для оценки количества вещества, диффундирующего в единицу времени в заданных условиях было использовано второе уравнение Фика:

С/С0=1-егГ(хд/2л/д£) (3)

где: С0 - начальная разница концентраций, %; С - конечная концентрация, %; Д - коэффициент диффузии;

Мак симальн ая

температура нагрева Т, К

Погонная плотность мощности \У, Вт*с/см**3

■ 1 см/с * 6 см/с

8 2 см/с 8 7 см/с — •

= 3 см/с 18 см/с

----V — 4 см/с

- 9 см/с

-V — 5 см/с

• - • • V = 10 см/с

Рисунок 1. Зависимость изменения максимальной температуры нагрева от погонной плотности мощности при различных скоростях движения источника теплоты по поверхности детали.

Время нагрева

Погонная плотность мощности Вт*с/см**3

с оплавом • без оплава

Рисунок 2. Зависимость изменения времени нагрева поверхностного слоя от погонной плотности мощности лазерного луча.

tH - время диффузии, с.

С использованием указанных значений было рассчитано время нагрева, достаточное для растворения цементита в поверхностном слое при различных видах предварительной термической обработки для лазерного упрочнения с оплавом и без оплава поверхности. Результаты расчета представлены в виде графических зависимостей времени нагрева сталей с разным содержанием углерода после разных видов предварительной термической обработки (рис. 3). Сопоставление данных этих графиков с графиком расчета времени нагрева позволил определить минимальное значение погонной плотности мощности, назначаемое для лазерного упрочнения с учетом вида предварительной термической обработки.

В третьей главе рассматривались требования к назначению операций механической обработки, обеспечивающих создание необходимых геометрических характеристик поверхности, упрочненной лазерной обработкой. Проведение лазерного упрочнения изменяет геометрические характеристики поверхности. Изменение исходной шероховатости, полученной в результате механической обработки предшествующей лазерному упрочнению, связано в первую очередь с максимальной температурой нагрева поверхности детали. Расчет зависимости максимальной температуры нагрева от погонной плотности мощности позволил выделить два диапазона режимов: первый из которых соответствует сохранению и улучшению исходной шероховатости поверхности, а второй приводит к потере исходных параметров (рис. 1). Эффект лазерного упрочнения приводит к необходимости назначения дополнительной механической обработки, припуск на которую можно определить как сумму: шероховатости поверхности (Ra), т.е. микрогеометрических характеристик; максимальной высоты волнистости Wmax (рис. 4) и величины погрешности технологической системы (Атех сист) •

Н = Ra + Wmax + Атех сист- (4)

Управление микрогеометрическими характеристиками поверхности возможно за счет изменения режимов лазерной обработки. На основании результатов работ Шаравина С.И., Зуева М.А. и Коваленко B.C. была получена

закалка + низкий отпуск Время нагрева 1н, мс X = 0,1-0,2 мкм

нормализация

отжиг

Время нагрева мс X = 0,3-0,4 мкм

[/ /\ - без оплава

♦ - Т = 1600 К, х = 0,1 мкм ■ -Т= 1600 К,х = 0,2 мкм А - Т = 1600 К, х = 0,3 мкм

• - Т = 1600 К, х = 0,4 мкм

* - Т = 1600 К, х = 0,5 мкм в -Т = 1600 К,х =0,7 мкм

|\\] - с оплавом

О - Т = 2100 К, х = 0,1 мкм □ - Т = 2100 К, х = ОД мкм А - Т = 2100 К, х = 0,3 мкм О - Т = 21С0 К, х = 0,4 мкм ■Й- - Т = 2100 К, х = 0,5 мкм X - Т = 2100 К, х = 0,7 мкм

Рисунок 3. Влияние предварительной термической обработки и содержания углерода в поверхностном слое на время нагрева при лазерном упрочнении.

У

Рисунок 4. Профилограмма поверхности, снятая поперек лазерной дорожки.

зависимость параметров шероховатости от погонной плотности мощности. По степени воздействия на поверхность выделяются следующие виды лазерной обработки: без нарушения исходного микрорельефа, с оплавлением микронеровностей, с оплавлением поверхности. При использовании режима с оплавлением микронеровностей параметры шероховатости уменьшаются, а опорная поверхность увеличивается. Обработка с оплавом приводит к образованию неровностей, существенно увеличивающих шероховатость поверхности и называющихся периодическими поверхностными структурами.

Параметры волнистости детали, определяющие качество ее обработки, зависят от объемного эффекта, сопровождающего процесс упрочнения. Для оценки его влияния на изменение точности обработки поверхности детали необходимо учитывать как размеры упрочненного слоя, так и полноту протекания в нем мартенситного превращения.

Геометрические размеры упрочненного слоя определяются самой операцией лазерного упрочнения. С использованием методики расчета термического цикла лазерной обработки были рассчитаны глубина оплавленного слоя при обработке с оплавом, а также глубина упрочненного слоя при обработке с оплавом и без него в зависимости от погонной плотности мощности (рис. 5).

Для определения объемного эффекта в упрочненном слое помимо его размеров необходимо иметь данные о количестве мартенсита, сформировавшегося при обработке. Образование мартенсита зависит от двух факторов: скорости охлаждения и количества углерода в материале детали. Сопоставление расчетной зависимости скорости охлаждения от режимов лазерной обработки с критическими скоростями охлаждения для ряда углеродистых сталей

(СтЮ, Ст35, 40, 55, 40Г2, 35Х и т.д.) показало, что все рассматриваемые режимы лазерной обработки, обеспечивают охлаждение поверхностного слоя со скоростями выше критической, что обеспечивает условия для формирования требуемого состояния поверхностного слоя.

Таким образом, характер структурно-фазовых превращений в поверхностном слое определяется только его химическим составом. Это позволяет использовать для прогнозирования фазовых превращений принципы химической термодинамики.

Структурно-фазовые превращения в железоуглеродистых сплавах происходят вследствие изменения свободной энергии различных фаз при понижении температуры сплава. При этом более стабильной при данной температуре, является та фаза, изменение свободной энергии которой будет меньше. Для сопоставления уровня свободной энергии разных фаз были использованы закономерности квазирегулярных растворов, закон Больцмана и формула Стирлинга для растворов внедрения.

ДО = Ире \У + Т (ЫРе Я 1п((у N^-N(0 / V ЫРе)у + Ыс И. 1п(Ис / (V ЫГе-Нс))) (6)

где: АО - изменение свободной энергии твердого раствора железо-углерод,

Дж/моль;

АУ - энергия смешения раствора, Дж/моль; \¥ = АН - Т Д8ви6р;

Дйвибр - вибрационная составляющая энтропии раствора, Дж/моль-К;

, Н; - молярная доля железа и углерода в стали;

ДН - изменение энтальпии раствора, Дж/моль;

V - количество энергетически равноценных междоузлий.

Для нахождения численных значений свободных энергий железа и углерода в твердых растворах различных модификаций были определены значения энергии смешения и количества энергетически равноценных междоузлий в кристаллической решетке железа. Расчет данных величин проводился исходя из условия равновесия твердого раствора с цементитом. Рассмотрение указанных условий равновесия при эвтектоидной температуре позволило определить

Глубина г, мкм

О 1000 2000 3000 4000 5000 6000 7000 8000 Погонная плотность мощности \У, Вт*с/см**3

-с—упрочнение без оплава • упрочнение с оплавом

* зона оплава

Рисунок 5. Зависимость изменения глубины упрочненного слоя от погонной плотности мощности лазерного луча.

%

феррит

мартенсит

аустенит

0 0,2 0,4 0,6 0,8 1,0 С, %

Рисунок 6. Структурная диаграмма углеродистых сталей после лазерной обработки.

значения энергии смешения и количества энергетически равноценных междоузлий для у и а - фазы.

Мартенситное превращение аустенита также связано с перестройкой кристаллической решетки железа. Значения энергии смешения и количества энергетически равноценных междоузлий, характеризующих тетрагональную решетку мартенсита, определено из соотношения свободных энергий мартенсита и аустенита в процессе мартенситного превращения.

С использованием найденных характеристик были рассчитаны изменения свободных энергий разных фаз. На основе полученных зависимостей была проведена оценка структурно-фазового состава упрочненного слоя для сталей с разным содержанием углерода, представленная в виде структурной диаграммы (рис. 6).

Объемный эффект при мартенситном превращении приводит к изменению размеров кристаллической решетки. В зависимости от содержания углерода в мартенсите это изменение носит линейный характер. Используя закономерности Курдюмова Г.В. и учитывая, что деформация поверхности при нагреве лазерным лучом возможна только по нормали к поверхности детали, были получены зависимости, определяющие изменение геометрических размеров зоны упрочнения при обработке с оплавом:

ЧГшк = 0,046 С • (Ъопл + Ьупр • М%/100), (7)

и без оплава:

■№тах = 0,046 С • Ьупр ■ М% /100, (8)

где: С - концентрация углерода, вес. %;

Ьопл - глубина зоны оплавления, мм;

Ьупр - глубина зоны упрочнения, мм;

М% - процентное содержание мартенсита в образовавшейся после лазерной обработки структуре.

Использование полученной зависимости для сталей с разным содержанием углерода и объемом мартенсита в упрочненном слое позволило рассчитать максимальную высоту волнистости \¥пвх детали (рис. 7). Суммирование

параметров шероховатости и волнистости поверхности детали, достигнутых в результате лазерного упрочнения и сопоставление полученного значения с требуемой точностью обработки поверхностного слоя определяет припуск на дополнительную механическую обработку.

В четвертой главе проведена экспериментальная проверка полученных зависимостей. С целью изучения влияния исходной структуры заготовки с содержанием углерода от 0,08 до 1,2% были предварительно термообработаны по двум режимам: отжиг, закалка и высокий отпуск. Затем эти образцы подвергались лазерной обработке с оплавом и без оплава поверхности.

Для изучения структурно-фазового состава сталей использовались металлографический, электронно-микроскопический и дюрометрический методы. Как показало исследование, области обработки состоят из четко выраженных зон, отличающихся друг от друга степенью полноты фазовых превращений. В первой зоне упрочненного слоя, полученной на образцах обработанных с оплавом, температура нагрева превышала температуру плавления стали. Наличие этой зоны определяет потерю шероховатости и требует проведения последующей механической обработки поверхности для ее восстановления. Глубина этого слоя мало зависит от содержания углерода в стали и составляет 0,08 - 0,13 мм, что соответствует расчетным значениям. Второй слой - зона упрочнения, соответствует нагреву ниже температуры плавления, но выше критических температур. Эта зона определяет эффективность процесса обработки и характеризуется формированием наиболее износостойкой структуры. Глубина зоны зависит от содержания углерода в стали и от режимов лазерной обработки. При увеличении мощности и уменьшении скорости обработки геометрические параметры зоны увеличиваются. О глубине зон лазерной обработки можно судить по изменению микротвердости, полученной на поперечных шлифах. При анализе данных было замечено увеличение микротвердости упрочненных слоев в среднем в 1,5 - 2 раза по сравнению с исходным материалом в зависимости от содержания углерода в материале детали. Максимальные значения твердости были получены при обработке с оплавом поверх-

\Vmai, мкм

Погонная плотность мощности Вт*с/см**3

С=0,3% -*-С=0,4% —С=0,8% —В—С=1,0% —»—С=1,2%

Рисунок 7.а. Зависимость максимальной высоты волнистости от

погонной плотности мощности при упрочнении без оплава.

\Vmai, МКМ

О 1000 2000 3000 4000 5000 6000 7000 8000

Погонная плотность мощности Вт*с/см**3

С=0,3% —С=М% -*-С=0,8% —С=1,0% —С=1,2%

Рисунок 7.6. Зависимость максимальной высоты волнистости от

погонной плотности мощности при упрочнении с оплавом.

ности, что связано с наиболее полным растворением цементита исходной структуры.

Результаты металлографических исследований образцов с разным содержанием углерода после лазерной обработки с оплавом и без оплава поверхности показали постепенное увеличение доли мартенсита в структуре сталей с содержанием углерода от 0,2 % и выше, исчезновение феррита при концентрации углерода 0,6 % и появление цементита и аустенита в сталях с содержанием углерода выше 0,8 %. Данные экспериментальных исследований находятся в хорошем соответствии с результатами расчета (8% сходимости результатов).

Известно, что износостойкость является структурночувствителыгой характеристикой. В случае абразивного изнашивания в условиях скольжения, определяющее влияние оказывает твердость материала. Но более комплексным, по сравнению с твердостью, методом испытания, позволяющим учитывать не только статическое, но и динамическое воздействие на поверхность абразивной частицы является метод склерометрирования.

Феррито-мартенситная структура, характерная для малоуглеродистых сталей, показала максимальное значение объемного износа. Наиболее износостойкой является структура мартенситно-аустенитная с цементитом, характерная для высокоуглеродистых сталей. Из анализа полученных данных видно, что сопротивление абразивному изнашиванию в результате лазерной обработки у сталей с содержанием углерода свыше 0,4 % возрастает в 1,5 - 3 раза по сравнению с необработанным материалом.

При исследовании микрогеометрии упрочненных лазерным излучением поверхностей в зависимости от плотности мощности и скорости обработки было выявлено, что после обработки без видимого оплавления параметры шероховатости имеют минимальные значения за счет сглаживания выступов. При увеличении энерговклада (уменьшении скорости обработки) параметры шероховатости возрастают (Ял от 2 до 6 мкм). Оплавление при упрочнении и свя-

занное с этим образование кратеров на поверхности приводит к увеличению показателей шероховатости до недопустимых значений (11а свыше 10 мкм).

Экспериментальное определение величины объемного эффекта, полученное при различных режимах лазерной обработки, показало хорошую сходимость данных с результатами расчета (8 -10% сходимости результатов).

Пятая глава посвящена разработке технологических процессов изготовления сердечника поршня бурового насоса и штока газокомпрессора с введением операции лазерного упрочнения, натурным испытаниям опытных партий упрочненных деталей.

При проектировании технологических процессов режимы лазерного упрочнения были выбраны в соответствии с методикой предложенной в настоящей работе. Натурные испытания опытной партии штоков газокомпрессора 10ГКН проводились на базе предприятия Московского управления подземного хранения газа, которые показали увеличение долговечности их работы в 2 - 2,5 раза. Так же проводились натурные испытания поршней бурового насоса НБ-600 на базе Старогрозненского УБР ПО «Грознефть». По сравнению с серийными поршнями, опытные образцы превосходят их по долговечности в 2,5 - 3 раза.

По результатам проведенных исследований были предложены рекомендации по разработке технологического процесса изготовления поршня бурового насоса с введением операции лазерного упрочнения поверхности сердечника поршня, которые были приняты для внедрения на ОАО «Завод экспериментальных машин».

ВЫВОДЫ

1. Построение технологического процесса с назначением режимов лазерного упрочнения необходимо проводить с учетом взаимного влияния различных операций на качество поверхностного слоя.

2. Назначение режимов лазерного упрочнения должно обеспечивать условия для растворения цементита исходной структуры, сформированного в результате предварительной термической обработки.

3. Полученные зависимости, определяющие влияние предварительной термической обработки детали на обеспечение требуемого состояния поверхности в сталях с разным содержанием углерода, позволяют определить минимально допустимое значение погонной плотности мощности для операции лазерного упрочнения.

4. Назначение операции финишной механической обработки должно учитывать влияние лазерного упрочнения на изменение первоначальных макро- и микрогеометрических характеристик поверхности вследствие потери шероховатости при оплаве и объемного эффекта.

5. Установленные закономерности изменения шероховатости поверхности от режимов лазерной обработки, показывают возрастание параметров шероховатости с увеличением энерговклада в обрабатываемую поверхность.

6. С учетом размеров упрочненного слоя, содержания углерода в материале детали и объема мартенситной составляющей, сформированной в результате лазерной обработки, определено изменение линейных размеров поперечного сечения детали.

7. На основе полученных закономерностей влияния режимов лазерного упрочнения на шероховатость и линейные размеры упрочненного слоя разработана методика расчета припуска на финишную механическую обработку детали.

8. При использовании термодинамических закономерностей твердых растворов проведена оценка влияния содержания углерода на структурно-фазовые превращения в поверхностном слое и определен диапазон сталей, гарантирующих увеличение износостойкости при лазерном упрочнении.

9. Сравнительная оценка износостойкости поверхностей, полученных в результате лазерного упрочнения на сталях с разным содержанием углерода, методом склерометрирования позволила подтвердить правильность предложенного подхода к выбору режимов технологии лазерного упрочнения.

10. На основе предложенной методики разработаны новые технологические процессы изготовления поршня бурового насоса и штока газокомпрессора.

11. Сравнительные натурные испытания штоков газокомпрессоров и поршней буровых насосов, упрочненных лазерной обработкой, показали повышение ресурса работы этих деталей в 2 - 2,5 раза.

Основное содержание диссертации опубликовано в следующих работах:

1. Рябцева В.Н. Исследование микромеханических характеристик поверхности трения после лазерной обработки // Тезисы доклада на Всесоюзной конференции «Проблемы развития нефтегазового комплекса страны». - ГАНГ им. И.М.Губкина, М., 1991.

2. Аванесов B.C., Платова С.Н., Рябцева В.Н. Исследование сопротивления абразивному изнашиванию железоуглеродистых сплавов после лазерной термической обработки // Тезисы доклада на Международной научно-технической конференции «Износостойкость машин». - Брянск, 1994.

3. Стеклов О.И., Аванесов B.C., Рябцева В.Н. О повышении износостойкости подшипника скольжения бурового долота лазерной термической обработкой // Тезисы доклада на Научно-технической конференции «Актуальные проблемы состояния и развития нефтегазового комплекса России». - ГАНГ им. И.М.Губкина, М., 1994.

4. Аванесов B.C., Платова С.Н., Рябцева В.Н. О повышении износостойкости бурильных замков лазерным модифицированием наружной поверхности // Сборник научных трудов. Межвузовская научно-техническая программа «Нефтегазовые ресурсы». - ГАНГ им. И.М.Губкина, М., 1994.

5. Агеева В.Н., Елагина О.Ю. Оценка влияния этапа нагрева термического цикла при лазерной обработке на работоспособность упрочненной поверхности II Надежность и сертификация оборудования для нефти и газа. - 2003. -

№1.

»13 9 0 9

2е>о?-А

ВВЕДЕНИЕ.

ГЛАВА 1. АНАЛИЗ ТЕХНОЛОГИЙ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ДЕТАЛЕЙ НЕФТЕГАЗОВОГО ОБОРУДОВАНИЯ С УПРОЧНЕНИЕМ ПОВЕРХНОСТЕЙ ДЛЯ РАБОТЫ В АБРАЗИВНЫХ СРЕДАХ.

1.1. Анализ условий работы деталей нефтегазопромыслового и транспортирующего оборудования.

1.2. Анализ требований к поверхностным слоям деталей, работающих в условиях контакта с абразивом.

1.3. Сравнительный анализ технологий упрочнения поверхностей деталей, работающих в условиях контакта с абразивом.

1.4. Анализ требований к технологическим процессам изготовления деталей при использовании операции лазерного упрочнения.

1.5. Цели и задачи работы.

ГЛАВА 2. ВЗАИМОСВЯЗЬ ОПЕРАЦИЙ ПРЕДВАРИТЕЛЬНОЙ ТЕРМИЧЕСКОЙ ОБРАБОТКИ И ЛАЗЕРНОГО УПРОЧНЕНИЯ ПРИ ОБЕСПЕЧЕНИИ ТРЕБУЕМОГО КОМПЛЕКСА ФИЗИКО-МЕХАНИЧЕСКИХ СВОЙСТВ И СТРУКТУРНО-ФАЗОВОГО СОСТАВА ПОВЕРХНОСТИ ДЕТАЛИ.

2.1. Роль технологических параметров лазерного упрочнения в процессе формирования требуемых свойств поверхности.

2.2. Влияние предварительной термической обработки на комплекс физико-механических свойств и структурно-фазовый состав поверхностного слоя детали.

ВЫВОДЫ.

ГЛАВА 3. ВЗАИМОСВЯЗЬ ОПЕРАЦИЙ ЛАЗЕРНОГО УПРОЧНЕНИЯ И МЕХАНИЧЕСКОЙ ОБРАБОТКИ ДЛЯ ОБЕСПЕЧЕНИЯ ТРЕБУЕМЫХ ГЕОМЕТРИЧЕСКИХ ХАРАКТЕРИСТИК ПОВЕРХНОСТИ ДЕТАЛИ

3.1. Зависимость параметров шероховатости от режимов лазерной обработки.

3.2. Изучение факторов, влияющих на параметры волнистости поверхности, подвергнутой лазерному упрочнению.

3.3. Определение припуска на окончательную механическую обработку упрочненной поверхности.

ВЫВОДЫ.

ГЛАВА 4. МЕТОДИКА И РЕЗУЛЬТАТЫ ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ ПОВЕРХНОСТЕЙ, ПОЛУЧЕННЫХ ПОСЛЕ ЛАЗЕРНОГО УПРОЧНЕНИЯ.

4.1. Выбор исследуемых сталей и назначение режимов лазерного упрочнения для проведения экспериментальных исследований.

4.2. Разработка методики и определение средств проведения исследований поверхностных слоев, после лазерного упрочнения.

4.3. Результаты экспериментальных исследований упрочненных поверхностей

4.4. Методика и результаты склерометрических испытаний для оценки износостойкости упрочненных поверхностей.

ВЫВОДЫ.

ГЛАВА 5. РАЗРАБОТКА ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ ПРОЦЕССОВ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ДЕТАЛЕЙ НЕФТЕГАЗОПРОМЫСЛОВОГО И ТРАНСПОРТИРУЮЩЕГО ОБОРУДОВАНИЯ С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ ОПЕРАЦИИ ЛАЗЕРНОГО УПРОЧНЕНИЯ. НАТУРНЫЕ ИСПЫТАНИЯ УПРОЧНЕННЫХ

ДЕТАЛЕЙ.

5.1. Разработка технологического процесса и рекомендаций по изготовлению поршня бурового насоса УНБ-600 с использованием операции лазерного упрочнения сердечника поршня.

5.2. Разработка технологического процесса изготовления штока газокомпрессора 10ГКН с использованием технологии лазерного упрочне

5.3. Натурные испытания штоков газокомпрессоров и поршней буровых насосов, упрочненных лазерным излучением.

ВЫВОДЫ.

Практика эксплуатации нефтегазопромыслового и транспортирующего оборудования показывает, что ресурс их работы ограничен главным образом интенсивным абразивным изнашиванием контактирующих поверхностей. Проблема повышения работоспособности таких поверхностей является актуальной задачей при производстве этого оборудования.

Совершенствование и создание новых технологических процессов, способствующих повышению надежности и долговечности активно изнашивающихся узлов газонефтяного и транспортирующего оборудования, обеспечивает сокращение времени простоя оборудования, снижение затрат на ремонт и расходов на основные и вспомогательные материалы, освобождение части производственных площадей.

Сравнительный анализ различных методов упрочнения показал, что применение лазерной термической обработки позволяет существенно повысить износостойкость и увеличить срок службы деталей.

Лазерное упрочнение обладает рядом преимуществ, основными из которых являются: достижение высоких физико-механических свойств упрочненного слоя, локальность обработки, отсутствие коробления, возможность обработки труднодоступных поверхностей, возможность автоматизации процесса.

Однако, использование этого метода упрочнения в уже существующих технологических процессах изготовления деталей машин затрудняется из-за отсутствия сведений о влиянии различных операций технологического процесса на эффективность и результат упрочнения. В то же время технологический процесс изготовления деталей наряду с упрочнением поверхностного слоя должен обеспечить необходимую точность обработки, геометрию и шероховатость поверхности, что также требует изучения влияния технологии упрочнения на эти характеристики.

Таким образом, изучение влияния основных операций технологического процесса изготовления детали на формирование требуемых характеристик качества ее поверхностного слоя и разработка на основе полученных закономерностей технологического процесса, на всех своих этапах способствующего повышению износостойкости поверхности, является актуальной задачей.

В связи с этим, целью настоящей работы является разработка технологического процесса изготовления деталей, работающих в условиях интенсивного абразивного изнашивания, с использованием операции лазерного упрочнения, обеспечивающего формирование комплекса определенных физико-механических свойств и геометрических характеристик поверхности.

В диссертации поставлены следующие задачи: а) исследовать возможные варианты технологического процесса изготовления деталей, упрочняемых лазерной обработкой, с учетом геометрических требований к упрочняемой поверхности; б) определить характеристики основных операций технологического процесса изготовления деталей, оказывающих наибольшее влияние на формирование требуемого комплекса свойств изнашивающейся поверхности; в) исследовать влияние предварительной термической обработки на назначение режимов и характеристики операции лазерного упрочнения; г) установить взаимосвязь между требуемой глубиной упрочненного слоя и необходимостью проведения дополнительной механической обработки поверхности детали; д) определить возможность формирования требуемого комплекса физико-механических свойств при лазерном упрочнении стальных деталей с различным содержанием углерода; е) определить припуск на чистовую механическую обработку в зависимости от эффективности и режимов лазерного упрочнения.

Научная новизна работы заключается в установлении алгоритма и определении параметров управления точностью геометрических размеров деталей, изготовленных с использованием операции лазерного упрочнения, установлении закономерности между величиной технологических межоперационных припусков на механическую обработку деталей и режимами лазерного упрочнения, определении влияния операции предварительной термической обработки на выбор режимов лазерного упрочнения на сталях с разным содержанием углерода.

Диссертация включает следующие основные разделы:

ОБЩИЕ ВЫВОДЫ

В работе решена актуальная для нефтяной и газовой промышленности задача совершенствования технологических процессов изготовления деталей машин, работающих в абразивных средах.

1. Полученные зависимости, определяющие влияние предварительной термической обработки детали на обеспечение требуемого состояния поверхности в сталях с разным содержанием углерода, позволяют определить минимально допустимое значение погонной плотности мощности для операции лазерного упрочнения.

2. Назначение операции финишной механической обработки должно учитывать влияние лазерного упрочнения на изменение первоначальных макро- и микрогеометрических характеристик поверхности вследствие потери шероховатости при оплаве и объемного эффекта.

3. Установленные закономерности изменения шероховатости поверхности от режимов лазерной обработки, показывают возрастание параметров шероховатости с увеличением энерговклада в обрабатываемую поверхность.

4. С учетом размеров упрочненного слоя, содержания углерода в материале детали и объема мартенситной составляющей, сформированной в результате лазерной обработки, определено изменение линейных размеров поперечного сечения детали.

5. На основе полученных закономерностей влияния режимов лазерного упрочнения на шероховатость и линейные размеры упрочненного слоя разработана методика расчета припуска на финишную механическую обработку детали.

6. При использовании термодинамических закономерностей твердых растворов проведена оценка влияния содержания углерода на структурно-фазовые превращения в поверхностном слое и определен диапазон сталей, гарантирующих увеличение износостойкости при лазерном упрочнении.

7. Сравнительная оценка износостойкости поверхностей, полученных в результате лазерного упрочнения на сталях с разным содержанием углерода, методом склерометрирования позволила подтвердить правильность предложенного подхода к выбору режимов технологии лазерного упрочнения.

8. На основе предложенной методики разработаны новые технологические процессы изготовления поршня бурового насоса и штока газокомпрессора, рекомендованные для внедрения на предприятиях отрасли.

9. Сравнительные натурные испытания штоков газокомпрессоров и поршней буровых насосов, упрочненных лазерной обработкой, показали повышение ресурса работы этих деталей в 2 - 2,5 раза.

1. Ansell G.S., Pradhan R. "Kinetics and thermodynamics of martensite transformation in athermal Fe-C-Ni-Cr alloys" в кн. Мартенситное превращение. -Киев: Наукова думка, 1978, - с. 219-223.

2. Аванесов B.C., Аракелов Г.А. Цехмистренко П.М. Технология изготовления деталей буровых замков Экспресс информация. ЦИНТИхимнефте-маш, серия ХМ-9, 1987. - №2.

3. Аванесов B.C., Вабищевич П.Н., Зуев М.А., Попков А.Г., Стеклов О.И. Формирование микрорельефа поверхностей трения с помощью лазерного излучения. // Физика и химия обработки материалов. 1995. - №2.

4. Аванесов B.C., Зуев М.А., Стеклов О.И. Исследование микрорельефа поверхности стали при лазерной обработке в режиме сильного оплавления. // Сварочное производство. 1995. - №8.

5. Аванесов B.C., Мохов И.В., Аракелов Г.А. К вопросу о выборе поглощающих покрытий при чистовом лазерно-механическом точении. Деп. в ЦИНТИхимнефтемаш, 1986. №1430 -1.

6. Астаникевич Б.М., Зиновьев Г.С. Восстановление кулачковых валов тепловозных двигателей лазерной обработкой. // Металловедение и термическая обработка металлов. 1996. - №12.

7. Бабаев С.Г. Надежность нефтепромыслового оборудования. М.: Недра, 1987.-264 с.

8. Белый А.В., Макушок Е.М., Поболь И.Л. Поверхностная упрочняющая обработка с применением концентрированных потоков энергии / Под ред. В.И. Беляева. Минск: Наука и техника, 1990. - 179 с.

9. Блантер М.Е. Фазовые превращения при термической обработке стали. -М.: Металлургиздат, 1962. 268 с.

10. Ю.Бокштейн С.З. Строение и свойства металлических сплавов М.: Металлургия, 1971. - 496 с.11 .Буровые комплексы. Современные технологии и оборудование. Под общей редакцией Гусмана A.M. и Порожского К.П.: Научное издание. Екатеринбург: УГГГА, 2002. 592 с.

11. Бурцев В.М., Васильев А.С., Дальский A.M. и др. Технология машиностроения. Учебник для вузов. В 2 т. М.: Изд-во МГТУ им.Баумана, 1998. -563 с.

12. З.Виноградов В.Н., Сорокин Г.М. Износостойкость сталей и сплавов. М.: Нефть и газ, 1994. - 417 с.

13. Н.Виноградов В.Н., Сорокин Г.М., Доценко В.А. Абразивное изнашивание бурильного инструмента. М.: Недра, 1980. - 206 с.

14. Виноградов В.Н., Сорокин Г.М., Колокольников М.Г. Абразивное изнашивание. М.: Машиностроение, 1990. - 224 с.

15. Газы и углерод в металлах. Под ред. Фром Е., Гебхардт Е. М.: Металлургия, 1980. - 710 с.

16. Гаркунов Д.Н. Триботехника: Учебник для студентов втузов. -2-е изд., перераб. и доп. М.: Машиностроение, 1989. - 328 с.

17. Григорьев B.C., Курносов И.Е., Волчек И.И. Шероховатость и волнистость поверхности. Эксплуатационные требования и методы контроля параметров. Пенза: 1982, - 146 с.

18. Григорьянц А.Г. Шиганов И.Н. Оборудование и технология лазерной обработки материалов. М.: Высшая школа, 1990. - 159 с.

19. Григорьянц А.Г. Основы лазерной обработки материалов. М.: Машиностроение, 1989. - 304 с.

20. Демкин Н.Б., Рыжов Э.В. Качество поверхности и контакт деталей машин. М.: Машиностроение, 1981. - 224 с.

21. Егоров М.Е., Дементьев В.И., Дмитриев B.JI. Технология машиностроения. М.: Высшая школа, 1976. - 534 с.

22. Жуков А.А. Геометрическая термодинамика сплавов железа. М.: Машиностроение, 1979, -232 с.24.3айт В. Диффузия в металлах. М.: Иностранная литература, 1958. - 381 с.

23. Зуев М.А. Формирование микрогеометрических характеристик качества поверхностного слоя деталей лазерной обработкой: Автореф. дис. . канд. тех. наук. -М.; 1995.

24. Ивановский В.Н., Дарищев В.И., Николаев Н.М. Оборудование для добычи нефти и газа: В 2 т. М.: ВНИИОЭНГ, 2001.-304 с.

25. Ильин Н.Н., Курочкин Ю.В., Солдатов В.Ф., Степанов В.В., Шаравин С.И. Модификация профиля поверхности лазерной обработкой. // Применение лазеров в народном хозяйстве. М.: НИЦТЛ АН СССР, 1985. - 42-43 с.

26. Кершенбаум В.Я. Механотермическое формирование поверхностей трения. М.: Машиностроение, 1987. - 232 с.

27. Кершенбаум В.Я., Пащенко М.И., Черемисинов Е.М., Дымшиц А.В. Лазерная технология в химическом и нефтяном машиностроении. М.: Машиностроение, 1988. - 111 с.

28. Коваленко B.C. Упрочнение деталей лучом лазера, Киев: Вища школа, 1987. - 147 с.

29. Коваленко B.C., Верхотуров А.Д., Головко Л.Ф. Лазерное и электроэрозионное упрочнение материалов. М.: Наука, 1986. - 276 с.

30. Коганов И.А. и др. Исследования в области технологии механической обработки и сборки. Сборник научных трудов. Тула: ТПИ, 1981.

31. Комбалов B.C. Влияние шероховатости твердых тел на трение и износ. -М.: Наука, 1974. 112 с.

32. Костецкий Б.И. Трение, смазка и износ в машинах. Киев: Техника, 1970. - 385 с.

33. Костин П.П. Физико-механические испытания металлов, сплавов и неметаллических материалов. М.: Машиностроение, 1990. - 256 с.

34. Крагельский И.В. Трение и износ. М.: Машиностроение, 1968. - 480 с.

35. Крагельский И.В., Добычин М.Н., Камбалов B.C. Основы расчетов на трение и износ. М.: Машиностроение, 1977. - 524 с.

36. Крагельский И.В., Михин Н.М. Узлы трения машин: Справочник. М.: Машиностроение, 1984. - 280 с.

37. Крестовников А.Н., Вигдорович В.Н. Химическая термодинамика. М.: Металлургия, 1973. - 256 с.

38. Криштал М.А. Механизм диффузии в железных сплавах. М.: Металлургия, 1972. - 399 с.

39. Кудинов В.В., Иванов М.В. Нанесение плазмой тугоплавких покрытий. -М.: Машиностроение, 1981.

40. Кузнецов Н.Д., Цейтлин В.И., Волков В.И. Технологические методы повышения надежности деталей машин. М.: Машиностроение, 1993, - 304с.

41. Курдюмов Г.В., Утевский JI.M., Энтин Р.И. Превращения в железе и ста ли. М.: Наука, 1977. - 236 с.

42. Лазерная и электронно-лучевая обработка материалов: Справочник / Н.Н. Рыкалин, А.А. Углов, И.В. Зуев. М.: Машиностроение , 1985. - 496 с.

43. Лачинян Л.А. Работа бурильной колонны. М.: Недра, 1979. - 207 с.

44. Леонтьев П.А., Чеканова Н.Т., Хан М.Г. Лазерная поверхностная обработка металлов и сплавов. М.: Металлургия, 1986. - 142 с.

45. Лившиц Л.С. Наплавочные материалы и технология наплавки для повышения износостойкости и восстановления деталей машин // Сварочное производство. 1991. - №1.

46. Ломаев Г.В. ХаранжевскийЕ.В. Упрочняющая обработка поверхности методом высокоскоростной лазерной перекристаллизации. // Металловедение и термическая обработка металлов. 2002. - №3.

47. Ляхович Л.С. Химико-термическая обработка металлов и сплавов. Справочник. М.: Металлургия, 1981.

48. Мазеин А.А., Бякин П.И. Повышение износостойкости деталей шламовых насосов методом газотермического напыления. Нефтяное хозяйство, 1987. - №4.

49. Машиностроение: Энциклопедия в 40 т. т. 3-5: Технология сборки в машиностроении. Раздел 3: Технология производства машин / Гусев А.А., Павлов В.В., Андреев А.Г. и др.; Под ред. Белянина П.Н. М.: Машиностроение, 2001. - 637 с.

50. Мкртычан Я.С. Повышение эффективности эксплуатации буровых насосных установок. М.: Недра, 1984. - 207 с.

51. Могутнов Б.М., Томилин И.А., Шварцман J1.A. Термодинамика железоуглеродистых сплавов. М.: Металлургия, 1972 г. - 328 с.

52. Мур Д. Основы и применение трибоники. Перевод с англ. М.: МИР, 1978. - 487 с.

53. Николич А.С. Поршневые буровые насосы. М.: Недра, 1978, - 202 с.

54. Новое в области испытаний на микротвердость. Сборник научных трудов. -М.: Наука, 1974. -271с.

55. Основы трибологии ( трение, износ, смазка) / Браун Э.Д., Буше Н.А., Буя-новский И.А. и др./Под ред. А.В. Чичинадзе: Учебник для технических вузов. М.: Центр «Наука и техника», 1995. - 778 с.

56. Повышение качества и надежности продукции, выпускаемой предприятиями Минхиммаша, за счет совершенствования технологии и оборудования для термической и химико-термической обработки. М.: ЦИНТИ-химнефтемаш, 1980.

57. Пукас В.В. Прогрессивные технологические способы повышения долговечности деталей машин. Киев: Техника, 1978.

58. Рыжов Э.В., Суслов А.Г., Федоров В.П. Технологическое обеспечение эксплуатационных свойств деталей машин. М.: Машиностроение, 1979. -176 с.

59. Рыкалин Н.Н. Расчеты тепловых процессов при сварке. М.: Машгиз, 1954.-296 с.

60. Рыкалин Н.Н., Зуев И.В., Углов А.А. Основы электроннолучевой обработки материалов. М.: Машиностроение, 1978. - 239с.

61. Салахова Л.Р., Ахадов М.С., Кубадов О.А. Повышение долговечности деталей скважинных насосов методом кратковременного газового азотирования. В сб. трудов « Повышение надежности нефтепромыслового оборудования». Баку: АзИнефтехим, 1986.

62. Сафонов А.Н. Алексеенко С.И. Исследование структуры стали 40X10С2М после обработки поверхности СОг лазером непрерывного действия. // Металловедение и термическая обработка металлов. - 1996. - №12.

63. Сафонов А.Н. Изучение структуры и твердости поверхности железоуглеродистых сплавов после их оплавления лазерным излучением. // Металловедение и термическая обработка металлов. 1999. - №1.

64. Сафонов А.Н. Основные направления эффективного использования лазерной техники для технологической обработки сплавов. // Металловедение и термическая обработка металлов. 1997. - №7.

65. Сафонов А.Н. Структура и микротвердость поверхностных слоев железоуглеродистых сплавов после лазерной закалки. // Металловедение и термическая обработка металлов. 1996. - №2.

66. Сафонов Б.П. Научно-методические основы синтеза трибосистемы применительно к изнашиванию сталей абразивом. Автореф. дис. д-ра техн. наук. М.: 1991. 50 с.

67. Склерометрия. Сборник научных трудов. М.: Наука, 1968. - 220 с.

68. Суслов А.Г. Качество поверхностного слоя деталей машин. М.: Машиностроение, 2000. - 318 с.

69. Суслов А.Г., Технологическое обеспечение параметров состояния поверхностного слоя деталей. М.: Машиностроение, 1987. - 208 с.

70. Сорокин Г.М. Трибология сталей и сплавов: Учебник для вузов. М.: Недра, 2000. - 317 с.

71. Справочник технолога-машиностроителя. В 2-х т. / Под ред. А.Г. Косило-вой и Р.К. Мещерякова.- 4-е изд., перераб. и доп. М.: Машиностроение, 1985. - 656 с.

72. Счастливцев В.М., Мерзаев Д.А., Тайзетдинова А.Г. Термодинамика мартенситного превращения в сплавах железо-углерод // ФММ, Т.63, Вып. 5. 1987.-943 -950 с.

73. Тененбаум М.М. Сопротивление абразивному изнашиванию. М.: Машиностроение, 1976. - 270 с.

74. Технология химического и нефтяного машиностроения и новые материалы. Серия ХМ 9. Обзорная информация. Аванесов B.C., Авербух Б.А. Повышение долговечности быстроизнашивающихся деталей нефтяного оборудования. - М.: ЦИНТИХИМНЕФТЕМАШ, 1988. - 39 с.

75. Уманский В.Б., Костенко А.А., Худик Ю.Т. Упрочнение деталей металлургического оборудования. М.: Металлургия, 1991. - 176 с.

76. Федосов А.И., Федосов С.А. Компьютерная программа для расчета параметров термического цикла при импульсном поверхностном нагреве твердого тела. // Металловедение и термическая обработка металлов. 2001. -№12.

77. Хачатурян А.Г. Теория фазовых превращений и структура твердых растворов. М.: Наука, 1974. - 983 с.81 .Храпач Г.К. Надежность работы поршневых газоперекачивающих агрегатов. М.: Недра, 1978. - 190 с.

78. Хрущов М.М., Бабичев М.А. Абразивное изнашивание. М.: Наука, 1970. -251 с.

79. Хрущов М.М., Бабичев М.А. Исследование изнашивания металлов. М.: Изд-во АН СССР, 1960. - 317 с.