автореферат диссертации по процессам и машинам агроинженерных систем, 05.20.03, диссертация на тему:Технология восстановления и упрочнения поверхностей деталей типа "вал" двигателей внутреннего сгорания гальваногазофазным хромированием

На правах рукописи

МОРОЗОВ ИЛЬЯ СЕРГЕЕВИЧ

ТЕХНОЛОГИЯ ВОССТАНОВЛЕНИЯ И УПРОЧНЕНИЯ ПОВЕРХНОСТЕЙ ДЕТАЛЕЙ ТИПА «ВАЛ» ДВИГАТЕЛЕЙ ВНУТРЕННЕГО СГОРАНИЯ ГАЛЬВАНОГАЗОФАЗНЫМ ХРОМИРОВАНИЕМ (НА ПРИМЕРЕ ВАЛИКА ВОДЯНОГО НАСОСА)

Специальность 05.20.03 — Технологии и средства технического

обслуживания в сельском хозяйстве.

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

Рязань 2006

Работа выполнена в ФГОУ ВПО Рязанская государственная сельскохозяйственная академия им. проф. П.А. Костычева на кафедре «Технология металлов и ремонт машин».

На\-чный руководитель: доктор технических наук,

профессор Борисов Г. А.

Официальные оппоненты: доктор технических наук.

профессор Латышенок М. Б.

кандидат технических наук, доцент Коберниченко А. Б.

Ведущая организация: Центральное опытное проектно-

конструкторское технологическое бюро ГОСНИТИ (г. Рязань)

Защита диссертации состоится 4.07.2006 г. в 11 часов на заседании диссертационного совета Д 220.057.02 при ФГОУ ВПО Рязанская государственная сельскохозяйственная академия им. проф. П. А. Костычева по адресу: 390044, г. Рязань, ул. Костычева, д. 1.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке ФГОУ ВПО Рязанская государственная сельскохозяйственная академия им. проф. П.А. Костычева.

Автореферат разослан « 2 » июня 2006 г.

Отзывы на автореферат в двух экземплярах, заверенные печатью просим направлять по адресу: 390044, г. Рязань, ул. Костычева, д. 1, Ученому секретарю диссертационного совета.

Угланов М. Б.

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность темы. Большинство машин и оборудования (8085%) исходит из строя в результате износа подвижных деталей. По данным ГОСНИТИ 85% деталей восстанавливают при износе не более 0.3 мм, т.е. их работоспособность восстанавливается при нанесении покрытия незначительной толщины. Применение металлопокрытий при восстановлении малоизношенных деталей позволяет в ряде случаев повысить их износостойкость и долговечность в несколько раз, а также сократить затраты энергии и металлов в 25 - 30 раз, по сравнению с изготовлением новых деталей.

Как показывает практика, при ремонте автомобилей на сборочные элементы двигателей внутреннего сгорания падает значительная доля отказов. По заключению экспертов установлено, что в общем ремонте автомобиля доля ремонта системы охлаждения занимает 21%, причем существенная часть отказов вызывается износом поверхностей валика водяного насоса. Своевременно незамеченный износ валика водяного насоса может привести не только к течи охлаждающей жидкости, а, следовательно, к перегреву двигателя и повышению вероятности детонации и задиров, но и к заклиниванию водяного насоса, грозящему серьезными неисправностями газораспределительного механизма. Небольшая величина износа валиков водяных насосов (не более 0,3 мм), а также необходимость получения равнопрочного и износостойкого поверхностного слоя показывает, что наиболее целесообразно восстанавливать данные детали применением прогрессивных методов нанесения металлопокрытий, совмещающих восстановление поверхности с ее упрочнением.

В связи с этим актуальной задачей ремонтного производства является поиск новых, перспективных методов восстановления и упрочнения деталей машин, позволяющих восстанавливать детали за короткое время, дешёвыми и доступными материалами, повышая при этом их экс-плуатациошгые качества.

Цель работы — повышение прочностных характеристик поверхностей деталей типа «вал» двигателей внутреннего сгорания путем разработки технологии восстановления и упрочнения данных деталей гальваногазофазным хромированием.

Объект исследований. Технология восстановления и упрочнения поверхностей деталей типа «вал» двигателей внутреннего сгорания гальваногазофазным хромированием.

Методика исследований состоит из теоретической и экспериментальной частей. Теоретическое исследование включало обоснование возможности восстановления и упрочнения поверхностей валиков водяных насосов гальваногазофазным хромированием, выбор необходимого

оборудования и материалов для нанесения покрытий, выбор свойств покрытий подлежащих контролю и оборудования доя контроля этих свойств, а та клее разработка математической модели и определение оптимальных параметров ведения процесса. Экспериментальные исследования заключались в нанесении при различных технологических режимах двухслойных гальваногазофазных хромовых покрытий на поверхности образцов и восстанавливаемых деталей и исследовании их физико-механических, химических и эксплуатационных свойств. На основании проведенных исследований разработан технологический процесс восстановления деталей и произведена его технико-экономическая оценка.

Научная новизна работы состоит в том, что:

1. Обосновано повышение на 15-20% адгезионной способности хромового слоя полученного из газовой фазы паров гексакарбонила хрома Сг(СО)б при его нанесении на подслой пористого гальванического хрома, осажденного из электролита содержащего Сг0з-250 г/л; СаЕг-8 г/л и K2SiF6-20 г/л и электрохимически протравленного на обратной полярности в том же электролите, за счет полного сращивания идентичных кристаллических решеток гальванического и газофазного слоев.

2. В соответствии с наилучшим сочетанием прочностных характеристик (микротвердоста, адгезии к подложке и износостойкости) определены оптимальные режимы нанесения гальванического хромового слоя (температура электролита 50 С, катодная плотность тока бОА/дм2), его анодного травления (на обратной полярности в том же электролите при плотности тока 60А/дм2) и нанесения упрочняющего слоя хрома из газовой фазы паров гексакарбонила хрома (температура детали 430-450°С, температура сублимации карбонша 50-60°С, остаточное давление в реакционной камере 2-3 Па).

3. Анализ поверхности с помощью электронных и фотонных зондов позволил установить, что высокая твердость газофазных хромовых покрытий обусловлена содержанием в них карбидных, оксидных и нитрид-ных соединений хрома. При этом карбиды хрома не заканчиваются мгновенно, а диффундируют в гальванический подслой, что подтверждает фазовую однородность и полное сращивание между слоями.

4. Установлено, что специфика нанесения газофазного хрома, позволяет совместить операцию обезводороживания гальванического подслоя с нанесением упрочняющего слоя хрома.

Практическая ценность работы. На основании проведенных исследований разработан технологический процесс восстановления изношенных поверхностей валиков водяных насосов двигателей внутреннего сгорания гальваногазофазным хромированием.

Достоверность и обоснованность результатов исследований

подтверждается использованием общепринятых меюдов исследований при помощи современных контрольно-измерительных приборов и оборудования, применением математических методов их обработки с использованием ЭВМ, результатами лабораторных и эксплуатационных испытаний.

Реализация результатов работы. Результаты работы приняты к внедрению в АООТ «Рязанский опытный ремонтный завод», и используются в лаборатории карбонильных материалов ГНИИХТЭОС, г. Москва и в учебном процессе кафедры технологии металлов и ремонта машин РГСХА.

На защиту выносятся:

1. Теоретические положения о формировании двухслойных гальваногазофазных хромовых покрытий

2. Обоснование выбора технологических режимов и исходных материалов для нанесения гальванического и газофазного слоев.

3. Способ нанесения двухслойного гальваногазофазного покрытия.

4. Результаты экспериментальных исследований по влиянию режимов нанесения на свойства гальваногазофазных хромовых покрытий.

5. Технология восстановления валиков водяных насосов двигателей внутреннего сгорания гальваногазофазным хромированием.

6. Экономическая эффективность восстановления валиков водяных насосов гальваногазофазным хромированием.

Апробация работы. Основные положения диссертационной работы были доложены, обсуждены и получили положительную оценку:

- на научно-технических конференциях РГСХА в 2003-2006 годах;

- на Международной научно-практической конференции молодых ученых и специалистов «Вклад молодых ученых в развитие аграрной науки XXI века» посвященной 55-летию РГСХА имени проф. П.А. Костычева;

- на расширенном заседашш кафедры «Технология металлов и ремонт машин» РГСХА.

Публикации. По теме диссертации получен патент на изобретение №2269608 по заявке № 2004128010/02 от 20.09.2004 «Способ нанесения хромового покрытия на стальные детали». Основное содержание диссертации опубликовано в 6 печатных работах, в том числе 4 статьи в центральной печати.

Структура и объем диссертации. Диссертация состоит из введения, 5 глав, общих выводов, списка литературы и приложений. Работа изложена на 201 странице машинописного текста и содержит 57 рисунков, 25 таблиц. Список литературы включает 117 наименований, в том числе 14 на иностранном языке.

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Во введении рассмотрено состояние ремонтно-обслуживающей базы в целом по стране, обоснована актуальность применения прогрессивных методов нанесения металлопокрытий для восстановления и упрочнения поверхностей деталей, и обозначен объект исследований.

В первой главе «Состояние вопроса и задачи исследования» рассмотрены конструктивные особенности и наиболее часто встречающиеся неисправности систем охлаждения, а также влияние качества эксплуатационных материалов на возникающие неисправности. Проанализированы дефекты, возникающие при эксплуатации деталей типа «вал», в том числе и валиков водяных насосов, и различные способы устранения этих дефектов.

Анализ условий работы и опыт эксплуатации водяных насосов показал, что основным видом износа валиков водяных насосов является абразивный износ поверхностей валика под уплотнение, а также посадочных мест под подшипники, что свидетельствует о необходимости не только наращивания изношенных поверхностей до номинальных размеров, но и повышения их прочностных характер исток.

Гальваническое хромирование, применяемое в настоящее время для восстановления данных деталей, имеет ряд существенных недостатков, основными из которых являются недостаточная твердость получаемых покрытий (6-9 ГПа), низкая экологичность и невысокая производительность процесса из-за малого выхода хрома по току.

В то же время хромовые покрытия, осажденные из газовой фазы, характеризуются очень высокой твердостью (11-15 ГПа) и высокой скоростью осаждения, однако имеют низкую адгезию к стальным деталям, что ограничивает их применение в ремонтном производстве.

Поэтому в диссертации на основе объединения гальванического и газофазного методов хромирования предлагается технология восстановления и упрочнения деталей типа «вал» гальваногазофазным хромированием, которая, как показал анализ, лучше всего подходит для восстановления данных деталей. Данный метод заключается в нанесении на подготовленную поверхность детали, необходимого для восстановления до требуемых размеров, адгезионного подслоя гальванического хрома из хромсодсржащих растворов в присутствии катализаторов, его анодного травления с целью нанесения пористости путем перемены полярности на обратную и последующего осаждения упрочняющего слоя хрома из газовой фазы паров гексакарбонила хрома (Сг(СО)й).

Исследованиям вопросов трения, смазки и износа поверхностей сопряженных деталей и связанной с этим необходимостью повышения их долговечности посвящены работы И.В. Крагельского, М.М. Хрущова,

В.М. Кряжкова, А.Н. Батищева, М.А. Шлугера, Ю.Н. Петрова, К.А. Ачка-сова, В.Г. Сыркина, Г.А. Разуваева и других отечественных и зарубежных ученых.

Исходя из анализа литературных источников, была поставлена цель работы, заключающаяся в повышении прочностных характеристик поверхностей деталей типа «вал» двигателей внутреннего сгорания путем разработки технологии восстановления и упрочнения данных деталей гальваногазофазным хромированием. Для достижения указанной цели были определены следующие задачи исследования:

1. Теоретически обосновать возможность восстановления и упрочнения малоизношенных деталей автотракторной техники типа «вал» гальваногазофазным хромированием;

2. Исследовать условия осаждения газофазного хрома на подслой гальванического хрома в различных технологических режимах, а также изучить влияние пористости гальванического подслоя, получаемой анодным травлением на физико-механические свойства получаемых покрытий;

3. Исследовать физико-мсхапические свойства, структуру и морфологию, фазовый и элементный составы гальваногазофазных хромовых покрытий и произвести их сравнение с гальваническими хромовыми покрытиями, как с существующей технологией восстановления валиков водяных насосов;

4. Исследовать эксплуатационные свойства восстановленных деталей;

5. Разработать технологию восстановления валиков водяных насосов гальваногазофазным хромированием и на основании сравнения с существующей технологией восстановления данных деталей гальваническим хромом произвести ее технико-экономическую оценку;

6. На базе исследований разработать рекомендации по применению гальваногазофазного хромового покрытия при восстановлении и упрочнении валиков водяных насосов.

Во второй главе «Теоретическое обоснование восстановления валиков водяных насосов гальваногазофазным хромированием» рассмотрены механизмы образования хромовых покрытий как при электродиссоциации 113 хромсодержащих растворов, так и при тсрмодиссоциации из хромсодержащих металлоорганических соединений, изучено влияние технологических факторов, а также побочных реакций на образование каждого типа покрытий, выбраны наиболее подходящие исходные соединения и режимы получения каждого типа покрытий. С теоретической точки зрения обоснована возможность объединения гальванического и газофазного методов нанесения хромовых покрытий в единый технологиче-

ский процесс и его применения для восстановления и упрочнения валиков водяных насосов.

Высокая прочность сцепления с основным металлом является определяющим моментом при использовании защитных покрытий вообще, а износостойких - в особенности.

При нанесении гальванических покрытий происходит «подграв-ливание» поверхности катода, что дополнительно способствует очищению поверхности от физических и химических примесей, оксидов, а также выявляет кристаллическую структуру металла. В процессе гальванического осаждения на границе между поверхностью стальной детали и гальваническим слоем образуется тонкая пленка наподобие твердого раствора, в которой атомы основного металла (железа) занимают узлы решетки, а атомы растворенного компонента (хрома) частично замещают атомы основного металла или внедряются в межузельные пространства. Силы взаимодействия между узлами кристаллических решеток покрытия и металла возникают тогда, когда расстояние между ними близко к показателям самих решеток.

Исследования, изложенные в трудах И.И. Корнилова, а также гграктика применения металлопокрытий подтверждают, чго твердые растворы на основе железа могут образовываться при условии, что атомный диаметр, растворяющегося элемента отличается от атомного диаметра железа не более чем на 8%. Следовательно, металлы близко расположенные в таблице Менделеева (Сг-№24 и Ре-№26) обычно имеют, кристаллическую решетку одного типа (у Бе и Сг - кубическая объемноцетриро-ванная) и способны образовывать твердые растворы в любых пропорциях.

В случае гальваногазофазного хромирования слой газофазного хрома наносится не на поверхность стальной детали, а на предварительно протравленный подслой гальванического хрома. Травление позволяет создать пористость, обнажить кристаллическую структуру металла и дополнительно активировать поверхность перед нанесением второго слоя. При этом в соответствии с теорией ориентационного и рззмерного соответствия Данкова и Близнакова (1) должно возникнуть хорошее сцепление между слоями, так как оба слоя являются хромовыми, параметры кристаллических решеток одинаковы и разности в кристаллических решетках будут минимальны.

Из теории ориент ационного и размерного соответствия вытекает,

что максимально допустимые разности в параметрах решетки

подложки и осаждаемого металла определяются уравнением (1):

(А«,),

Г л Уг

V СН + С12

1 +

кТС !

где в - пересыщение, Н*м2/кг; а) - константа решетки, А (1 А=Ю"10м); а - коэффициент поверхностного натяжения, Н/м; С] ь С12 - коэффициенты эластичности двухмерного зародыша, Па*с; X - работа, необходимая для разрыва двух соседних частиц в кристаллической решетке, Дж;

Хп - работа отрыва частицы от подложки, Дж;

Ад — работа деформации, отнесенная к одной частице, Дж;

Т - критическая температура, ниже которой ориентация кристаллов не

происходит, К;

к - коэффициент приведения, К"'.

Таким образом, все приведенные факты говорят о том, что сцеп-ляемость как гальванического покрытия с поверхностью основы, так и между гальваническим и газофазным слоями будет высокой.

Износостойкость поверхностей, как отмечается многими авторами, имеет прямую зависимость от их твердости (2): ств=к*НВ, Н/мм2 (2)

где ов - предан прочности материала, Н/мм2;

к - коэффициент, зависящий от отношения предела текучести к временному сопротивлению материала при известном соотношении стог/ств, к принимают равным 0,35; НВ — твердость по Бринеллю.

Твердость газофазного хромового покрытия (кривая 1) на рисунке 1 колеблется в широких пределах, но остается намного выше твердости поверхности деталей после существующих способов восстановления (прямая 2), что увеличивает ресурс деталей.

о ч>

20000 15000 10000 50001 0

300

350

400

450

""""

-0-1 -й-2

— 3- \ .....

500

Рисунок 1 - Зависимость твердости хромовых покрытий от температуры детали

Таким образом, повышение микротвердости поверхностей за счет нанесения высокотвердого газофазного хромового слоя повлечет за собой и пропорциональное увеличение износостойкости.

В дополнение к высокой твердости и износостойкости, поверхность восстановленных деталей состоит из мелких сфероидов (так как внешний слой газофазный), что способствует хорошему удержанию смазки в зоне трения и, следовательно, снижению износа.

Процесс нанесения гальванических хромовых покрытий характеризуется высоким содержанием водорода в покрытии, а также диффузией атомов водорода в поверхность стальных деталей. Это отрицательным образом сказывается на физико-механических свойствах покрытия и детали (снижение предела текучести, увеличение хрупкости покрытия, уменьшение усталостной прочности детали и др.).

Обезводороживание восстановленных деталей проводится при температурах 250 - 600°С. При температуре 250°С из деталей выделяется 70-91% всего откачиваемого водорода, а при температуре 400°С еще 3 -10% водорода. Таким образом, при нагревании деталей до 600°С из деталей выделяется 85 — 90,5% водорода.

В нашем случае обезводороживание совмещается с нанесен нем второго слоя из газовой фазы, так как нанесение газофазного слоя проводится при температурах 400 - 600°С. Наличие вакуума и откачки паров позволяет еще более интенсифицировать процесс обезводороживания восстановленных деталей. Это позволяет уменьшить содержание водорода в покрытии до уровня 8 - 15% от имевшегося ранее, тем самым, повысив эксплуатационные свойства покрытия и детали.

При реализации предлагаемой технологии прогнозируется получение покрытий с весьма цепными свойствами: твердость 11000 — 15000 МПа, адгезионная прочность 80 - 100 МПа, высокая коррозионная стойкость (вследствие беспористости покрытия) и хорошее удержание смазочного материала.

В третьей главе «Программа и методика экспериментальных исследований» разработан алгоритм исследований, позволяющий решить задачи исследования, выбраны и описаны технологии нанесения каждого слоя покрытий, определены подлежащие контролю свойства покрытий, а также выбрано оборудование для контроля этих свойста.

Для нанесения покрытий было подготовлено необходимое количество образцов из сталей 45 и 35Х различных форм и размеров в зависимости от проводимых на них испытаний. Все образцы были закалены, отшлифованы, обезжирены и промыты.

Нанесение гальванического подслоя и его травление осуществлялось в гальванической ванне объемом 40 литров, изготовленной из кисло-

тостойкой стали 12Х18Н9Т и футерованной кислотоупорной эмалью. Для питания ванны использовался выпрямитель ВАКГ-12/6-600. Регулирование плотности тока осуществлялось прибором УКПТ-2 построенным па базе лагометра (сравнение напряжения на электродах ванны с параметрами линий постоянной плотности тока).

В качестве электролита использовали саморегулирующийся фто-риднокремнефторидный электролит на основе трудно растворимых солей K2S1F;; и CaF2. Хромовый ангидрид и катализирующие добавки растворяли в дисталлированной воде в пропорциях СгОз - 250 г/л; CaF2 - 8 г/л; Кг51Р6 - 20 г/л при постоянном перемешивании в течение 5 часов при температуре 60 °С. Готовый электролит прорабатывали в течении 2 часов при температуре 60 °С и плотности тока ~5 А/дм2. Осаждение хромовых покрытий на поверхности образцов производилось при 1к=60 А/дм2; Тэ=50 °С. Выход по току у данного электролига составляет 20-22%, поэтому согласно теоретическим расчетам, ддя получения покрытия толщиной около 200 мкм на образцах с площадью 5,8 см2 требуется 2,8-3,2 часа. Прирост по массе на каждом образце в этом случае должен составлять 0,82-0,86 грамма, так как плотность хрома 7,2 г/см3.

Анодное травление для нанесения пористости канальчатого типа производили в том же электролите путем смены полярности на обратную при 1к=40-60А/дм2; ТЭ=50-70°С, в течение 0,5-1,5 мин (оптимальный режим). При этом степень пористости обычно составляет 20-40%, а ширина каналов 5-7 мкм. Гальванический подслой получали толщиной 150-200 мкм после травления.

Нанесение газофазного слоя осуществлялось нами на лаборатор-но-промышленной установке для газофазной металлизации модели 1МК -608 в ГНЦ ГНИИХТЭОС (г. Москва), общий вид которой изображен на рисунке 2а, а примерная схема - на рисунке 26.

Рабочий вакуум на данной установке составляет 2-3 Па, полная мощность 15 кВт, в качестве исходного вещества использовался гексакар-бонил хрома Сг(СО)б-

Рисунок 2 - Общий вид (а) и схема (б) установки газофазной металлизации: 1 - реакционная камера; 2 - деталь; 3 - сублиматор; 4 - испаритель; 5 - потенциометр; 6 - термопара; 7 - источник тока; 8 - печь доразложения паров карбонила; 9 - форвакуумный насос; 10 - печь сжигания оксида углерода.

Толщину первого и второго слоев определяли путем расчета по привесу образца и контролировали микрометрическими измерениями. Микротвердость определяли на приборе ПМТ-3 вдавливанием алмазной пирамиды НПМ в материал покрытия с нагрузкой 0,98 Н и подсчитывали по формуле (3):

Нг=2'р^т0СА л^р

^ ; О)

где Р - нагрузка на инденгор, Н;

а - пространственный угол при вершине пирамиды, для пирамиды с квадратным основанием а=136°;

(I - сред, арифметическое длин обеих диагоналей отпечатка, мм.

Внутренние напряжения определялись по стреле прогиба образцов до и после нанесения покрытий с помощью индикатора часового типа закрепленного б измерительной скобе.

Величину остаточных напряжений рассчитывали по формуле (4):

_AE(h + hl)-F

3-l2-h-hx (4)

где Е - модуль упрзтости материала покрытия Па;

1 - длина образца, мм;

h, h| - толщ1ша образца и покрытия, мм;

F - стрела прогиба образца.

Прочность сцепления покрытий с основой определяли по методу Ю.М. Лукомского на установке для испытаний на растяжение-сжатие типа ДМ-ЗОМ. Значение прочности сцепления покрытия с основой определяется из соотношения силы отрыва к площади отрыва. Сила, необходимая для отрыва покрытия от основы находится по показанию стрелки измерительной головки и тарировочному графику.

Скорость изнашивания измеряли на машине трения СМЦ-2. Для работы в паре с образцом по схеме вал - вкладыш были изготовлены колодки из стали 40Х и серого чугуна СЧ 20.

Испытания проводились при постоянной частоте вращения вала 500 об/мин, которой соответствует скорость скольжения 1,31 м/с при постоянной нагрузке 5 МПа. В качестве рабочей жидкости использовалось масло М10Г с примесью 1,5% кварцевой пыли, имеющей средний диаметр частиц 10 мкм. За счет постоянной циркуляции масла в камере поддерживалась равномерная подача абразивных частиц в зону трения, а температура в зоне трения составляла около 70-80 °С. Испытания проводились до полного истирания покрытия, при этом через каждые 5 часов образцы снимали, тщательно промывали ацетоном, просушивали сжатым воздухом и взвешивали на аналитических весах АДВ-200М с точностью до 0,1 мг.

Микроструктуру и морфологию полученных покрытий исследовали с использованием растрового электронного микроскопа Philips SEM 515 и для наиболее характерных из них были получены фотографии. Особенностью данного микроскопа является возможность проведения исследований микроструктуры без предварительной подготовки шлифов, путем врезания в материал покрытия остро заточенной твердосплавной пластины с шероховатостью Ra=0,l 6 мкм и сканирования полученного среза.

Для изучения фазового и элементного составов покрытий нами были использованы методы электронной спектроскопии для химического анализа (ЭСХА) на спектрометре модели PHI-548 фирмы Physical Electronics Industries и рентгеноспектрального микроанализа (РСМА) на микроанализаторе EDAX ECON IV, являющемся приставкой к растровому электронному микроскопу Philips SEM 515.

В четвертой главе «Результаты исследований двухслойных гальваногазофазных хромовых покрытий» рассмотрены физико-мсханичсекие и химические свойства двухслойных гальваногазофазных хромовых покрытий и их связь с технологическими режимами нанесения покрытий.

□ Ткарб.=60 град С

§. 10- аТкарб-50

&« тадс

Й Р

СтатпУ ' J

300 400 500 Тобр.,градС

Рисунок 3 - Влияние технологических режимов на микротвердость получаемых покрытий

Исследования показали, что микротвердость газофазных покрытий, непосредственно зависит от технологических режимов процесса их получения см. рисунок 3. Как видно из полученных диаграмм, с повышением температуры подложки и понижением температуры испарения кар-бонила микротвердость получаемых покрытий снижается. Согласно термодинамическим расчетам, высокая микротвердость газофазных хромовых покрытий связана с наличием высокотвердых примесей оксидов, карбидов и нитридов хрома. С возрастанием температуры подложки содержание связанного углерода снижается, вызывая тем самым, и уменьшение микротвердости.

Прочность сцепления покрытий с основой, зависит от многих факторов (соответствия материалов подложки и покрытия, подготовки поверхности перед нанесением покрытия и т.д.), однако основное влияние на адгезию оказывает технологический режим, см. рисунок 4.

. л &

о

х у

о а. С -

120 100 80 Й 60 ^ 40 20

•с 99 105 □ Ткарб~60

82 С02 град С

.,41 «1 ¿7 □ Ткарб.=50 град С ВТкарб.^40

■{ В §9 г «Я^™1 -

■— | - Ш у 1 1— ,8* град С -

<|«г г * и ■■ ы '¿г

300 400 500 Тобр., град С

Рисунок 4 - Зависимость прочности сцепления покрытия с основой от технологических режимов нанесения покрытий

Проведенные испытанна и полученные на основании их диаграммы показывают, что с увеличением температуры подложки и уменьшением температуры испарения карбонила прочность сцепления двухслойных гальваногазофазных хромовых покрытой с подложкой возрастает, в то время как микротвердость падает. Это связано в основном с образованием внутренних напряжений в растущем покрытии, а также с тем, что при более высокой температуре из покрытия и детали выделяется большая часть водорода, который вызывает высокие внутренние напряжения и способствует водородной хрупкости, см. рисунок 5.

( □ Сталь 45 'в Сталь 35Х I 5 8? ЁГ 40И--. . - ' 1УЫт£г-1

I й М30(Н 169-273 Я 2ДД

II ЕЙ

1 2 3 4 5

Образцы

Рисунок 5 - Сравнение внутренних напряжений в покрытиях, полученных различными методами: 1 - существующая технология восстановления; 2 -гальваногазофазное покрытие на оптимальном режиме; 3 - гальваногазофазное покрытие без анодного травления между гальваническим и газофазным слоями, 4 - гальваногазофазное покрытие с максимальной микро-твердостыо (Тобр=300°С, Т1сар5.:=50оС), 5 - гальваногазофазное покрытие с максимальной адгезией к подложке (ТобР = 500°С, ТИрб.=40 С).

При исследовании износостойкости (или обратной величины -скорости изнашивания), установлено, что наиболее подверженным износу оказался образец соответствующий серийному валику, см. рисунок 6. Покрытие гальваническим хромом увеличивает износостойкость только на 35-40%, в то время как восстановление гальваногазофазным хромированием при оптимальном режиме - на 150-200% в сравнении с гальваническим и на 200-300%, в сравнении с серийным.

Образцы

Рисунок 6 - Сравнение скорости изнашивания валиков водяных насосов восстановленных различными методами: 1 - серийный валик; 2 - существующая технология восстановления; 3 — гальваногазофазное покрытие на оптимальном режиме; 4 - гальваногазофазное покрытие без анодного травления между гальваническим и газофазным слоями, 5 - гальваногазофазное покрытие с максимальной микротвердостью (ТОбр=3000С, ТКарб=50°С), 6 — гальваногазофазное покрытие с максимальной прочностью сцепления с подложкой (То6р =500°С, Ткарб =40°С).

Рисунок 7 - Морфология поверхности полученных покрытий (хЗОО); а) гальваногазофазное покрытие на оптимальном режиме (430/55°С); б) гальваногазофазное покрытие с максимальной микротвердостью (300/50°С); в) гальваногазофазнос покрытие с максимальной адгезионной прочностью (500/40°С); г) гальваническое покрытие.

Исследования морфологии на рисунке 7 и микроструктуры на рисунке 8 покрытий выявили большое количество пор и трещин в гальваническом подслое, а также наличие сферических образований на поверхности газофазного слоя. На фотографиях микроструктуры видно, что травление позволяет получить более размытый (диффузный) переходный слой между гальваническим и газофазным слоями, что свидетельствует о более полном сращивании.

Рисунок 8 - Микроструктура полученных покрытий а) гальваногазофазное покрытие на оптимальном режиме (430/55°С); б) гальваногазофазное покрытие с максимальной микротвердостью (300/50°С); в) гальваногазофазное покрытие с максимальной адгезией (500/40 С); г) гальваногазофазное покрытие на оптимальном режиме (430/55°С) без анодного травления; д) гальваническое покрытие.

На диаграммах зондовых методов исследований, см. рисунок 9, реперами (всплесками) отмечается наличие хрома, как в чистом, так и в связанном состоянии в виде карбидных (СгС, СгС2, СгС3, СьС, Сг3С2, СгуСз и СгззСб), оксидных (СгО и СгОг) и нитридных (СгЫ и Сг2М) соединений. Содержание хрома в чистом виде невысоко, большую часть покрытия составляю! оксиды и карбиды, которые и способствуют получению покрытий с высокой твердостью. Хром в чистом виде способствует связыванию микрочастиц оксидных и карбидных соединений, обеспечивая уменьшение внутренних напряжений и повышая, тем самым, адгезию к подложке.

В двухслойных покрытиях, см. рисунок 96 концентрация водорода на поверхности ниже, чем в объеме, что говорит о его высокой десорб-ционной способности. Это позволяет сделать вывод о том, что при использовании предлагаемой технологии операция обезводороживания действительно совмещается с операцией нанесения газофазного упрочняющего слоя.

Изменение уровня серы в двухслойных покрытиях носит плавный характер, что свидетельствует об отсутствии четкой границы с резким изменением свойств. Линии основных компонентов также ведут себя монотонно на границе раздела, что подтверждает фазовую однородность и идсиггичность кристаллических решеток гальванического и газофазного слоев. Плавное изменение аналитических сигналов углерода и ионов Сг'

при переходе через линию раздела между слоями указывает на то, что карбидные соединения газофазного слоя не кончаются мгновенно, а диф-флт [дируют в верхние слои гальванического хрома, образуя карбиды хрома и в нем. При этом происходит плавное изменение физико-механических свойств по толщине покрытия, позволяющее спрогнозировать и своевременно произвести ремонт или замену детали, избежав при этом схода транспортного средства с линии, незапланированных простоев и связанных с этим расходов.

Е5СЯ SUfiBEf B7/2S/BS ЙКС1Е* « feg ЙЕ[| ПНЕ-4.31 Hin

FILE: »rüJOBl И 1Э

SCftlE fWlOH, OFFSET- 0Л56 k Lis ГШ ее H9 V

file: morozovl sample: 13

в) ---

Рисунок 9 - Элементный (а) и фазовый (б, в) состав гальваногазофазного хромового покрытия для образца №13 (оптимальный режим)

Проведенные зксплуатациотшю испытания показали высокую износостойкость валиков восстановленных гальваиогазофазным хромированием и наличие у них противокоррозионных свойств по сравнению с серийными валиками водяных насосов.

Математическая обработка экспериментальных данных позволила при небольшом количестве опытов определить оптимальные параметры нанесения газофазного слоя для достижения наивысшей микротвердости и наивысшей адгезионной прочности покрытий, а также вывести регрессионные уравнения (5), (6), с достаточной степенью достоверности характеризующие зависимость микротвердости и адгезии от основных параметров ведения процесса.

Таблица 1 Уровни и интервалы варьирования факторов

Уровни варьирования Факторы варьирования

Тобп., С Ткарб.> 'С мин.

XI Х2 Хз

Нулевой уровень 0 400 50 12

Интервал варьирования 100 10 2

Верхний уровень +1 500 60 14

Нижний уровень -1 300 40 10

Конечный вид уравнений зависимостей микротвердости и адгезии газофазного покрытия от технологических факторов имеет вид: у=13,316-1,1969*Х] +0,07813 *х2-0.091 *х3-0,1594*Х] *хг; (5)

г = 72,125 + 15,5 *Х]+1,625 *Х] *х2 (6)

Это означает, что для увеличения микротвердости покрытия необходимо понижать температуру подложки, уменьшать время процесса и увеличивать подачу паров карбонила, путем увеличения температуры в сублиматоре.

В пятой главе «Разработка технологии восстановления валиков водяных насосов гальваногазофазным хромированием и экономическая оценка проекта» был разработан технологический процесс восстановления валиков водяных насосов гальваиогазофазным хромированием и произведена его технико-экономическая оценка, которая показала, что при производственной программе восстановления 16000 валиков водяных насосов в год экономическая эффективность составляет в среднем 330127 рублей в год и достигается в основном увеличением производительности восстановления деталей и снижением производственных расходов.

ОБЩИЕ ВЫВОДЫ

1. Проведенные исследования позволили повысить прочностные характеристики поверхностей валиков водяных насосов путем нанесения двухслойного гальваногазофазного хромового покрытия. Данный метод позволяет восстанавливать детали с износами до 300 мкм. Микротвердость полученных покрытой при использовании оптимального технологического режима достигает 12000 МПа, что на 33 % выше, чем у гальванического хрома при сохранении адгезионной прочности сцепления с подложкой на уровне гальванического покрытия. Валики, восстановленные данным методом, по результатам испытаний противостоят износу на 150-200% лучше по сравнению с существующей технологией восстановления данных деталей гальваническим хромом, и на 200-300% лучше по сравнению с серийными валиками водяных насосов.

2. В соответствии с теорией ориентационного и размерного соответствия обосновано достижение высокой адгезионной прочности гальваногазофазного покрытая за счет полного сращивания идентичных кристаллических решеток газофазного хромового слоя и гальванического слоя хрома осажденного из электролита содержащего Сг03-250 г/л; СаРг-8 г/л и К^Рб-20 г/л. При оптимальном режиме нанесения 1к=60 А/дм2; Тэ=50 °С выход по току для данного электролита составляет 20 - 22 %. При этом на подложках без хромового подслоя при тех же технологических режимах газофазное покрытие не образуется.

3. В зависимости от сочетания прочностных характеристик (микротвердости и адгезии к подложке) при помощи методов математического моделирования определен оптимальный для восстановления валиков водяных насосов режим нанесения газофазного слоя хрома: температура детали 430-450°С, температура сублимации карбонила 50-60°С, в течение 11—13 мин. и выведены регрессионные уравнения зависимостей микротвердости и адгезии газофазного слоя от параметров ведения процессов металлизации.

4. Исследования физико-механических свойств гальваногазофазных хромовых покрытий показали, что проведение анодного травления гальванического хромового подслоя перед нанесением упрочняющего слоя из газовой фазы повышает адгезию покрытия к подложке на 15 - 20% по сравнению с покрытием без анодного травления. При этом предпочтительней получение пористости канальчатого, а не точечного типа. Марки сталей восстанавливаемых деталей оказывают слабое (на 2-3 %) влияние на физико-механические свойства покрытий, что позволяет рекомендовать гальваногазофазное хромирование для восстановления и упрочнения

поверхностей большого количества деталей типа «вал», в том числе и валиков водяных насосов практически всех марок автомобилей.

5. Зондовые методы, используемые для анализа полученных покрытий, обнаружили, что большая часть хрома (до 82 %) в составе покрытия находится в связанном состоянии в виде оксидных и карбидных соединений, что и объясняет высокую микротвсрдость покрытий (до 14.85 ГПа). Более того, при нанесении газофазного слоя углерод проникает и в гальванический подслой, образуя карбиды хрома и в нем. При этом за счет идентичности кристаллических решеток гальванического и газофазного слоев достигается фазовая однородность и полное сращивание между слоями и обеспечивается плавное изменение физико-механических свойств покрытия.

6. Эксплуатационные испытания подтвердили на 200-350% более высокую износостойкость восстановленных валиков водяных насосов и наличие у них противокоррозионных свойств по сравнению с серийными валиками.

7. На основании проведенного исследования разработан технологический процесс восстановления валиков водяного насоса гальваногазофазным хромированием и произведена его технико-экономическая оценка, которая показала, что за счет увеличения производительности восстановления деталей и снижения издержек производства, при производственной программе восстановления 16000 валиков водяных насосов в год экономический эффект производителя составляет в среднем 330127 рублей в год.

Основные положения диссертации опубликованы в следующих работах:

1. Пат. № 2269608 Российская Федерация, МПК С23С 28/02 (2006.01). Способ нанесения хромового покрытия на стальные детали / Морозов И.С., Борисов Г.А., Уэльский A.A., Семенова Е.Е.; заявитель и патентообладатель ФГОУ ВПО Рязанская государственная сельскохозяйственная академия им. проф. П. А. Костычева. - № 2004128010/02; заявл. 20.09.2004; опубл. 10.02.2006, Бюл. №4. - 7 с.

2. Морозов И.С. Методы восстановления валиков водяных насосов / И. С. Морозов // Материалы международной научно-практической конференции молодых ученых и специалистов «Вклад молодых ученых в развитие аграрной науки XXI века». - Рязань, 2004. — С. 200-202.

3. Морозов И.С. Физико-механические свойства хромовых покрытий, получаемых гальваногазофазным способом / И. С. Морозов, Г. А. Борисов //Ремонт, восстановление и модернизация. -№ 12. - 2005. - С. 42-45.

4. Морозов И.С. Теоретическое обоснование возможности восстановления и упрочнения поверхностей валика водяного насоса двигателей внутреннего сгорания гальваногазофазным хромированисм/И.С. Морозов, Г. А. Борисов // Сб. науч. тр. (55-летию инженерного факультета Рязанской ГСХА посвящается). - Рязань, 2005. - С. 66-69.

5. Морозов И.С. Влияние химического состава гальваногазофазных хромовых покрытий на их эксплуатационные свойства / И. С. Морозов, Г. А. Борисов // Естественные и технические науки. - 2006. - С. 321-323.

6. Борисов Г.А. Влияние структуры и состава гальваногазофазных хромовых покрытий, применяемых для восстановления валиков водяных насосов, на их физико-механические свойства / Г.А. Борисов, И.С. Морозов // Ремонт, восстановление, модернизация. - 2006. -С. 41-47.

7. Морозов И.С. Влияние режимов нанесения гальваногазофазных хромовых покрытий на износостойкость восстановленных деталей типа «вал» / И. С. Морозов, Г. А. Борисов // Естественные и технические науки. -№> 1.-2006.-С. 318-320.

Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

МОРОЗОВ ИЛЬЯ СЕРГЕЕВИЧ

ТЕХНОЛОГИЯ ВОССТАНОВЛЕНИЯ И УПРОЧНЕНИЯ ПОВЕРХНОСТЕЙ ДЕТАЛЕЙ ТИПА «ВАЛ» ДВИГАТЕЛЕЙ ВНУТРЕННЕГО СГОРАНИЯ ГАЛЬВАНОГАЗОФАЗНЫМ ХРОМИРОВАНИЕМ (НА ПРИМЕРЕ ВАЛИКА ВОДЯНОГО НАСОСА)

05.20.03 -Технологии и средства технического обслуживания в сельском хозяйстве

Бумага офсетная. Гарнитура Times. Печать ричографическая. Уел. печ.д. 1. тираж 100 экз. заказ № 41

Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования «Рязанская государственная сельскохозяйственная академия им. проф. П.А. Костычева» 390044 г.Рязань, ул. Костычева, 1

Отпечатано в ИРИЦ ГОУ ВПО PI CXA 390044 г.Рязань, ул. Костычева, I

Аннотация.

Перечень сокращений, условных обозначений, символов единиц и терминов.6 Введение.

1. Состояние вопроса и задачи исследования.

1.1. Анализ условий работы валиков водяных насосов.

1.2. Анализ дефектов валика водяного насоса.

1.3. Методы восстановления деталей типа «вал».

1.3.1. Наплавка.

1.3.2. Плазменное напыление.

1.3.3. Диффузионная металлизация.

1.3.4. Гальванические покрытия.

1.3.5. Газофазная металлизация.

1.4. Цель и задачи исследования.

2. Теоретическое обоснование восстановления деталей типа «вал» гальваногазофазным хромированием.

2.1. Восстановление изношенных деталей гальваническими покрытиями.

2.1.1. Сущность процесса нанесения гальванических покрытий.

2.1.2. Механизм электродных процессов при хромировании.

2.1.3. Механизм формирования кристаллов.

2.1.4. Механизм формирования осадков.

2.1.5. Влияние параллельной реакции выделения водорода на осаждение хромовых покрытий.

2.1.6. Кристаллическая структура хромовых покрытий.

2.1.7. Влияние условий электролиза на структуру и свойства электролитических покрытий.

2.1.8. Хромовые гальванические покрытия, применяемые в ремонтном производстве.

2.1.9. Обоснование выбора электролита и режима нанесения гальванического покрытия.

2.2. Восстановление изношенных деталей газофазной металлизацией.

2.2.1. Сущность процесса газофазной металлизации.

2.2.2. Выбор исходного соединения для осаждения хрома.

2.2.3. Теоретическое обоснование протекания реакций термической диссоциации гексакарбонила хрома.

2.2.4. Механизм образования карбонильных металлопокрытий.

2.2.5. Влияние режима металлизации на структуру и свойства карбонильных хромовых покрытий.

2.3. Обоснование восстановления деталей типа «вал» гальваногазофазным хромированием.

2.4. Выводы.

3. Методика экспериментальных исследований.

3.1. Алгоритм исследований.

3.2. Практическая апробация теоретических исследований гальваногазофазных покрытий.

3.3. Экспериментальное оборудование, оснастка, измерительные средства и приборы.

3.3.1. Подготовка образцов.

3.3.2. Нанесение покрытий.

3.3.2.1. Нанесение гальванического подслоя и его травление.

3.3.2.2. Нанесение газофазного хромового слоя.

3.3.3. Определение выхода по току и скорости осаждения гальванического хрома.

3.3.4. Определение микротвердости покрытий.

3.3.5. Определение внутренних напряжений.

3.3.6. Определение прочности сцепления покрытия с основой.

3.3.7. Определение износостойкости.

3.3.8. Определение микроструктуры и морфологии покрытий.

3.3.9. Определение элементного состава полученных покрытий.

3.3.10. Определение фазового состава покрытий методом рентгеноспек-трального микроанализа.

3.4. Математическое планирование эксперимента.

3.5. Выводы.

4. Результаты исследований двухслойных гальваногазофазных хромовых покрытий.

4.1. Разработка математической модели и поиск оптимальных параметров ведения процесса.

4.1.1. Оценка результатов проведенного эксперимента.

4.1.2. Проверка адекватности модели по критерию Фишера.

4.1.3. Поиск оптимальных параметров ведения процесса.

4.1.4. Исследование поверхности отклика.

4.2. Микротвердость покрытий.

4.3. Сцепляемость покрытия с основным металлом.

4.4. Внутренние напряжения и их связь с эксплуатационными свойствами покрытий.

4.5. Износостойкость покрытий.

4.6. Исследование микроструктуры и морфологии покрытий.

4.7. Исследование фазового и элементного состава покрытий.

4.8. Эксплуатационные испытания.

4.9. Выводы.

5. Разработка технологии восстановления валиков водяных насосов гальваногазофазным хромированием и экономическая оценка проекта.

5.1. Экономическая эффективность восстановления валиков водяных насосов гальваногазофазным хромированием.

5.2. Выводы.

Реформирование народного хозяйства России, переход на рыночные отношения в условиях массового дефицита и монополизма производителей автотракторной техники отрицательно сказалось на производственно-техническом потенциале во всех сферах экономики нашей страны. Проводимые в 90-е годы в России экономические реформы поставили в сложные условия и ремонтно-обслуживающую базу автомобильного транспорта. В результате этого многие предприятия и товаропроизводители несут значительные убытки и являются мало или полностью неплатежеспособными в части приобретения автотракторной техники, запасных частей, материалов, сырья и пр. Также значительно возросла стоимость услуг ремонтно-обслуживающих предприятий, что повлекло за собой значительное снижение объема указанных услуг из-за непоступления из предприятий ремфонда. Производственная мощность специализированных ремонтных предприятий используется лишь на 10 - 15% и им приходится заниматься несвойственной их профилю деятельностью. Во многих хозяйствах не соблюдаются правила технической эксплуатации и хранения машин. Большое количество машин простаивает из-за недоброкачественно выполненного обслуживания. Много техники изнашивается преждевременно и списывается.

Аналогичная ситуация складывается и с тракторами и сельхозмашинами. По данным ГОСНИТИ в период с 1993 по 2003 годы общее число тракторов снизилось с 1320 до 830 тыс. штук при минимально допустимом уровне 1250 тыс. штук. Около 60% тракторов находится в эксплуатации свыше 10 лет, коэффициент обновления составляет 0,7.0,8. Начавшиеся в последнее время поставки новой техники по лизинговому фонду пока себя не оправдали, так как они обеспечивают только до 2,5% новых единиц в составе машинно-тракторного парка хозяйств. В результате сложившейся ситуации происходит увеличение нагрузки на технику, находящуюся в эксплуатации, что в свою очередь увеличивает затраты на ремонт, требует дополнительного количества запасных частей и расширения их номенклатуры. Для коренного изменения сложившейся ситуации, в стране начиная с 2006 года разработана и принята к исполнению приоритетная национальная программа подъема всего сельскохозяйственного комплекса.

Эксплуатация машин без хорошо организованного восстановления деталей, практически невозможна, так как вызывает необходимость иметь большое количество новых запасных частей в пропорциях, трудно поддающихся предварительному планированию. Восстановление деталей машин обеспечивает экономию высококачественного металла, энергетических и трудовых ресурсов, а также рациональное использование природных ресурсов и охрану окружающей среды.

Большинство машин и оборудования (80-85%) выходит из строя в результате износа подвижных деталей. Потери металла в нашей стране из-за коррозии и износа составляют десятки миллионов тонн и оцениваются миллионами долларов [50]. Огромные материальные и трудовые ресурсы расходуются на изготовление запасных частей и ремонт техники. Например, в сельскохозяйственном машинотракторном парке отремонтированные машины составляют 8095%. Затраты средств на капитальный ремонт тракторов и автомобилей составляют более 50% их стоимости. Только на запасные части для дизелей общего назначения тратится более 30% черных и 50% цветных металлов от их веса, расходуемого на изготовление новых [61, 105]. Снижение затрат труда и средств на техническое обслуживание и ремонт автотракторной техники - один из резервов повышения эффективности производства и снижения себестоимости продукции. Поэтому предусматривается резкое увеличение сети специализированных предприятий по восстановлению деталей, узлов и агрегатов машин.

По данным ГОСНИТИ 85% деталей восстанавливают при износе не более 0,3 мм, то есть их работоспособность восстанавливается при нанесении покрытия незначительной толщины. В то же время, применение металлопокрытий при восстановлении деталей позволяет повысить их износостойкость и долговечность в ряде случаев в несколько раз, а также сократить затраты энергии и металлов в 25 - 30 раз по сравнению с изготовлением новых деталей.

По информации ВНИИТУВИДа «Ремдеталь» объемы восстановления деталей к 2007 году должны вырасти до 1255 млн. рублей. Удельный вес восстановленных деталей от поставки новых должен составлять не менее 30%, в настоящее время он не превышает 7%. Это позволит произвести экономию металла в количестве 2 млн. 125 тыс. тонн.

Восстановленные детали в большинстве случаев не снижают своих эксплуатационных характеристик, причем стоимость восстановления деталей до прежних размеров ниже стоимости новых. Себестоимость восстановления не должна превышать 25.45% от стоимости новых деталей. Ресурс восстановленных деталей, составляет обычно не менее 85 - 95%, а для деталей, восстановленных с использованием упрочняющих технологий, составляет в среднем 120 - 150%. Исключительную перспективу приобретают процессы, сочетающие восстановительные операции с упрочнением, при которых эксплуатационные характеристики деталей (износостойкость, усталостная прочность, ударная вязкость) превосходят характеристики деталей основного производства, в ряде случаев, в несколько раз [55]. Очевидно, что увеличение срока службы деталей машин хотя бы в два раза даст колоссальный экономический эффект.

Как показывает практика, при ремонте автомобилей на сборочные элементы двигателей внутреннего сгорания падает значительная доля отказов. По заключению экспертов установлено, что в общем ремонте автомобиля доля ремонта охлаждающей системы занимает 21% [105].

Характерными для деталей двигателей являются отказы, вызванные механическим изнашиванием, а также коррозией их поверхностей, поэтому борьба с разрушениями деталей идет по двум направлениям:

• использованием эксплуатационных материалов с пониженной агрессивностью к металлам, их сплавам и уплотняющим и соединительным резиновым деталям, а также обеспечивающих смазку трущихся поверхностей;

• применением новых технологий при ремонте и изготовлении деталей.

Учитывая, что детали типа «вал», как правило, подвержены кроме коррозионного разрушения еще и механическому изнашиванию, наиболее перепективньш, очевидно, является второе направление. Применение новых, перспективных технологий при ремонте деталей двигателей типа «вал», в том числе и валика водяного насоса позволяет повысить как износостойкость, так и коррозионную устойчивость детали.

Как широко известно в практике, а также подтверждено многочисленными исследованиями [55], наиболее износостойкими являются поверхности восстановленные хромовыми покрытиями. Хромирование является наиболее совершенным методом восстановления изношенных деталей машин. Исключительно высокие свойства хромового покрытия - твердость, износостойкость и химическая стойкость - обеспечили этому методу быстрое и широкое внедрение во все отрасли машиностроения, в том числе и в ремонтное производство с использованием методов гальванической и газофазной металлизации.

Однако распространение гальванических методов нанесения хромовых покрытий сдерживается рядом недостатков [39, 59, 74, 75J: малая скорость осаждения хрома; неравномерная толщина получаемых осадков; дефицитность хромового ангидрида; высокая стоимость хромирования; высокая агрессивность хромовых электролитов; низкая экологичность процесса.

Высокие качества хромовых покрытий с одной стороны и наличие ряда отрицательных показателей процесса гальванического хромирования, с другой, требуют проведения ряда опытных и теоретических работ по комбинированному применению гальванического хромирования в сочетании с другими технологическими процессами.

В то же время, практика показывает, что во многих случаях целесообразно использовать иные методы, в частности химические.

В последнее время в ремонтном производстве приобретает популярность парофазный (или газофазный) метод термического разложения легколетучих металлорганических соединений [99, 100], позволяющий получать металлические слои при температурах, гораздо ниже температур плавления данных металлов и сплавов. Наиболее перспективными в качестве исходных веществ оказались карбонилы металлов и их соединения.

По сравнению с другими методами получения металлических пленок и покрытий, такими, как испарение в вакууме, катодное распыление, химическое и электрохимическое осаждение и др. метод газофазной металлизации обладает рядом преимуществ [98,99]: а) очень большая твердость получаемых покрытий; б) высокая плотность (беспористость) покрытий; в) высокая скорость металлизации; г) низкие температуры металлизации.

Однако и газофазная металлизация не лишена недостатков. Так, например, в случае газофазного хромирования наблюдается неудовлетворительная адгезия покрытия непосредственно к стальным деталям, которая гораздо ниже, чем при гальваническом хромировании и недостаточна для получения качественных антикоррозионных и износостойких хромовых покрытий.

С учетом вышеизложенного в работе ставится цель, заключающаяся в повышении прочностных характеристик поверхностей деталей типа «вал» двигателей внутреннего сгорания путем разработки технологии восстановления и упрочнения данных деталей гальваногазофазным хромированием. Данный метод заключается в нанесении газофазного хромового покрытия на пористый подслой гальванического хрома, сочетая достоинства этих двух методов и, почти, исключая их недостатки. При этом на подготовленную поверхность детали будет наноситься слой гальванического хрома, служащий для создания требуемой адгезии, на который будет наноситься дополнительный (упрочняющий) хромовый слой методом газофазной металлизации. Это позволит получать качественные износостойкие хромовые покрытия с высокими физико-механическими свойствами, незначительными материальными затратами (в случае массового восстановления деталей) и достигая при этом некоторого повышения производительности.

В качестве объекта исследования выступает технология восстановления и упрочнения поверхностей деталей типа «вал» двигателей внутреннего сгорания гальваногазофазным хромированием.

Для достижения поставленной цели нами были определены следующие задачи исследования:

1. Теоретически обосновать возможность восстановления и упрочнения малоизношенных деталей автотракторной техники типа «вал» гальваногазофазным хромированием;

2. Исследовать условия осаждения газофазного хрома на подслой гальванического хрома в различных технологических режимах, а также изучить влияние пористости гальванического подслоя, получаемой анодным травлением на физико-механические свойства получаемых покрытий;

3. Исследовать физико-механические свойства, структуру и морфологию, фазовый и элементный составы гальваногазофазных хромовых покрытий и произвести их сравнение с гальваническими хромовыми покрытиями, как с существующей технологией восстановления валиков водяных насосов;

4. Исследовать эксплуатационные свойства восстановленных деталей;

5. Разработать технологию восстановления валиков водяных насосов гальваногазофазным хромированием и на основании сравнения с существующей технологией восстановления данных деталей гальваническим хромом произвести ее технико-экономическую оценку;

6. На базе исследований разработать рекомендации по применению гальваногазофазного хромового покрытия при восстановлении и упрочнении валиков водяных насосов.

Решение этих задач позволит получить гальваногазофазные хромовые покрытия в различных технологических режимах, произвести всеобъемлющее исследование их физико-механических, химических и эксплуатационных свойств и на основании проведенного исследования разработать технологию восстановления и упрочнения валиков водяных насосов гальваногазофазным хромированием с разработкой рекомендаций по использованию предлагаемого технологического процесса в ремонтном производстве.

Общие выводы

1. Проведенные исследования позволили повысить прочностные характеристики поверхностей валиков водяных насосов путем нанесения двухслойного гальваногазофазного хромового покрытия. Данный метод позволяет восстанавливать детали с износами до 300 мкм. Микротвердость полученных покрытий при использовании оптимального технологического режима достигает 12000 МПа, что на 33 % выше, чем у гальванического хрома при сохранении адгезионной прочности сцепления с подложкой на уровне гальванического покрытия. Валики, восстановленные данным методом, по результатам испытаний противостоят износу на 150 - 200% лучше по сравнению с существующей технологией восстановления данных деталей гальваническим хромом, и на 200 - 300% лучше по сравнению с серийными валиками водяных насосов.

2. В соответствии с теорией ориентационного и размерного соответствия обосновано достижение высокой адгезионной прочности гальваногазофазного покрытия за счет полного сращивания идентичных кристаллических решеток газофазного хромового слоя и гальванического слоя хрома осажденного из электролита содержащего СгОз - 250 г/л; CaF2 - 8 г/л и K2SiF6 - 20 г/л. При оп

2 0 тимальном режиме нанесения 1к=60 А/дм ; Тэ-50 С выход по току для данного электролита составляет 20 - 22 %. При этом на подложках без хромового подслоя при тех же технологических режимах газофазное покрытие не образуется.

3. В зависимости от сочетания прочностных характеристик (микротвердости и адгезии к подложке) при помощи методов математического моделирования определен оптимальный для восстановления валиков водяных насосов режим нанесения газофазного слоя хрома: температура детали 430-450НС, температура сублимации карбонила 50-60°С, в течение 11-13 мин. и выведены регрессионные уравнения зависимостей микротвердости и адгезии газофазного слоя от параметров ведения процессов металлизации.

4. Исследования физико-механических свойств гальваногазофазных хромовых покрытий показали, что проведение анодного травления гальванического хромового подслоя перед нанесением упрочняющего слоя из газовой фазы повышает адгезию покрытия к подложке на 15 - 20% по сравнению с покрытием без анодного травления. При этом предпочтительней получения пористости ка-нальчатого, а не точечного типа. Марки сталей восстанавливаемых деталей оказывают слабое (на 2-3 %) влияние на физико-механические свойства покрытий, что позволяет рекомендовать гальваногазофазное хромирование для восстановления и упрочнения поверхностей большого количества деталей типа «вал», в том числе и валиков водяных насосов практически всех марок автомобилей.

5. Зондовые методы, используемые для анализа полученных покрытий, обнаружили, что большая часть хрома (62 - 82 %) в составе покрытия находится в связанном состоянии в виде оксидных и карбидных соединений, что и объясняет высокую микротвердость покрытий (9,7 - 14,85 ГПа). Более того, при нанесении газофазного слоя углерод проникает и в гальванический подслой, образуя карбиды хрома и в нем. При этом за счет идентичности кристаллических решеток гальванического и газофазного слоев достигается фазовая однородность и полное сращивание между слоями и обеспечивается плавное изменение физико-механических свойств покрытия.

6. Эксплуатационные испытания подтвердили на 200-350% более высокую износостойкость восстановленных валиков водяных насосов и наличие у них противокоррозионных свойств по сравнению с серийными валиками.

7. На основании проведенного исследования разработан технологический процесс восстановления валиков водяного насоса гальваногазофазным хромированием и произведена его технико-экономическая оценка, которая показала, что за счет увеличения производительности восстановления деталей и снижения издержек производства, при производственной программе восстановления 16000 валиков водяных насосов в год экономический эффект производителя составляет в среднем 330127 рублей в год.

177

1.Biber, С. R., Wang, С. A. and Motakef, S. J. Crystal Growth 123, 545-554 (1992).

2. Coltrin, M. E., Kee, R. J. and Rupley, F. M., "SURFACE CHEMKIN (Version 4.0): A FORTRAN Package for Analyzing Heterogenous Chemical Kinetics at a Solid-Surface-Gas-Phase Interface," Sandia National Laboratories Report SAND90-8003B, 1991.

3. Davis, R. W., Moore, E. F. and Zachariah, M. R., J. Ciystal Growth 132, 513522 (1993).

4. Economic effects of Metallic Corrosion in the United States. US Dept. Com-merc., Nat. Bur. Standard., Spec. Publ. N 511/1. March 1978.

5. Finch G. J., Wilman H., Yang L. Trans. Faraday Society 144, 1125, 1947.

6. Friedlander, S. K. Smoke, Dust and Haze, New York: John Wiley, 1977.

7. Growth of Chromium-doped Alumina Thin Films by Metal-Organic Chemical Vapor Deposition. H.-T. Chiu and B.-H. Lin, Adv. Mater. Opt. Electron., 1994, 4, 337.

8. Kee R. J., Dixon-Lewis G., Warnatz J., Coltrin M. E., and Miller J. A., Sandia National Laboratories Report, SAND86-8246 (1986)lO.North B. Six issues for the hard coatings community. Surface and Coatings Technology. 106,1998, P. 129-134.

9. Schneider K., Grunling H.W. Mechanical aspects of high temperature coating. Thin Solid Films, 1983, V. 107 № 4. p .395-416.

10. UK surface engineering industry worth 2103 billion in 2010. Surface Engineering. 1998. V. 14. No. 2. P. 83.

11. Wang, C. A. A New Organometallic Vapor Phase Epitaxy Reactor for Highly

12. Uniform Epitaxy. Lincoln Laboratory J. 3,3 (1990).

13. William S. Rees, Jr., Jolm Wiley & Sons. CVD of Nonmetals, New York, NY, 1992,392 pp.

14. Автомобили ГАЗ 53A и ГАЗ - 66. Техническое обслуживание и ремонт. М.: Транспорт, 1969.

15. Адлер Ю.П., Маркова Е.В, Грановский Ю.В. Планирование эксперимента при поиске оптимальных условий. М.: Наука, 1976.

16. П.Александров Н.Н. Электрические машины и установки, проектирование и расчет. М.: Высшая школа, 1982.

17. Амельченко П.А., Якубович А.И., Глушаков B.C. и др. Системы охлаждения двигателей сельскохозяйственных тракторов и пути их совершенствования. М.: ЦНИИТЭИ Автосельхозмаш., 1990,46 с.

18. Аникин А.Д. Моделирование технологических процессов и систем. JL: Ленинградский институт авиационного приборостроения, 1975.

19. Аршинов В.Д. и др. Ремонт двигателей ЯМЗ-240, ЯМЗ-240Н, ЯМЗ-240Б. М.: Транспорт, 1978, 310 с.

20. Ачкасов К.А. Луковников А.В. и др. Надежность и ремонт сельскохозяйственной техники. Сборник научных трудов. М.: МИИСП им. В.П. Горяч-кина, 1990.

21. Близнаков Г. Ежегодник Софийского университета. София: Наука и искусство, 1956.

22. Бондарь А.Г. Математическое моделирование в химической технологии. Киев: Вища школа, 1973.

23. Борисов Г.А. Газофазная металлизация и ее применение в ремонтном производстве. Тверь: ТСХИ, 1990.

24. Борисов Г.А. Гальваногазофазное хромирование как способ восстановления и упрочнения поверхностей прецизионных пар гидроагрегатов. Авто-реф. дисс. на соиск. уч. степ. Д.Т.Н. Рязань: РГСХА, 1997.

25. Борисов Ю.С., Борисова А.Л. Плазменные порошковые покрытия. Киев:1. Техника, 1986,222 с.

26. Ваграмян А.Т., Петрова Ю.С. Физико-механические свойства электролитических осадков. М. Издательство АН СССР, 1960.

27. Восстановление деталей типа «вал» хромовыми и хром-кобапьтовыми гальванопокрытиями при вращении в электролите. Дисс. на соискание ученой степени К.Т.Н. М.: МГАУ им. В.П. Горячкина, 1999.

28. Вячеславов П.М. Новые электрохимические покрытия. Л.: Лениздат, 1986.

29. Гологан В.Ф. Повышение долговечности деталей машин износостойкими покрытиями. Кишинев: Штиинца, 1979.

30. Горбунов Н.С. Диффузионные покрытия на железе и стали. М.: Наука, 1978, 208 с.

31. Грамолин А.В. Кузнецов А.С. Топлива, масла, смазки, жидкости, материалы для эксплуатации и ремонта автомобилей. М.: Машиностроение, 1995, 64 с.

32. Грилихес С.Я., Тихонов К.И. Электролитические и химические покрытия. Л.: Химия, 1990.

33. Гришин А.И. Дизель ЗИЛ 645: Устройство, эксплуатация и ремонт. М.: Машиностроение, 1995.

34. Гурвич И.Б., Сыркин П.Э. Эксплуатационная надежность автомобильных двигателей. М.: Транспорт, 1984.

35. Данков П.Д. Труда второй конференции по вопросам коррозии. М.: Издательство АН СССР, 1943.

36. Дасоян М.А., Пальмская И.Я., Сахарова Е.В. Технология электрохимических покрытий. Л.: Машиностроение, 1989.

37. Дзыцюк В.М., Молчанов В.Ф.Теория и практика процессов хромирования. Киев: КРДЭНТП, 1974.

38. Дубейковский Е.Н., Савушкин Е.С. Радиоматериалы и радиокомпоненты. Изд. 3-е. М.: Высшая школа, 1986.

39. Зарубин А.Г., Зубарев А.А. и др. Автомобили ЗИЛ. Техническое обслуживание и ремонт ЗИЛ 157К, ЗИЛ - 133, ЗИЛ - 130 и др. М.: Транспорт, 1971, т. 2.

40. Зарубин А.Г., Зубарев А.А. и др. Автомобили ЗИЛ. Техническое обслуживание и ремонт ЗИЛ 157К, ЗИЛ - 133, ЗИЛ - 130 и др. М.: Транспорт, 1971,т. 1.

41. Иванов В.Е., Нечипоренко Е.П., Криворучко В.М. и др. Кристаллизация тугоплавких металлов из газовой фазы. М.: Атомиздат, 1974, 264 с.

42. Какуевицкий В.А. Применение газотермических покрытий при изготовлении и ремонте машин. Киев: Техника, 1989.

43. Кащеев В.Н. Абразивное разрушение твердых тел. М.: Наука, 1970, 247 с.

44. Киселев В. Ф., Козлов С. Н., Зотеев А. В. Основы физики поверхности твердого тела. М.: Изд-во МГУ. Физич. ф-т МГУ, 1999, 284 с.

45. Козырев В.В. Технологические основы восстановления деталей машин методом газофазной металлизации металлоорганических смесей. Дисс. на соискание ученой степени Д.Т.Н. М.: МГАУ им. В.П. Горячкина, 2001.

46. Колобов М.П. Эксплуатационные материалы для автомобилей и специальных машин. М.: ДОСААФ, 1987, 167 с.

47. Колотыркин В.И., Янов Л.А., Княжева В.М. Высокоэнергетические способы обработки поверхности для защиты металлов от коррозии. Коррозия и защита от коррозии. Итоги науки и техники. ВИНИТИ АН СССР 1986, №12

48. Кочергин С.М. Текстура электроосажденных металлов. М.: Металлургиз-дат, 1960, 127 с.

49. Кочергин С.М., Леонтьев А.В. Образование текстур при электрокристаллизации металлов. М.: Металлургия, 1974,184 с.

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

51. Кригер A.M., Дискин М.Е. Жидкостное охлаждение автомобильных двигателей. М.: Машиностроение, 1985.

52. Кряжков В.М. Надежность и качество сельскохозяйственной техники. М.: Агропромиздат, 1989.

53. Кряжков В.М. Пути повышения надежности сельскохозяйственной техники при ее эксплуатации и ремонте. JI.: Общество «Знание», 1982.

54. Кряжков В.М., Ожегов Н.М. Перспективные способы и оборудование для восстановления и упрочнения деталей машин. JI.: ЛДНТП, 1984.

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

56. Кудрявцев Н.Т. Электролитические покрытия металлами. М.: Химия, 1979.

57. Кузин Ф.А. Кандидатская диссертация. Методика написания, правила оформления и порядок защиты: Практическое пособие для аспирантов и соискателей учёной степени. М.: Ось, 1999.

58. Курчаткин В.В., Тельнов Н.Ф., Ачкасов К.А. и др. Надежность и ремонт машин. М.: Колос, 2000.

59. Лабораторно-промышленная установка карбонильной металлизации № 21-3259-КАР-90. Рабочие проекты. М.: ГНИИХТЭОС, 1985, 45 с.

60. Лайнер В.И. Защитные покрытия металлов. М.: Металлургия, 1974, 560 с.

61. Лебедев О.В. Химмотология автотракторных смазочных материалов и специальных жидкостей. Под ред. Рудакова Г.М. САО ВАСХНИЛ, Среднеазиатский НИИ механизации и электрификации сельского хозяйства. Ташкент: Фан, 1989, 103 с.

62. Ляшенко Б.А., Клименко С.А. Тенденции развития кпрочняющей поверхностной обработки и положение в Украине. Сучасне машинобудування, 1999, №1,94-104 с.

63. Мартынюк Н.П., Корпочан А.П. Автомобильные эксплуатационные материалы. М.: НПО «Поиск», 1993, 275 с.

64. Математические методы планирования эксперимента. Под ред. Пененко В.В. Новосибирск: Наука, 1981, 255 с.

65. Мелков М.П. и др. Восстановление деталей машин твердым железом. М.: Транспорт, 1982.

66. Мельников П.С. Справочник по гальванопокрытиям в машиностроении. М.: Машиностроение, 1991, 384 с.

67. Металловедение и термическая обработка стали. Под ред. M.JT. Берн-штейна и А.Г. Рахштадта Т.1 кн.1. М.: Металлургия, 1991, 304 с.

68. Металловедение и термическая обработка стали. Под ред. M.JT. Берн-штейна и А.Г. Рахштадта Т.1 кн.2. М.: Металлургия, 1991,462 с.

69. Методы ускоренной оценки износостойкости и долговечности дизелей. -М.: НИИИНФОРТЯЖМАШ, 1978, 48 с.

70. Молодык Н.В., Зенкин А.С. Восстановление деталей машин. Справочник. М.: Машиностроение, 1989.

71. Молчанов В.Ф. Хромирование в саморегулирующихся электролитах. Киев: Техника, 1972

72. Молчанов В.Ф. Эффективность и качество хромирования деталей. Киев: Техника, 1979, 229 с.

73. Молчанов В.Ф., Аюпов Ф.А., Вандышев В.А., Дзыцюк В.М. Комбинированные электролитические покрытия. Киев: Техника, 1976.

74. Моррисон С. Химия и физика поверхности твердого тела. М.: Мир, 1980, 488 с.

75. Некрасов С.С. Восстановление деталей сельскохозяйственной техники индустриальными методами. М.: МИСИ, 1983

76. Нормы расхода запасных частей, материалов и инструмента на капитальный ремонт грузовых автомобилей. М.: Транспорт, 1972.

77. Общетехнический справочник. Под ред. Скороходова А.Е. М.: Машиностроение, 1990.

78. Патент РФ № 2109844 «Способ нанесения хромового покрытия» от 27.04.1998.

79. Патент РФ № 2177568 «Способ получения антифрикционного покрытия на вкладышах подшипников скольжения» от 27.12.2001.

80. Петров Ю.Н. Гальванические покрытия при восстановлении деталей. М.: Колос, 1965.

81. Петров Ю.Н. Дефекты и бездиффузионное превращение в стали. Киев: Наукова думка, 1978, 262 с.

82. Покрытия и обработка поверхности для защиты от коррозии и износа. Сб. статей под ред. К.Н. Стаффорда, П.К. Даты, К.Дж. Гуджена. Пер с англ. под ред. Кудинова В.В. М.: Металлургия 1991,238 с.

83. Попилов Л.Я. Электрофизическая и электрохимическая обработка материалов. Изд. 3-е. М.: Машиностроение, 1985

84. Рабинович И.Б., Нистратов В.П., Тельной В.И., Шейман М.С. Термодинамика металлоорганических соединений, нижний Новгород: Издательство Нижегородского университета, 1996, 298 с.

85. Разборка, сборка и ремонт двигателей СМД. М.: Сельхозиздат, 1963, 176с.

86. Разуваев Г.А., Грибов Б.Г., Домрачеев Г.А. и др. Металлоорганические соединения в электронике. М.: Наука, 1^72, 479 с.

87. Разуваев Г.А., Грибов Б.Н., Домрачев Г.А. и др. Осаждение пленок и покрытий разложением металлоорганических соединений. М.: Наука, 1981, 322 с.

88. Райков И.Я., Рытвинский Г.Н. Конструкция автомобильных и тракторных двигателей. М.: Высшая школа, 1986.

89. Рекомендации по оформлению диссертаций, дипломных и курсовых работ. М.: Инф,- внедренческий центр "Маркетинг", 1999, 22 с.

90. Ротинян А.Л., Тихонов К.И., Шошина И.А. Теоретическая электрохимия. Л.: Химия, 1981,423 с.

91. Самохоцкий А.И., Кунявский М.Н., Кунявская Т.М., Парфеновская Н.Г., Быстрова Н.А. Металловедение. М.: Металлургия, 1990.

92. Самсонов Г.В., Эпик А.П. Тугоплавкие покрытия. М.: Металлургия, 1973, 400 с.

93. Сидоров А.И. Восстановление деталей машин напылением и наплавкой. М.: Машиностроение, 1987.

94. Справочник по математике, механике и физике. Изд. 14-е. Минск: Наука и техника, 1986.

95. Сыркин В.Г. CVD метод. Химическая парофазная металлизация. М.: Наука, 2000, 496 с.

96. Сыркин В.Г. Бабин В.Н. Газ выращивает металлы. М. Наука, 1986, 189 с.

97. ЮО.Сыркин В.Г. Газофазная металлизация через карбонилы. М.: Металлургия,1985,248 с.

98. Ю1.Сыркин В.Г. Карбонильные металлы. М.: Металлургия, 1978.

99. Ю2.Теодосиу К. Упругие модели дефектов в кристаллах. М.: Мир, 1985, 352 с.

100. Терехов В.К. Металловедение и конструкционные материалы. М.: Высшая школа, 1987.

101. Техническая характеристика и инструкция по эксплуатации установок газофазного хромирования модели 1МК608. М.: НИИАП, 1981.

102. Техническая эксплуатация автомобилей. Под ред. Е.С. Кузнецова. М.: Транспорт, 1989.

103. Технические условия на капитальный ремонт автомобилей ГАЭ-53А. М.: Транспорт, 1968.

104. Технические условия на капитальный ремонт автомобилей ЗИЛ-130. М.: Транспорт, 1966.

105. Толстоногое А.П. Системы охлаждения поршневых двигателей внутреннего сгорания. Самара: Государственный аэрокосмический ун-т, 2002.

106. Ю9.Тылкин М.А. Справочник термиста ремонтной службы. М.: Металлургия, 1985.

107. Ш.Хасуй А. Техника напыления. М.: Машиностроение, 1995.

108. Хокинг М., Васантасри В., Сидки П. Металлические и керамические покрытия. М.: Мир, 2001.

109. И.Харламов Ю.А. Инженерия поверхности и развитие современного машиностроения. Тематическая подборка. Изд-во «Тяжелое машиностроение», 2004.

110. Чабан С. Г. Разработка технологии восстановления штоков гидроцилиндров сельскохозяйственных машин электролитическим хромированием. Дисс. на соискание ученой степени К.Т.Н. Одесса, 1984.

111. Шлугер М.А. Ускорение и усовершенствование хромирования деталей машин. М.: Машгиз, 1961.

112. Пб.Шлугер М.А., Джикнеян Н.Д., Маричев А.В. и др. Электролитическое осаждение хрома из фтори дно-крем нефторид ного электролита. М.: Вестник машиностроения, 1974, №9.

113. Ямпольский A.M. Гальванические покрытия. J1.: Машиностроение, 1978, 168 с.

114. Рисунок A.l Принципиальная схема измерителя крутящего момента машины трения СМЦ - 2

115. СТ электронный стабилизатор напряжения СТ - 250/4; TP - силовой понижающий трансформатор 220/80 Вольт; ИД - индуктивный датчик;

116. CI, С2, СЗ конденсатор электролитический К50 - 3, 160 мкФ, 100 В;

117. R1 резистор ПЭВР - 50 - 500 ± 10%;

118. R2 резистор ППБ - 25 - 470 ± 10%;

119. R3 резистор ППЗ - 11 - 2,2 к ± 10%;

120. R4 R10 - резистор ППЗ - 11 - 3,3 к ± 10%;

121. П1 переключатель поддиапазонов;

122. З.К.П. записывающий компенсационный прибор Е - 2.

123. Расчет коэффициентов уравнений регрессии