автореферат диссертации по процессам и машинам агроинженерных систем, 05.20.03, диссертация на тему:Технология восстановления деталей из алюминиевых сплавов газодинамическим напылением с упрочнением микродуговым оксидированием

На правах рукописи

Кулаков Константин Викторович

ТЕХНОЛОГИЯ ВОССТАНОВЛЕНИЯ ДЕТАЛЕЙ ИЗ АЛЮМИНИЕВЫХ СПЛАВОВ ГАЗОДИНАМИЧЕСКИМ НАПЫЛЕНИЕМ С УПРОЧНЕНИЕМ МИКРОДУГОВЫМ ОКСИДИРОВАНИЕМ

Специальность 05.20.03 - «Технологии и средства технического обслуживания в сельском хозяйстве»

АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

Москва 2006

Работа выполнена в Федеральном государственном образовательном учреждении высшего профессионального образования «Орловский государственный аграрный университет» (ФГОУ ВПО ОрелГАУ).

Научный руководитель - кандидат технических наук,

доцент Кузнецов Ю.А.

Официальные оппоненты: доктор технических наук,

профессор Мороз В.П.,

кандидат технических наук, доцент Мазаев Ю.В.

Ведущая организация - Федеральное государственное научное учреждение «Росинформагротех» (ФГНУ «Росинформагротех»)

Защита состоится «19» апреля 2006 г. в 10®® часов на заседании диссертационного совета Д 220.056.03 в Федеральном государственном образовательном учреждении высшего профессионального образования «Российский государственный аграрный заочный университет» по адресу: 143900, Московская область, г. Балашиха, Леоновское шоссе, д. 13.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке ФГОУ ВПО РГАЗУ.

Отзывы просим направлять по адресу: 143900, Московская обл., г. Балашиха, ул. Ю. Фучика, д. 1, ученый совет.

Автореферат разослан «15» марта 2006 г.

Ученый секретарь диссертационного совета доктор технических наук, профессор

Шавров А.В.

zoo€^

еъгл

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность темы. В условиях ограничения финансовых и материальных ресурсов, снижения поставок техники, оборудования и запасных частей в сельскохозяйственное производство, старения и удорожания сельскохозяйственной техники (особенно импортной), нехватки и дороговизны запасных частей возникает необходимость дальнейшего развития и совершенствования технологических процессов ремонта машин и восстановления деталей.

В настоящее время известен принципиально новый способ газотермического напыления покрытий - сверхзвуковое газодинамическое напыление (ГДН). Способ позволяет получать алюминиевые покрытия на деталях, изготовленных из алюминиевых сплавов, с достаточно высокой прочностью сцепления и низкой пористостью. К основным преимуществам ГДН можно также отнести: простоту и низкую стоимость используемого оборудования, экологич-ность процесса, возможность нанесения толстослойных покрытий без подслоя, высокую когеззионную прочность. Основной недостаток формируемых покрытий - их низкая износостойкость. Кроме того, данный процесс является еще малоизученным, в особенности с теоретической точки зрения.

Повысить износостойкость напыленных покрытий можно за счет использования упрочняющих технологий, например - микродугового оксидирования (МДО). После МДО микротвердость поверхностей алюминиевых сплавов, как правило, увеличивается в 8-10 раз, а износостойкость - в 2-6 раз. Однако данный способ при упрочнении нанесенных газодинамическим напылением покрытий в ремонтном производстве не используется.

В связи с этим работа, направленная на разработку комбинированной технологии восстановления и упрочнения деталей из алюминия и его сплавов, сочетающей преимущества газодинамического напыления и микродугового оксидирования, является актуальной.

Цель работы. Разработать технологию восстановления деталей из алюминиевых сплавов газодинамическим напылением с последующим упрочнением микродуговым оксидированием.

Научная новизна. Дана теоретическая оценка механизма взаимодействия частиц с основой при сверхзвуковом газодинамическом напылении. Разработаны теоретические положения, позволяющие подобрать оптимальную фракцию порошкового материала, которая обеспечит максимальную прочность сцепления напыленного покрытия. Определены рациональные режимы напыления порошка на детали из литейных алюминиевых сплавов. Установлена зависимость толщины покрытия от плотности тока и состава электролита при МДО; выявлено влияние режимов МДО на микротвердость покрытий; исследованы внутренние напряжения и пористость. Дана оценка температурного воздействия используемых процессов на восстановленные детали.

Практическую ценность работы представляет: разработанная комбинированная технология восстановления алюминиевых деталей газодинамическим

напылением с последующим микродуговым оксид

Реализация результатов исследований. По результатам исследований подготовлен руководящий технический материал (РТМ), утвержденный Министерством сельского хозяйства РФ. Технологический процесс восстановления и упрочнения поршней гидромуфт KTI тракторов типа «Fendt Favorit 824» внедрен в ОАО «Колпнянская СХТ» Орловской области.

Обоснованность и достоверность научных положении и рекомендаций обусловлены системным подходом к решению поставленных задач, применением апробированных стандартных методик, современного оборудования и контрольно-измерительных приборов и инструмента, хорошей сходимостью результатов теоретических и экспериментальных исследований. Результаты исследований прошли производственную проверку и апробацию на конференциях и семинарах.

Публикация. Основные положения диссертации изложены в 9 печатных работах, в том числе I патенте на изобретение и 3 статьях в центральных журналах рекомендованных ВАК РФ.

Структура и объем работы. Диссертация состоит из введения, пяти глав и общих выводов, библиографии и приложений. Работа изложена на 132 страницах машинописного текста, содержит 10 таблиц, 58 рисунков, библиографию из 134 наименований и 5 приложений.

На защиту выносятся:

1. Теоретические исследования механизма взаимодействия частицы с основой при газодинамическом напылении.

2. Результаты теоретических и экспериментальных исследований влияния режимов ГДН на сцепляемость покрытий.

3. Экспериментальные исследования: прочности сцепления покрытий упрочненных МДО; внутренних напряжений; температурного воздействия используемых процессов; влияния МДО на толщину и пористость покрытий; эксплуатационных свойств покрытий.

4. Технология восстановления деталей газодинамическим напылением с последующим упрочнением МДО.

Апробация работы. Материалы диссертации докладывались и обсуждались на конференции молодых ученых факультета агротехники и энергообеспечения ФГОУ ВПО Орел ГАУ в 2002, 2005 гг.; на заседаниях кафедры "Надежность и ремонт машин" ФГОУ ВПО Орел ГАУ в 2001-2004 гг.; на заседании кафедры «ТКМ и метрология» ФГОУ ВПО Орел ГАУ 2005г.; на заседании кафедры "Надежность и ремонт машин им. И.О. Левитского" ФГОУ ВПО РГАЗУ в 2006 г.

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

1. Состояние вопроса и задачи исследований

Анализ литературных данных позволил установить, что существующие способы газотермического напыления, применяемые для восстановления деталей из алюминиевых сплавов, не всегда обеспечивают получение качественных

4

покрытий. Применение их зачастую сдерживается сложностью и высокой стоимостью необходимого оборудования, используемых материалов, и другими соображениями экономического и экологического характера.

Новым способом, позволяющим значительно расширить технологические возможности применения газотермических покрытий, является газодинамическое напыление. Однако, ввиду низкой износостойкости покрытий, формируемых ГДН, данный способ широкого распространения в ремонтном производстве не получил.

В значительной степени увеличить износостойкое 1Ь ГДН-иокрытия на основе алюминия позволяет микродуговое оксидирование. К основным преимуществам МДО относятся: возможность нанесения покрытий на внешние и на внутренние поверхности деталей; простота применяемого оборудования; отсутствие тщательной предварительной подготовки поверхности перед нанесением покрытия; дешевизна и доступность реактивов и материалов; возможность регулирования скорости процесса; возможность получения многофункциональных покрытий; экологичность процесса, отсутствие необходимости в специальных очистных сооружениях.

В соответствии с поставленной целью определены следующие основные задачи исследований:

1. Выбрать тип порошка для газодинамического напыления с учетом последующего МДО.

2. Выбрать вид электролита и исследовагь влияние состава электролита и режимов МДО на толщину и микротвердость покрытий.

3. Изучи 1ь температурное воздействие используемых процессов па деталь.

4. Исследовать прочность сцепления, внутренние напряжения, пористость и износостойкость покрытий.

5. Разработать технологический процесс восстановления и упрочнения изношенных деталей из алюминиевых сплавов и определить его технико-экономическую эффективность.

6. Произвести эксплуатационные испытания деталей, восстановленных по разработанной технологии и дать практические рекомендации.

2. Теоретическое исследование взаимодействия частицы с основой при ГДН

Сверхзвуковое газодинамическое напыление является новым способом восстановления деталей и отличается от известных способов газотермического напыления, как по режимам формирования, так и по свойствам получаемых покрытий.

В виду отсутствия теоретической базы, позволяющей объяснить возможность получения прочносцепленных покрытий способом ГДН на алюминиевых сплавах, нами были проведены соответствующие теоретические исследования основных стадий механизма взаимодействия напыляемых частиц с основой.

Взаимодействие напыляемых частиц с основой состоит из следующих основных стадий. На первой стадии наблюдается сближение частицы и основы до расстояния межатомного взаимодействия. На второй стадии образуются химические связи между атомами. На третьей стадии происходит объемное взаимодействие материала частиц и основного металла.

Из всех стадий формирования покрытий при напылении определяющей является стадия взаимодействия частиц с основой, обусловленная физическим контактом при ударе и деформации частиц. Прочность сцепления покрытия с основой (адгезионная) определяется температурой частиц, их скоростью и длительностью химического взаимодействия.

Теоретическое выражение для относительного числа связей, образованных в результате химической реакции в контакте, имеет следующий вид:

dN dt

~(N0- N) ■ v • exp

kTt

(1)

К J

где N - общее число атомов на поверхности основы или частицы; N0 - чиспо атомов на поверхности основы или частицы, находящихся в физическом контакте; г - частота собственных колебаний атомов; Еа ~ энергия активации; к -коэффициент температуропроводности; Т„ - температура в зоне контакта.

Уравнение (1) позволяет получить выражение для относительного числа связей, образующихся в результате химической реакции за время, равное половине длительности столкновения частицы с основой (г/2):

N_ N,

= 1 - exp

о

VT ~2

----ех

Л kTK

(2)

где г - время, в течение коюрого длится столкновение, с;

т*2Я5-(ОрГ-^, (3)

где d - диаметр напыляемых частиц, м; р - плотность напыляемого материала, кг/м3; V - скорость напыляемой частицы, м/с; - безразмерный параметр, определяемый механическими свойствами тел:

D =

3

i-V , i-/i

<2\

+ -

(4)

где /ли// - коэффициенты Пуассона напыляемого материала и основы, Е и Е -модули Юнга напыляемого материала и основы, Па.

Итак, за время т/2, равное половине длительности контакта частицы с основой между атомами частицы и основы образуются химические связи, относительное число которых определяется выражениями (2). В результате этого процесса в контакте «частица-основа» возникает энергия адгезии Е^.

С другой стороны, в частице накапливается потенциальная энергия упругой деформации Еупр, которая после прекращения пластической деформации (в момент остановки) стремится высвободиться в виде кинетической энергии отскока и может явиться тем источником, который позволит компенсировать

энергию адгезии. При Еупр > Еадг произойдет отскок, при Еупр < Е^ частица закрепится на поверхности основы.

Таким образом, условие зацепления частицы с основой будет иметь следующий вид:

Еулр

Энергия адгезии напыляемого материала на основу:

Г

™ ( Е„ ---ехр —а

2 кТ,

к ;

(5)

(6)

где щ - максимально возможное число связей на единице площади контакта, которое равно числу атомов металла в плоскости контакта, выраженное через период а кристаллической решетки: щ « 2/а2; Е\ - энергия единичной связи двух атомов, Дж; 50 - максимальная площадь контакта частиц с основой, м2, определяемая выражением:

\0,4

0,4 ..1 Г .ч _1°>4

¿г

(1г -и0'4 ъ\,52-[Ор\ а2 - и0,8.

(7)

Потенциальная энергия упругого сжатия частицы и основы на конечной стадии деформации будет определяться выражением:

Еущ, ~ 0,07а2р^о2 , (8)

где а - коэффициент восстановления.

Графики зависимости удельной энергии адгезии Еадг - Еао^$0 и удельной остаточной энергии контактного взаимодействия Е'упр = Еупр! 50 от скорости частицы, рассчитанные по формулам (6) и (8) для частиц алюминия диаметром 20 мкм и 40 мкм, напыляемых на алюминиевую основу (а « 0,02), представлены на рис. 1. Анализ построенных графиков позволяет сделать вывод, что напыление идет в определенном интервале скоростей ц < V < и2, где критические скорости VI и и2 существенным образом зависят от размера частиц, температуры частиц и основы до удара (температуры напыления Го), а также от материала частиц и основы.

Исходя из условия зацепления, формулы для определения критических скоростей напыляемых частиц при газодинамическом напылении будут иметь следующий вид:

Критическая скорость ц:

/126ВД ЛЗ пПагаг

5/7

\"7

ехр

5Ев

1кТп

где 1,05-10' Дж-с - постоянная Планка; Критическая скорость иг:

_(44£,У 6 Рт

(9)

о, м/с

а)

Ы 4

• 1 ........;.......1_ > ё у 4 в* Е&1

— - -

у \ - Л -1

1 1

; 1 1 1 1 1 :

400

800 1000

г, м/с

1200 1400 1«00

б)

Рис. 1. Зависимость удельной энергии адгезии (сплошные кривые) и удельной упругой энергии (пунктирные кривые) о г скорости для частиц алюминия диаметром 20 мкм (а) и 40 мкм (б)

Процесс газодинамического напыления возможен только тогда, когда У| < 14- Это налагает дополнительные ограничения на размеры частиц при заданной температуре напыления: г/ < где с/с - критический диаметр частиц, соответствующий температуре То-

Исходя из (9) и (10), формула для определения критического диаметра напыляемых частиц имеет следующий вид:

Ьб V»

4,77

ЕХГ

а а к Т„

ехр

7кТп

(И)

о у

График зависимости критического диаметра частиц порошкового материала, рассчитанный для частиц алюминия, напыляемых на алюминиевую основу,

Рис. 2. Зависимость максимального диаметра часгиц алюминия, напыляемых на алюминиевую основу от темперагуры напыления

Полученные формулы (9), (10), (11) дают возможность подбора рациональных режимов напыления с целью обеспечения максимальной адгезии формируемых покрытий.

3. Методики экспериментальных исследований

Для проведения исследований использовали литейный алюминиевый сплав АК7ч (АЛ9) по ГОСТ 1583. При выборе материалов исходили из того, что данный сплав широко применяется для изготовления корпусных деталей автотракторной техники.

Для газодинамическою напыления использовали порошки на основе алюминия АБ-41 (ТУ 1721-031-40707672), А-80-13 (ТУ 1791-011-40707672) и А-20-11 (ТУ 1721-031-40707672). Для нанесения покрытий газодинамическим способом использовали комплект оборудования для газодинамического напыления «ДИМЕТ 403».

Для упрочнения полученных газодинамическим напылением покрытий использовали установку для микродуговою оксидирования, работающую от трехфазной сети переменного тока 380 В и частотой 50 Гц.

Приготовление электролита для МДО осуществляли путем растворения в дистиллированной воде расчетного количества гидроксида калия (КОН) "ЧДА" ГОСТ 24363. В этот раствор добавляли необходимое количество натриевого

жидкого стекла (Na2Si03) ГОСТ 130078 с модулем т=2,8 и плотностью р=1,47х103кг/м3.

Толщину покрытий измеряли металлографическим методом на микротвердомере ПМТ-3 с помощью окулярмикрометра АК9-2 при увеличении 1x500. Точность измерения составляла 0,3 мкм.

Толщину МДО-покрытий дополнительно контролировали вихретоковым толщиномером ВТ-201 по ГОСТ 9.302.

Адгезию напыленных слоев определяли штифтовым методом. Испытания проводили на универсальной разрывной машине РМ-1000. Прочность сцепления для каждого образца определяли по формуле:

AF

Г (12)

ж-а

где Ра - напряжение отрыва при определении величины адгезии, МПа; F - разрушающее усилие, Н; d - диаметр штифта, мм.

В качестве математической модели, характеризующей зависимость изменения прочности сцепления покрытий, сформированных ГДН, от влияющих факторов, выбрана статистическая регрессионная модель. Для получения адекватной модели был поставлен и проведен полный 2-уровневый факторный эксперимент типа 23, который ставился в локальной области времени. Обработку результатов эксперимента, построение математической модели процесса и проверка ее адекватности проводили с использованием ПЭВМ при помощи программного продукта MS Excel.

Оценку прочности сцепления МДО-покрытий проводили по ГОСТ 9.302 методом изменения температур.

Значения усредненных внутренних напряжений покрытий, напыленных способом ГДН сгГдя (МПа), определяли по формуле:

где Е, - модуль упругости материала основы, МПа; / - момент инерции, мм4; /- прогиб образца, мм; I - длина образца, мм; е - расстояние от центра масс покрытия до центра масс образца, мм; AF- площадь сечения покрытия, мм2.

Значения внутренних напряжений МДО-покрытий сгщ0 (МПа) с учетом особенностей микродугового оксидирования определяли по формуле1:

l1 -e-bkF (14)

»

где Ер - модуль упругости МДО-покрытия, МПа; Es - модуль упругости ГДН-покрытия, МПа; t±n и icp - соответственно температуры фазового перехода <х-А1203 в покрытии и рабочей среды, °С; а,, и oj, - соответственно коэффициенты термического расширения материала ГДН-покрытия и материала МДО-покрытия, °С"' .

1 Формула предложена д.т.н. Батгацевым А.Н., к.т.н. Кузнецовым Ю.А., к.т.н. Севастьяновым А.Л.

Оценку температурного воздействия ГДН проводили путем определения температуры напыленного слоя и основы. Для измерения температуры поверхности и напыленного слоя применяли инфракрасный термометр «Кельвин» (ТУ 201119.005).

Для измерения температуры образцов при МДО использовали термопару с датчиком (ТУ 37003169), а для измерения температуры электролита использовали лабораторный термометр.

Микротвердость покрытий измеряли по ГОСТ 9450 на приборе 1ТМТ-3 при нагрузке на индентор 1,962 Н.

Для определения открытой пористости образцы взвешивали на воздухе, затем вакуумировали до разряжения 10"' - 10"2 мм рт. ст. и пропитывали водой в течении 30 мин. Пропитанные образцы взвешивали в воде и на воздухе. Открытую пористость в процентах вычисляли по формуле (ГОСТ 9.302):

Я —«Ь^--юо,

<4 - т1)Уо - тоУн2о ^

где т0 - масса образца без покрытия, г; ш - масса сухого образца с покрытием на воздухе, г; Ш| - масса пропитанного образца с покрытием в воде, г; ш2 -масса пропитанного образца с покрытием на воздухе, г, у0 - плотность материала основы, г/см3; ун,о - плотность воды, г/см3.

Сравнительную износостойкость поверхностей образцов определяли по ГОСТ 23.224 на машине 'фения МТУ-01 (ТУ 4271-001-29034600) по схеме «диск-пальчики». Материалом диска служил алюминиевый сплав АК7ч с напыленным ГДН и упрочненным МДО покрытием. В качестве эталонов сравнения использовались образцы из алюминиевого сплава АК7ч без покрытий и с неупрочненным напыленными покрытиями. «Пальчики» изготавливали в виде штифтов из стали 18ХПГ (НКС 58-62) с площадью контакта 1,5 см2 и шероховатостью рабочей поверхности Ла = 0,4 мкм, закрепленных на оправке. Испытываемые образцы помещались в специальную камеру. Средой испытания служило веретенное масло АУ ГОСТ 1642. Удельная нагрузка на образец составляла 0,25... 1,5 МПа. Значение износа образцов определяли гравиметрическим методом с использованием весов ВЛА-200.

4. Результаты исследований и их обсуждение

Прочность сцепления покрытий, сформированных способом ГДН, исследовали в зависимости от давления и нагрева воздуха в напылительном блоке, от фракции порошкового материала и от дистанции напыления.

С увеличением давления воздуха в напылительном блоке установки от 0,5 до 0,9 МПа прочность сцепления увеличивается (рис. 3 а). Очевидно, увеличение давления способствует увеличению скорости истечения воздушной струи и напыляемого порошкового материала. Кроме того, повышенная прочность сцепления покрытий объясняется тем, что при ГДН не наблюдается усадка покры-

1ия, характерная для большинства известных способов газотермического напыления, и в покрытиях образуются благоприятные внутренние напряжения сжатия.

При исследовании адгезии напыленных покрытий в зависимости от температуры нагрева воздуха в напылительном блоке (рис. 3 б) установлено, что с I увеличением температуры адгезионная прочность снижается. Это объясняется тем, что с увеличением температуры воздуха увеличивается термодинамическая активность напыляемых частиц. Следовательно, закрепляться на поверхности будут не только частицы, обладающие достаточной кинетической энергией для этого, но и частицы с меньшей кинетической энергией, но с большей температурой.

Анализ адгезии напыленных покрытий от фракции порошка (рисунок 3 в) показал, чго наибольшая сцепляемость напыляемого материала с основой (63 МПа) достшнута при напылении порошка фракции 30-50 мкм,

Анализ сцепляемости напыленных покрытий в зависимости от дистанции напыления (рис. 3 г) показал, что наилучшая сцепляемость (58-62 МПа) с алюминиевым сплавом достигнута при дистанции напылении 10-15 мм. Дальнейшее падение адгезии с увеличением дистанции напыления объясняется потерей скорости частиц, имеющих меньшую массу, а также их интенсивным охлаждением.

Таким образом, экспериментальные исследования прочности сцепления покрытий подтвердили сделанную в разделе 2 теоретическую гипотезу о влиянии скорости, температуры и фракции напыляемых частиц на прочность сцепления покрытий, формируемых газодинамическим напылением.

Для установления влияния основных факторов, влияющих на изменение адгезии покрытия, а также их взаимного влияния друг на друга проведено исследование по методике планирования факторного эксперимента 2 .

В результате было получено следующее уравнение регрессии: Г = 61,855 - 0,118*, + 18.537Х, + 0.049Х3 + 0,07 IX, Хг +

+0,452^*3 +0.0001Х,2 -33,79Х22 -0,002Х32 ^

где Х|, Х2, Х3 - соответственно температура нагрева воздуха в напылительном блоке, давление в напылительном блоке и фракция порошка.

Из уравнения (16) видно, что наибольшее влияние на прочность сцепления напыленного покрытия с основой оказывает давление и температура воздуха в напылительном блоке.

Качественное исследование прочности сцепления упрочненных покрытий покатали, что в течении 3360 циклов «нагрев-охлаждение» на контролируемых 1

поверхностях образцов вздутий и отслаиваний покрытия не наблюдалось.

При ГДН пористость составляет в среднем от 2 до 7%. Изменение пористости при Г ДН зависит от температурных режимов напыления. При ГДН не происходит расплавления частиц порошкового материала - основной причины образования пор при других способах газотермического напыления. Так же низкая пористость связана с высокой скоростью напыляемых частиц и, следо-

вательно, их повышенной кинетической энергией, что позволяет получить более плотное и .малопористое покрытие.

Даалвни« еддоа в мпылмтвльмом блох* Ряв, ИПа

а)

Фрамрм напыляемого материала 1, мкм

Тампарстура нагрева воздуха Тнс, %

б)

15 25

¿фспмдоинълнм^ю

в) г)

Рис. 3. Зависимость адгезии покрытий: а) от давления в напылительном блоке Рнб (дистанция напыления Ь = 15 мм; температура на!рева воздуха ТНб - 400 °С, фракция материала £=40 мкм); б) от температуры нагрева воздуха з напылительном блоке Тнь (Рнб " 0,7 МПа; Ь = 15 мм; мкм); в) от фракции напыляемого материала Г (Рнб = 0,7 МПа, Ь 15 мм; ТНб = 400 °С); г) от дистанции напыления (РНБ = 0,7 МПа; ТНб = 400 °С; {МО мкм)

Пористость МДО-покрытий, полученных на напыленных поверхностях, составляет 18-22% и зависит от режимов оксидирования и состава электролита. Повышение концентрации №28Ю3 приводит к возрастанию скорости формирования покрытий за счет увеличения мощности микродуговых разрядов. Чем выше энергия искрового разряда, тем больше размеры кристаллов покрытия, искровые разряды возникают на большем расстоянии друг от друга, не успевая сплавлять границы кристаллов, составляющих покрытие. Повышение плотности тока приводит к увеличению энергии разрядов и способствует появлению значительного количества парообразной фазы, которая разрыхляет покрытие,

образуя на его поверхности кратероподобные участки. Повышение температуры электролита приводит к увеличению интенсивности образования микродуговых разрядов, что, вероятно, и приводит к увеличению пористости покрытия. Проведенные исследования показали, что химический состав напыленного сплава и изменение содержания КОН в электролите не оказывают значительного влияния на пористость покрытия.

Основное влияние на внутренние напряжения при газодинамическом напылении оказывают температурный режим напыления. При исследовании внутренних напряжений напыленных покрытий в зависимости от температуры нагрева воздуха в напылительном блоке установлено, что с увеличением температуры внутренние напряжения увеличиваются и являются сжимающими.

Значения внутренних напряжений при МДО зависят от плотности тока и продолжительности оксидирования (рис. 4) и незначительно от компонентов электролита. Увеличение плотности тока и продолжительности оксидирования ведет к увеличению толщины покрытия и доли а-АЬОз в нем, следовательно, значения внутренних напряжений будут увеличиваться.

В результате проведенных исследований и расчетов внутренних напряжений было установлено, что их значения не превышают 16-18 МПа и являются сжимающими.

Продолжительность оксидирования Т, мин

Рис 4. Зависимость внутренних напряжений в покрытии от плотности тока: I -DT = 20 А/дм2; 2 - DT = 25 А/дм2; 3 -Dt = 30 А/дм2 Состав электролита: КОН - 3 г/л, NajSiOj - 5 г/л. )

Температурные воздействия используемых процессов. Исследования показали, что при ГДН поверхность детали может нагреваться до 80-110 °С. При МДО деталь нагревается до температуры 50-85 °С. Степень нагрева детали в процессе МДО зависит плотности тока и продолжительности оксидирования.

На толщину МДО-покрытий оказывают влияние состав электролита, плотность тока и продолжительность оксидирования.

Исследования показали, что с увеличением концентрации в электролите натриевого жидкого стекла происходит уменьшение толщины упрочненного слоя в основу, а толщина рыхлого слоя покрытия увеличивается.

Увеличение концентрации гидрооксида в электролите приводит к более глубокому проникновению упрочненного слоя в основу.

Повышение плотности тока интенсифицирует окисление, благодаря чему толщина покрытия растет. Однако увеличение плотности тока более 30 А/дм2 также может привести к переходу процесса в дуговой режим, что вызовет разрушение покрытия.

Проведенные исследования оказали, что микротвердость покрытий, полученных МДО на рациональных режимах на напыленных поверхностях, составляет* 10-12 ГПа.

Износостойкость покрытий. Скорость изнашивания покрытий, сформированных ГДН (А-80-13) с последующим МДО, в несколько раз ниже скорости изнашивания сплавов, принятых за эталон сравнения: на сплаве АК12 - в 5,13 раза, на сплаве АК7ч - в 6,41 раза, на сплаве 0-А18П2 - в 5,67 раза, на покрытии, сформированном ГДН, - в 7,68 раза (рис. 5).

АК12 АК7ч (З-АЮИг ГДН ГДН+МДО

Материал нижнего образца

В Износ нижнего образца ■ Износ верхних образцов

Рис. 5. Значения износа пар трения: нижний образец («диск»); верхние образцы («пальчики»)

Несмотря на то, что в исследуемых парах трения, по сравнению с эталонными, отмечено увеличение скорости изнашивания верхних образцов («пальчиков»), скорость изнашивания пар трения с керамическими покрытиями в 3,02.. .5,4 раза ниже скорости изнашивания эталонных пар трения.

Таким образом, проведенные сравнительные исследования позволили установить, что покрытия, полученные ГДН с последующим микродуговым оксидированием, обладают высокой износостойкостью и могут быть рекомендованы для восстановления и упрочнения различных деталей из алюминиевых сплавов. 1,

Эксплуатационные испытания деталей, восстановленных по предложенной технологии, проведенные на ряде предприятий Орловской области, показали, что в течение 2000 мото-ч каких-либо дефектов покрытий обнаружено не было.

5. Технологический процесс и его технико-экономическая эффективность

Проведенные нами исследования позволили разработать и предложить ремонтному производству технологический процесс восстановления деталей из алюминиевых сплавов газодинамическим напылением и с последующим уп-рочпением МДО, схема которого представлена на рисунке 6.

Детали, поступаюпше в ремонт, очищают от грязи и масляных отложений с помощью моющих средств типа Лабомид 203 (10-20 г/л при температуре 70-80°С), Сушку деталей после промывки проводят в сушильном шкафу при температуре 80-150°С.

Очищенные детали подвергают дефекгации, определяя износ контролируемых поверхностей, после этого изношенная поверхность подлежит механической обработке. С детали снимают слой металла до выведения следов износа и придания правильной геометрической формы.

После мехсбработки проводят газодинамическое напыление комплектом для ГДН «ДИМЕТ 403» на следующих режимах: давление воздуха в напыли-тельном блоке - 0,6-0,7 МПа; температура нагрева воздуха - 300-400 "С; фракция напыляемого материала 30-50 мкм; дистанция напыления 15-20 мм.

После напыления восстанавливаемую поверхность подвергают механической обработке. Для обработки деталей рекомендуем использовать шлифовальные станки.

После механической обработки напыленной поверхности детали готовят для упрочнения микродуговым оксидированием. Их обезжиривают, промывают в теплой воде, после чего поверхности, не подлежащие упрочнению, изолируют заранее изготовленными фторопластовыми изоляторами. В случае невозможности применения съемных готовых изоляторов для изоляции поверхностей деталей применяют герметики на силиконовой основе. '

Подготовленные детали закрепляют на подвеске и опускают в ванну с электролитом. Микродугопое оксидирование осуществляют в электролите следующего состава: КОН - 2,9...3,4 г/л, На^ЯЮ-) - 4.. 6 г/л. МДО необходимо проводить при плотности тока 18, .22 А/дм2, продолжительностью 1,6 - 2ч. Для перемешивания электролита рекомендуется использование механических мешалок с одновременным воздушным барботированием.

Дефектация

Механическая обработка

^ Газодинамическое напыление

Механическая обработка

| Контроль

| Обезжиривание

Микродуговое оксидирование

Очистка в воде

Сушка, контроль покрытий |

Финишная механическая обработка |

Очистка в воде

Контроль, сортировка

____1_

Маркировка, консервация, упаковка

Рис. 6. Структурная схема технологического процесса восстановления и упрочнения деталей из алюминиевых сплавов

Общие выводы

1. На основании анализа литературных источников установлено, что рациональным способом восстановления деталей из алюминиевых сплавов с большими износами является газодинамическое напыление с последующим микродуговым оксидированием.

2. Теоретическими исследованиями получены формулы для определения критических скоростей и диаметра частиц порошкового материала.

3. Прочность сцепления покрытий, полученных ГДН, зависит от дистанции напыления, скорости напыляемых частиц, температуры их нагрева и их фракции. I

При ГДН покрытий на алюминиевые сплавы рекомендуется использовать порошок марки А-80-13 фракцией 30-50 мкм на следующих режимах: давление в напылительном блоке установки 0,6-0,7 МПа, температура нагрева воздуха 350-400 °С, дистанция напыления i5-20 мм. Прочность сцепления покрытий на указанных режимах составит 58-62 МПа.

Качественные исследования прочности сцепления МДО-покрытий, полученных на напыленных поверхностях показали, что вздутий и отслаивания покрытий не наблюдалось.

4. Для упрочнения напыленных покрытий рекомендуется использовать электролит состаза «КОН-Ка25Юз»,, со следующей концентрацией компонентов: КОН - 2,9.. .3,4 г/л, Na2Si03 - 4.. .6 г/л.

Рациональные режимы МДО: плотность тока - 18...22 А/дм2; продолжительность оксидирования 1,6...2 ч. При этом толщина упрочненного слоя составит 0,13-0,15 мм, а его микротвердость - 10-12 ГГТа.

5. Пористость покрытий, сформированных ГДН, составляет 2-7% и зависит о режимов напыления. Пористость упрочненных МДО-покрытий, получен-яых па рациональных режимах, составляет 18-22% и зависит от режимов оксидирования и состава электролита

6. Установлено, что в покрытиях, сформированных ГДН и упрочненных МДО, возникают внутренние напряжения сжатия, не превышающие 16-18МПа.

7. При ГДН поверхность детали может нагреваться до 80-110 °С, а при упрочнении МДО - в пределах 50-85°С. Такая температура нагрева детали не приводит к ее деформации и другим отрицательным последствиям.

8. Износостойкость упрочненных слоев, полученных МДО на напыленных поверхностях, в 5-7 раз выше, чем у алюминиевых сплавов без покрытий, принятых за эталон сравнения.

В ходе эксплуатационных испытаний восстановленных и упрочненных деталей каких-либо дефектов покрытий выявлено не было.

9 На основе проведенных исследований разработан технологический процесс восстановления поршней гидромуфт КП тракторов типа «Fendt Favorit-824» газодинамическим напылением с последующим упрочнением микродуговым оксидированием, который внедрен на ОАО «Колпнянская СХТ» Орловской области. 1

Ожидаемая экономическая эффективность от внедрения разработанной технологии составит свыше 633173 рублей, что подтверждает целесообразность внедрения разработанной технологии в ремонтное производство.

Основные положения диссертации опубликованы в следующих работах:

1. Кулаков К.В. Технология восстановления и упрочнения деталей газодинамическим напылением с последующим микродуговым оксидированием (МДО) //Сборник докладов молодых ученых факультета агротехники и энергообеспечения,- Орел: ОрелГАУ, 2002 г. - С. 45-48.

2. Патент РФ 2237525 С25 D 11/02 Способ подготовки поверхности под напыление и устройство для его осуществления. / Коренев В.Н., Хромов В.Н., Кулаков К.В., Зайцев С.А., Барабаш В.В. Опубл. Б.И. №28,10.10.2004.

3. Кулаков К.В. Восстановление плунжеров гомогенизаторов газодинамическим напылением с последующим микродуговым оксидированием // Ресур-сосбережение-XXI век: Сборник материалов научно-практической конференции. - Изд-во ОрелГАУ, 2005. С. - 203-205

4. Кузнецов Ю.А., Батищев А.Н., Кулаков К.В., Тарасов К.В. Теоретическая оценка деформации частиц и подложки при газодинамическом напылении // Механизация и электрификация сельского хозяйства № 9. - 2005. - С. 32-34.

5. Кузнецов Ю.А., Батищев А.Н., Кулаков К.В., Тарасов К.В. Восстановление плунжеров гомогенизатора // Сельский механизатор № 9. - 2005. - С. 41.

6. Кузнецов Ю.А., Батищев А.Н., Кулаков К.В., Тарасов К.В. Теоретические исследования образования химических связей напыляемых частиц и подложки при газодинамическом напылении // Механизация и электрификация сельского хозяйства № 12. - 2005. - С. 28-30.

7. Кулаков К.В. Перспективные электролиты для микродуговой обработки деталей // Механизация интенсивных технологий в АПК: Материалы Международной научно-технической конференции, посвященной 30-летию Орловского государственного аграрного университета - Орел: Изд-во ОрелГАУ, 2006.-С. 110-112

8. Кузнецов Ю.А., Кулаков К.В. Восстановление поршней гидромуфт КП тракторов типа «Fendt Favorit 824» сверхзвуковым ГДН с последующим упрочнением МДО // Механизация интенсивных технологий в АПК: Материалы Международной научно-технической конференции, посвященной 30-летию Орловского государственного аграрного университета - Орел: Изд-во ОрелГАУ, 2006.-С. 131-134.

9. Кулаков К.В. Особенности восстановления деталей сверхзвуковым газодинамическим напылением //Механизация интенсивных технологий в АПК: Материалы Международной научно-технической конференции, посвященной 30-летию Орловского государственного аграрного университета - Орел: Изд-во ОрелГАУ, 2006. - С. 140-143.

Оригинап-макет подписан к печати 13.03.20061 Формат 60x84 1/16. Печать офсетная. Объем 1,0 п Заказ ; 1 «у Тираж 100 экз.

Издательство РГАЗУ 143900, Балашиха 8 Московской области

Введение.

1 Состояние вопроса и задачи исследований.

1.1 Анализ способов газотермического напыления, применяемых для восстановления деталей из алюминиевых сплавов.

1.2 Анализ износов деталей из алюминиевых сплавов.

1.3 Комбинированная технология восстановления и упрочнения деталей из алюминиевых сплавов.

1.3.1 Газодинамическое напыление (ГДН) - перспективный способ восстановления деталей. 1.3.2 Типы порошковых материалов, применяемых при ГДН.

1.3.3 Применение микродугового оксидирования для упрочнения деталей восстановленных ГДН.

1.4 Выводы и задачи исследований.

2 Теоретическое исследование взаимодействия частицы с основой при газодинамическом напылении.

2.1 Химическое взаимодействие частиц и основы.

2.2 Условие прилипания. Теоретическая оценка критических скоростей напыления.

2.3 Выводы. д 3 Методики экспериментальных исследований.

Ф 3.1 Оборудование и материалы для проведения исследований.

3.2 Методика напыления.

3.3 Приготовление, контроль и корректировка электролитов.

3.4 Методики определения прочности сцепления покрытий.

3.4.1 Покрытия, полученные ГДН.

3.4.2 Покрытия, полученные МДО.

3.5 Методики оценки температурного воздействия используемых ф процессов на образцы.

3.5.1 Покрытия, полученные ГДН.

3.5.2 Покрытия, полученные МДО.

3.6 Методика измерения толщины покрытий.

3.7 Методика измерения микротвердости покрытий.

3.8 Методики контроля пористости покрытий.

3.8.1 Измерение пористости ГДН-покрытий.

3.8.2 Измерение пористости МДО-покрытий.

3.9 Методики определения внутренних напряжений.

3.9.1 Определение внутренних напряжение в покрытиях ГДН.

3.9.2 Определение внутренних напряжений в покрытиях МДО. 58 ^ 3.10 Методика испытаний на изнашивание.

3.11 Определение ошибки эксперимента и повторности опыта.

4 Результаты исследований и их обсуждение.

4.1 Выбор порошкового материала для проведения ГДН с учетом последующего микродугового оксидирования.

4.2 Микроструктура покрытия, сформированного ГДН.

4.3 Прочность сцепления покрытий.

4.3.1 Покрытия, полученные ГДН.

4.3.2 Покрытия полученные МДО.

4.4 Пористость покрытий.

4.4.1 Покрытия, сформированные газодинамическим напылением ф 4.4.2 Покрытия, сформированные микродуговым оксидированием.

4.5 Внутренние напряжения.

4.5.1 Напряжения в покрытиях, сформированных ГДН.

4.5.2 Напряжения в покрытиях, сформированных МДО.

4.6 Оценка температурного воздействия используемых процессов на образцы.

4.6.1 Газодинамическое напыление. ф 4.6.2 Микродуговое оксидирование.

4.7 Влияние состава электролита и режимов микродугового оксидирования на толщину покрытий.

4.8 Микротвердость покрытий.

• 4.9 Износостойкость покрытий.

4.10 Эксплуатационные испытания.

4.11 Выводы.

5 Технологический процесс и его технико-экономическая эффективность.

5.1 Технологический процесс восстановления и упрочнения деталей из алюминиевых сплавов.

5.2 Экономическая эффективность от восстановления и упрочнения поршня гидромуфты коробки передач трактора «Fendt Favorit

824».

5.3 Выводы.

В условиях ограничения финансовых и материальных ресурсов, # снижения поставок техники, оборудования и запасных частей в сельскохозяйственное производство, старения и удорожания сельскохозяйственной техники (особенно импортной), нехватки и дороговизны запасных частей возникает необходимость дальнейшего развития и совершенствования технологических процессов ремонта машин и восстановления деталей.

В настоящее время известен принципиально новый способ ^ газотермического напыления покрытий - сверхзвуковое газодинамическое напыление (ГДН). Способ позволяет получать алюминиевые покрытия на деталях, изготовленных из алюминиевых сплавов, с достаточно высокой прочностью сцепления и низкой пористостью. К основным преимуществам ГДН можно также отнести: простоту и низкую стоимость используемого оборудования, экологичность процесса, возможность нанесения толстослойных покрытий без подслоя, высокую когеззионную прочность. Основной недостаток формируемых покрытий - их низкая износостойкость. Кроме того, данный процесс является еще малоизученным, в особенности с теоретической точки зрения.

Повысить износостойкость напыленных покрытий можно за счет Ф использования упрочняющих технологий, например - микродугового оксидирования (МДО).

В исследованиях Маркова Г.А., Гордиенко П.С., Гнеденкова C.B., Малышева В.Н., Снежко JI.A., Черненко В.И., Мироновой М.К., Федорова В.А., Герций О.Ю., Католиковой Н.М., Эпельфельда A.B., Барыкина A.B., Кузнецова Ю.А., Коломейченко A.B., Ферябкова А.В, Севастьянова A.JI. и многих других, показана перспективность этого способа, позволяющего получать износостойкие, коррозионностойкие оксидно-керамические покрытия, которые наиболее полно удовлетворяют требованиям ремонтного производства.

После МДО микротвердость поверхностей алюминиевых сплавов, как правило, увеличивается в 8-10 раз, а износостойкость - в 2-6 раз. Однако данный способ при упрочнении нанесенных газодинамическим напылением покрытий в ремонтном производстве не используется.

За последнее время накоплен большой теоретический и практический опыт в области микродугового оксидирования. Вместе с тем до настоящего времени этот процесс остается еще мало изученным вообще, а особенно применительно к упрочнению деталей, восстановленных газотермическим способом.

В настоящей работе изложены результаты исследований, направленные на разработку технологии восстановления газодинамическим напылением с упрочнением способом МДО восстановленных деталей из алюминиевых сплавов. Работа выполнена на кафедре «ТКМ и метрология» ФГОУ ВПО «Орловский государственный аграрный университет».

ОБЩИЕ ВЫВОДЫ

На основании анализа литературных источников установлено, что рациональным способом восстановления деталей из алюминиевых сплавов с большими износами является газодинамическое напыление с последующим микродуговым оксидированием.

Проведены теоретические исследования взаимодействия напыляемых частиц с основой при ГДН. Получены теоретические формулы для определения критических скоростей и диаметра частиц порошкового материала. Прочность сцепления покрытий полученных ГДН зависит от дистанции напыления, скорости напыляемых частиц, температуры их нагрева и их фракции.

При ГДН покрытий на алюминиевые сплавы рекомендуется использовать порошок марки А-80-13 фракцией 30-50 мкм на следующих режимах: давление в напылительном блоке установки 0,6-0,7 МПа, температура нагрева воздуха 350-400 °С, дистанция напыления 15-20 мм. Прочность сцепления покрытий на указанных режимах составит 58-62 МПа. Для упрочнения напыленных покрытий рекомендуется использовать электролит состава «КОН-Ыа28Юз»., со следующей концентрацией компонентов: КОН - 2,9.3,4 г/л, ЫагБЮз - 4. .6 г/л.

Рациональные режимы МДО: плотность тока - 18.22 А/дм ; продолжительность оксидирования 1,6.2 ч. При этом толщина упрочненного слоя составит 0,13-0,15 мм, а его микротвердость - 10-12 ГПа. Качественные исследования прочности сцепления МДО-покрытий, полученных на напыленных поверхностях показали, что вздутий и отслаивания покрытий на наблюдалось.

Пористость покрытий сформированных ГДН составляет 2-7% и зависит о режимов напыления. Пористость упрочненных МДО-покрытий, полученных на рациональных режимах составляет 18-22% и зависит от режимов оксидирования и состава электролита.

116

7. Установлено, что в покрытиях сформированных ГДН и упрочненных МДО возникают внутренние напряжения сжатия не превышающие 16-18МПа.

8. При ГДН поверхность детали может нагреваться до 80-110 °С, а при упрочнении МДО - в пределах 50-85°С. Степень нагрева детали зависит от принятых режимов используемых процессов.

9. Износостойкость упрочненных слоев, полученных МДО на напыленных поверхностях в 5-7 раз выше, чем у алюминиевых сплавов без покрытий, принятых за эталон сравнения.

10.В ходе эксплуатационных испытаний восстановленных и упрочненных деталей, каких-либо дефектов покрытий выявлено не было.

11.На основе проведенных исследований разработан технологический процесс восстановления поршней гидромуфт КП тракторов типа «Fendt Fa-vorit-824» газодинамическим напылением с последующим упрочнением микродуговым оксидированием, который внедрен на ОАО «Колпнянская СХТ» Орловской области.

Ожидаемая экономическая эффективность от внедрения разработанной технологии составит свыше 633173 рублей, что подтверждает целесообразность внедрения разработанной технологии в ремонтное производство.

1. Таратута А.И., Сверчков A.A. Прогрессивные методы ремонта машин. Учеб.пособие для ФГПС. 3-е изд., перераб. и доп. Минск: Ураджай, 1986. 376 с.

2. ГОСТ 28076-89. Газотермическое напыление. Термины и определения.

3. Воловик Е.Л. Справочник по восстановлению деталей. М.: Колос, 1981.-351 с.

4. Антошин Е.В. Газотермическое напыление покрытий.-М.Машиностроение, 1974. 96 с.

5. Батищев А.Н., Голубев И.Г., Лялякин В.П. Восстановление деталей сельскохозяйственной техники. М.:Информагротех, 1995. 296 с.

6. Новиков А.Н. Ремонт деталей из алюминия и его сплавов. Учебное пособие Орел: Орловская государственная сельскохозяйственная академия, 1997. 57 с.

7. Антонов И.А. Газопламенная обработка металлов. М.: Машиностроение, 1976.-264 е.; ил.

8. Голубев И.Г., Балабанцева З.Н. Восстановление и упрочнение деталей газотермическими методами нанесения покрытий: Обзорная информация./ Госагропром СССР. АгроНИИТЭИИТО. М., 1988 - 48 с.

9. Батищев А.Н., Голубев И.Г. Расширение полей допусков на размеры восстановленных деталей // Механизация и электрификация сельского хозяйства. 1994. - N2-3. - С.21-23.

10. Сидоров А.И. Восстановление деталей машин напылением и наплавкой. М.: Машиностроение, 1987. - 192 с.

11. Молодык Н.В., Зенкин A.C. Восстановление деталей машин. Справочник -М.: Машиностроение, 1989 .- 480 е.; ил.

12. Хромов В.Н., Коровин А.Я., Абашев Н.Г. "Экономика и производство" №4-6 апрель-июнь, 2000.

13. Кузнецов Ю.А. Разработка технологии восстановления и упрочнения деталей из алюминиевых сплавов микродуговым оксидированием. Дис. канд. техн. наук: 05.20.03. -М., 1994. - 167 е.; ил.

14. Соловьев Б.М. Применение плазменно-дуговой обработки на ремонтных предприятиях: Обзорная информация./ Госагропром СССР. АгроНИИТЭИИТО. М., 1987.-Табл.12, ил. 16, библиограф. 28 назв.

15. Технологические процессы восстановления деталей плазменным напылением порошков и проволокой/ ВНПО "Ремдеталь". М., 1989. -48 с.

16. Эдельсон А.М. Применение металлизации для восстановления изношенных деталей машин. М.: Машгиз. 1960 - 73 с.

17. Линник В.А., Пекшев П.Ю. Современная техника газотермического нанесения покрытий. М.Машиностроение, 1985. - 165 с.

18. Черноиванов В.И., Андреев В.П. Восстановление деталей сельскохозяйственных машин. М.: Колос, 1983. - 287 с.

19. Вартелеев С.С., Федько Ю.П., Гиргоров А.И. Детонационные покрытия в машиностроении. -М.: Машиностроение, 1982. -215 е.; ил.

20. РТМ 44-62. Методика статистической обработки эмпирических данных. М.:Изд-во стандартов, 1986. - 123 с.

21. Бурумкулов Ф.Х., Лезин П.П. Работоспособность и долговечность восстановленных деталей и сборочных единиц машин. Саранск. Изд-во Мордовского ун-та, 1993. 120 с.

22. Кудинов В.В., Бобров Г.В. Нанесение покрытий напылением. Теория, технология и оборудование. Учебник для ВУЗов. М.:Металлургия, 1992.-432 с.

23. Кудинов В.В., Пеншев П.Ю., Белащенко В.Е. и др. Нанесение покрытий плазмой. М.: Наука, 1990. - 408 с.

24. Курчаткин В.В., Тельнов Н.Ф., Ачкасов К.А. и др. Надежность и ремонт машин /; под ред. В.В. Курчаткина. М.: Колос, 2000. - 776 с.

25. Черновол М.И. Восстановление и упрочение деталей сельскохозяйственной техники: Учеб.пособие / К.:УМК ВО, 1989. -256 с.

26. Клюев О.Ф., Каширин А.И. Оборудование ДИМЕТ для нанесения металлических покрытий. Сборник материалов международной научно-технической конференции «Надежность и ремонт машин» Гагра, 2004г.

27. Хасуй А. Техника напыления. Пер. с япон. М.Машиностроение, 1975. -287 с.

28. Клюев О.Ф., Каширин А.И. Опыт практического применения оборудования ДИМЕТ в изготовлении и ремонте деталей машин и механизмов. Сборник материалов международной научно-технической конференции «Надежность и ремонт машин» Гагра, 2004г.

29. Инструкция по использованию оборудования ДИМЕТ. Обнинск 2000г., 42 с.

30. Черноиванов В.И. Методика и рекомендации по восстановлению деталей способами газотермического напыления. М.: ГОСНИТИ, 1983.62 с.

31. Воловик E.JT. Справочник по восстановлению деталей. -М.:Колос, 1981. -315с.

32. Герций О.Ю. Технологическое обеспечение качества обработки деталей машин методом микродугового оксидирования на основе раскрытия наследственных связей между заготовкой и деталью: Дис. канд. техн. наук: 05.02.08.-М., 1996.-254 е.; ил.

33. Канцевицкий В.А. Восстановление деталей автомобилей на специализированных предприятиях. М.:Транспорт, 1988. - 149 с.

34. Барыкин Н.В. Разработка технологии воостановления и упрочнения деталей из алюминиевых сплавов микродуговым оксидированием: автореферат дис канд.техн.наук: 05.20.03 М. 1995.

35. Батищев А.Н. Пособие гальваника ремонтника. 2-е изд., перераб. - М.: Агропромиздат, 1986. - 192 с.

36. Балтер М.А. Упрочнение деталей машин. М.: Машиностроение, 1968. - 196 с.

37. Федоров В.А., Кан А.Г., Маскутов P.A. Поверхностное упрочнение нефтегазовопромыслового оборудования методом микродугового оксидирования. М.: ВНИИОЭНГ, 1989. 49 с.

38. Марков Г.А., Терлеева О.П., Шулепко Е.К. Микродуговые и дуговые процессы и перспективы их практического использования. / Тез. докл. научн.-тех. семинара "Анод-88". Казань, 1988. С.73-75.

39. Елизаветин М.А., Сатель Э.А. Технологические способы повышения долговечности машин. М.: Машиностроение, 1969. - 399 с.

40. Крагельский И.В., В.В. Алисин. Трение, изнашивание и смазка: Справочник в 2-х кн. / М.Машиностроение, 1978. - 400 с.

41. Марченко H.A. Электрохимические методы повышения долговечности деталей машин. / Киев: Техника, 1969. - 136 с.

42. Петросянц A.A., Малышев В.Н., Федоров В.А., Марков Г.А. Кинетика изнашивания покрытий, нанесенных методом микродугового оксидирования. Трение и износ, 1984. т. 5. N20. С. 350-354.

43. Верник С., Пиннер Р. Химическая и электролитическая обработка алюминия и его сплавов. JL: Судпромгиз, 1960. - 386 с.

44. Микродуговое оксидирование. Международный ежегодник "Наука ичеловечество". М.:3нание, 1981.-341 с.

45. Николаев A.B., Марков Г.А., Пещевицкий Б.И. Новое явление в электролизе // Изв. СО АН СССР. Сер. "Химические науки". 1977. -вып.5, № 12.-С. 32-34.

46. Черненко В.И., Снежко Л.А., Потапова И.И. Получение покрытий анодно-искровым электролизом. М.:Химия, 1991. - 128 с.

47. Тимошенко A.B., . Опара Б.Н., Ковалев А.Ф. Микродуговое оксидирование сплава Д16Т на переменном токе в щелочном электролите. Защита металлов, 1991. т.27. N3. С. 417-424.

48. Снежко JI.A. и др. Импульсный режим для получения силикатных покрытий в искровом разряде // Защита металлов. 1988.Т.16, N 3. -С.365.

49. Харитонов Д.Ю. Оксидирование алюминия в концентрированной серной кислоте импульсным электролитно-искровым методом: автореферат дис. канд.техн. наук: 02.00.01 Минск, 1988, 17 с.

50. Ван Тран Бао и др. Механизация анодного искрового осаждения металлов-// Реферативный журнал "Химия". 1978. - № 1. С.41.

51. Марков Г.А., Белеванцев В.И., Терлеева О.П., Шулепко Е.К., Слонова А.И. (МПК "Эвриск") Микродуговое оксидирование. Вестник МГТУ. Сер. Машиностроение, 1992. N1.- С. 34-56.

52. Browns. D., KimaK.J., et.cet. Amer. Ceram. Soc. Bull. 1971, vol. 54, № 8, p. 384-390.

53. Малышев B.H., Булычев C.H., Марков Г.A. Физико-механические характеристики и износостойкость покрытий, нанесенных методом микродугового оксидирования // Физ. и химия обраб. матер. 1985. N 1. -С.82-87.

54. Кузнецов Ю.А. Батищев А.Н., Кулаков К.В. и др. Теоретические исследования образования химических связей напыляемых частиц и подложки при газодинамическом напылении // Механизация и электрификация. 2005. - №12. - С. 29-31

55. Кузнецов Ю.А. Батищев А.Н., Кулаков К.В. и др. Теоретическая оценка деформации частиц и подложки при газодинамическом напылении // Механизация и электрификация. 2005. - №9. - С. 32-34

56. Шоршоров М.Х., Харламов Ю.А. Физико-химические основы детонационно-газового напыления покрытий. М., Наука, 1978, 224 с.

57. Кудинов В.В., Иванов В.М. Нанесение плазмой тугоплавких покрытий. М., Машиностроение, 1981, 192 с.

58. Епифанов Г.И. Физические основы микроэлектроники, М.: Советское радио, 1971. С. 116.

59. Джонсон К. Механика контактного взаимодействия. М., «Мир», 1986, 508 с.

60. Получение покрытий высокотемпературным распылением. Сб. статей под ред. Дружинина JI.K. и Кудинова В.В. М., Атомиздат, 1973, 312 с.

61. Харламов В. А. О роли скорости и температуры частиц при газотермическом напылении. ФХОМ, 1983, №3, с.69-73.

62. Харламов В.А., Шоршоров М.Х. Условия взаимного влияния напыляемых частиц на формирование покрытий. ФХОМ, 1977, №3, с.66-73.

63. Вайстух И.М., Слепуха В.Т. О роли пластической деформации при плазменном напылении. ФХОМ, 1971, №2, с.47-52.

64. Шаривкер С.Ю., Астахов Е.А., Гарда А.П. Влияние скорости полета напыляемых частиц на прочность сцепления напыленных покрытий. ФХОМ, 1974, №5, С.157-158.

65. Кудинов В.В., Рыкалин H.H., Шоршоров М.Х. К оценке энергетических условий образования соединения между расплавленными частицами и поверхностью твердого тела. ФХОМ, 1966, и 4, с.51.

66. Галкин Ю.А., Кудинов В.В., Шоршоров М.Х. О кинетике химического взаимодействия между расплавленными частицами и поверхностью твердого тела. ФХОМ, 1969, №1, с.95-100.

67. Кудинов В.В. Плазменные покрытия М., Наука, 1974, 184 с.

68. Максимович Г.Г., Шатинский З.Ф., Копылов В.И. Физико-химические процессы при плазменном напылении и разрушении материалов с покрытиями. Киев, Наукова думка, 1983, 264 6.

69. Шатинский В.Ф., Копылов 3.11., Рыбаков C.B. Кинетика формирования металлических плазменных покрытий и оценка их физико-механических свойств. Физ.-хим. механика материалов, 1973, №3, с.27-30.

70. Красулун Ю.Л., Шоршоров М.Х. О механизме образования соединения разнородных материалов в твердом состоянии. ФХОМ, 1957, №1, С.89-97.

71. Косарев В.Ф. Экспериментальное исследование процесса «холодного» газодинамического напыления. Дис. канд. физ. мат. наук 01.02.05. Новосибирск, 1991.

72. Осипов К.А. Некоторые активируемые процессы в металлах и сплавах. М., Изд-во АН СССР, 1962, 123 с.

73. Харламов Ю.А. Кинетика схватывания частиц порошка с поверхностью детали при газотермическом нанесении покрытий. Порошковая металлургия, 1989, К 3, 50-54.

74. Кулик А .Я., Борисов Ю.С., Миухин A.C., Никитин Н.Д. Газотермическое напыление композиционных порошков. JL, Машиностроение, Лен.отделение, 1985, 199 с.

75. Алхимов А.П. Папырин А.Н., Предеин A.JI., Экспериментальное исследование эффекта скоростного отставания частиц в сверхзвуковом потоке газа. № 4, М., Атомиздат, 1977.

76. Анурьев В.И. Справочник конструктора-машиностроителя. В трех томах. 8-е изд., перераб. и доп. Под ред. И.Н. Жестковой. - М.: Машиностроение, 2001.

77. Определение свойств газотермических покрытий. Методическое руководство МР1.595-27-001-93 (ред. Захаров Б.М., Новиков В.Н.). М., Всероссийский Институт Авиационных Материалов, 1993. 90 с.

78. Отработка технологии и изготовление оборудования для газодинамического нанесения покрытий на основе алюминия на дефектные места герметичных деталей из термически упрочняемых алюминиевых сплавов. ОЦГШ. Отчет по НИР. Обнинск.- 1996.

79. Веденянин Г.В. Общая методика экспериментальных исследований и обработка опытных данных. М.: Колос, 1973. - 199 с.

80. Калоша В.К., Лобко С.И., Чикова Т.С. Математическая обработка результатов эксперимента. Минск: Высшая школа, 1982. 103 с.

81. Богомолова H.A., Гордиенко Л.К. Металлография и общая технология металлов. М.: Высшая школа, 1983. - 270 с.

82. Богомолова H.A. Практическая металлография. М.: Высшая школа, 1983.-78 с.

83. Вихретоковый измеритель толщины покрытий ВТ-201. Инструкция по эксплуатации и обслуживанию. М.: Машиностроение, 2002, 38 с.

84. Федоров В.А., Великосельская Н.Д. Физико-механические ® характеристики упрочненного поверхностного слоя на сплавахалюминия, получаемого при микродуговом оксидировании.//Физика и химия обработки материалов. 1990. - №4. - С. 57-62.

85. ГОСТ 4784-97 Алюминий и сплавы алюминиевые деформируемые.

86. ГОСТ 9.302-88 Покрытия металлические и неметаллические неорганические (методы контроля)

87. ГОСТ 9.308-85 Покрытия металлические и неметаллическиет»неорганические / методы ускоренных коррозионных испытаний/ ^ 89. ГОСТ 9.311-87 Покрытия металлические и неметаллическиенеорганические / метод оценки коррозионных поражений/

88. ГОСТ 28844-90 Покрытия газотермические упрочняющие и восстанавливающие / общие требования/

89. ГОСТ 9.302-87 Покрытия газотермические /общие требования и методы контроля/

90. ГОСТ 2789-73 Шероховатость поверхности /параметры, характеристики и обозначения/

91. Малышев В.П., Марков Г.А, Федоров В.А., Петросянц А.А, Терлеева

92. О.П. Особенности строения и свойства покрытий, наносимых методом микродугового оксидированиям /Химическое и нефтяное машиностроение. 1984. - №1. - С.26-27.

93. ГОСТ 9.031-74 Методы контроля анодно-оксидных покрытий на алюминиевых сплавах, М.: Издательство стандартов, 1974. - 5 с.

94. Гудков Л.Л., Славский 10.И. Методы измерения твердости металлов и ^ сплавов, М.: Металлургия, 1982, 106 с.

95. Влияние температуры на изменение внутренних напряжений и усталостной прочности углеродистых сталей с диффузионными покрытиями. Карпенко Г.В., Похмурский В.И. В Сб. «Жаростойкие и теплостойкие покрытия». Л., изд. Наука, 1969, с. 79-85.

96. Севостьянов A.JI. Восстановление и упрочнение седел коробки насосной установки Ж6-ВНП микродуговым оксидированием: Автореферат дис. канд. техн. наук: 05.20.03 М. 2003.

97. Черненко В.И. Получение покрытий анодно-исковым электролизом/ В.И. Черненко JI.A. Снежко И.И. Попанова. JI. 1991. - 128 е.: ил.

98. А. св. СССР № 1775507 С 25 D 11/02. Способ микродугового оксидирования алюминиевых сплавов./ B.C. Скифский и П.Е. Наук Опубл. БИ № 42, 1992.

99. А. св. СССР № 13331129 С 25 D 11/04. Способ анодирования алюминия и его сплавов. / Д.Т. Алимов и др. Опубл. 1985, гриф ДСП.

100. А. св. СССР № 1733507 С 25 D 11/02. Способ микродугового анодирования алюминия и его сплавов. / Х.Г. Гродникас и др. Опубл. БИ № 18, 1992.

101. А. св. СССР № 1496321 С 25 D 11/06. Электролит микродугового анодирования алюминия и его сплавов. / A.A. Сучков и др. Опубл. 1987, гриф ДСП.

102. А. св. СССР № 1469915 С 25 D 11/02. Способ микродугового анодирования. / Г.А. Марков и др. Опубл 1987, гриф ДСП.

103. А. св. СССР № 1200591 С25 D 11/02. Способ нанесения покрытий на металлы и сплавы. / Г.А. Марков и др. Опубл. БИ № 13, 1989.

104. Патент РФ № 2112087 С 25 D 11/06. Способ получения защитных покрытий на алюминии и его сплавах. / Гнеденков C.B. и др. Опубл. БИ №15, 1998.

105. Патент РФ № 2046156 С 25 D 11/04. Электролит для формирования покрытий на вентильных металлах. / Гордиенко П.С. и др. Опубл. БИ № 29,1995.

106. Патент РФ № 2065895 С 25 D 11/04. Способ электрохимического микродугового нанесения силикатного покрытия на алюминиевуюдеталь. / Михайлов В.Н. и др. Опубл. БИ № 24, 1996.

107. Федоров В.А, Великосельская Н.Д. Влияние микродугового оксидирования на износостойкость алюминиевых сплавов. // Трение и износ. 1989. - Т. 10, № 3. - С. 521-524.

108. Марков Г.А., Белеванцев В.И., Терлеева О.П., Шулейко Е.К., Соколова А.И. Микродуговое оксидирование. // Вестник МВТУ им. Баумана. Серия "Машиностроение". 1992. -№ 1. - С. 32-34.

109. Новиков А.Н., Коломейченко A.B. Электроплазмохимический способ восстановления и упрочнения деталей из алюминиевых сплавов. // Мат. 4-го собрания металловедов России, часть 2. Пенза, 1998. - С. 116-118.

110. Федоров В.А., Великосельская Н.Д. Взаимосвязь фазового состава и свойств упрочненного слоя, получаемого при микродуговом оксидировании алюминиевых сплавов. // Химическое и нефтяное машиностроение. 1991. -№3.- С. 29-30.

111. В.И. Черноиванов, В.В. Бледных, А.Э. Северный и др. Техническое обслуживание и ремонт машин в сельском хозяйстве: Учебное пособие / Под ред. В.И. Черноиванова. Москва-Челябинск: ГОСНИТИ, ЧГАУ, 2003.-992 с.

112. Гурвич И. Б.,Сыркин П. Э., Чумак В. И. Эксплуатационная надежность автомобильных двигателей. — М.: Транспорт, 1994.

113. Есенберлин Р. Е. Восстановление автомобильных деталей сваркой, наплавкой и пайкой. — М.: Транспорт, 1994.

114. Ремонт автомобилей /Под ред. JI. В. Дехтеринского. — М.: Транспорт, 1992.

115. Черноиванов В.И., Лялякин В.П. Организация и технология восстановления деталей машин. Изд. 2-е, доп. и перераб. М: ГОСНИТИ, 2003 - 488 с.

116. Оборудование ремонтных предприятий / Под ред. В. В. Курчаткина.-М.: Колос, 1999.

117. Ремонт машин в агропромышленном комплексе / Под ред. М. И. Юдина. Краснодар: КГАУ, 2000.

118. Мороз В.П. Вибрационная очистка машин: Учеб. пособие. М.: Агропромиздат, 1987. - 85 с.

119. Машиностроение. Энциклопедия. Колесные и гусеничные машины. Т. IV-15/ В. Ф. Платонов, В. С. Азаев, Е. Б. Александров и др.; Под общ. ред. В. Ф. Платонова. М.: Машиностроение, 1997. 688 с.

120. Осепчугов В. В., Фрумкин А. К. Автомобиль: Анализ конструкций, элементы расчета. М.: Машиностроение, 1989. 304 с.

121. Райков И. Я., Рытвинский Г. Н. Конструкция автомобильных и тракторных двигателей: Учебник для вузов по специальности "Двигатели внутреннего сгорания". М.: Высш. шк., 1986. 352 с.

122. Кован В.М. Расчет припусков на обработку в машиностроении: Спр. пособие. М.: Машгиз, 1953. 208 с.

123. Ксеневич И. П., Шарипов В. М., Арустамов JI. X. и др.; Под общ. ред. Ксеневича И. П., Шарипова В. М. Тракторы. Конструкция: М: Машиностроение, 2000. - 821 с. : ил.

124. Кузнецов Ю.А. Коломейченко A.B. Анализ производственной деятельности объекта проектирования и определение технико-экономической эффективности инженерных решений / Методические указания / Орел.ЮрелГАУ 2002 г.

125. Методика определения экономической эффективности технологий и сельскохозяйственной техники. Под редакцией A.B. Шпилько. Часть I. М., 1998.-219с.

126. Методика определения экономической эффективности технологий и сельскохозяйственной техники. Под редакцией A.B. Шпилько. Часть II. Нормативно-справочный материал. М.: 1998. -251с.

127. Конкин Ю.А., Пацкалева А.Ф. и др. Экономическое обоснование внедрения мероприятий научно-технического прогресса в АПК. -М.:МИИСП, 1991.-79 с.

128. Методика технико-экономического обоснования способов восстановления деталей машин. М.:ГОСНИТИ, 1988.-24 с.1. Нелинейная регрессия

129. Рассчст коэффициентов уравнения регрессии в форме пользователяи> У х3 х,х2 х<х3 х2х3 х,2 х,2 хз261,85484 -0,11793 18,53722 0,04893 0,07113 0,00000 0,45227 0,00009 -33,78992 -0,00227