автореферат диссертации по процессам и машинам агроинженерных систем, 05.20.03, диссертация на тему:Упрочнение рабочих органов почвообрабатывающих машин композиционными материалами

На правах рукописи

ПЕТРОВ Михаил Юрьевич

УПРОЧНЕНИЕ РАБОЧИХ ОРГАНОВ ПОЧВООБРАБАТЫВАЮЩИХ МАШИН КОМПОЗИЦИОННЫМИ МАТЕРИАЛАМИ

Специальность 05.20.03 - Технологии и средства технического

обслуживания в сельском хозяйстве

Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

Москва - 2005

Работа выполнена в Федеральном государственном образовательном учреждении высшего профессионального образования «Тверская государственная сельскохозяйственная академия».

Научный руководитель: доктор технических наук, профессор

Козырев Виктор Вениаминович

Официальные оппоненты: доктор технических наук, профессор

Евграфов Владимир Алексеевич

кандидат технических наук, профессор Новиков Владимир Савельевич

Ведущая организация: Федеральное государственное учреждение

«Центральная машиноиспытательная станция»

Защита состоится 4 апреля 2005 г. в 15 часов на заседании диссертационного совета Д 220.044.01 при Федеральном государственном образовательном учреждении высшего профессионального образования «Московский государственный агроинженерный университет им. В.П. Горячкина» по адресу: 127550, г. Москва, ул. Тимирязевская, д. 58.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке ФГОУ ВПО МГАУ.

Автореферат разослан 1 марта 2005 г.

Ученый секретарь диссертационного совета

Левшин А. Г.

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность темы. Недостаточный ресурс поставляемых рабочих органов почвообрабатывающих машин приводит к быстрому выходу из строя этих деталей. Это значительно увеличивает затраты сельскохозяйственных товаропроизводителей на их покупку в качестве запасных частей, снижает качество выполняемых полевых работ и увеличивает сроки их выполнения.

На фоне прогрессирующего старения и сокращения машинно-тракторного парка хозяйств (текущая обеспеченность 45...60% от норматива) уровень использования производственных мощностей различных ремонтно-технических предприятий лежит в пределах 10...36%. Однако в последние годы появился экономический эффект от работы ремонтно-обслуживающей базы. Около 25% сервисных предприятий даже наращивают объёмы работ. Именно на базе этих развивающихся формирований возможно внедрение современных технологических процессов упрочнения деталей сельскохозяйственных машин.

Ресурс может быть увеличен путём упрочнения данных деталей износостойкими покрытиями. При этом необходимо отметить, что в применении твёрдых сплавов для данных целей достигнут определённый предел. В этой связи представляется перспективным применение технической керамики в качестве основы износостойкого покрытия. Керамика обладает рядом ценных характеристик (высокая твёрдость и износостойкость, низкая стоимость) на основе которых возможно создание композиционных покрытий, стойких в условиях абразивного воздействия со стороны почвы. Таким образом, в условиях низкого ресурса поставляемых рабочих органов является актуальным рассмотрение вопроса повышения их износостойкости с использованием материалов на основе технической керамики.

Цель исследования. Повышение ресурса рабочих органов почвообрабатывающих машин путём получения на их поверхности износостойких покрытий с использованием плакированных порошков технической керамики.

Объект исследования. Композиционные порошки на основе технической керамики - оксида алюминия А12О3 и плакирующего металла - никеля, а также износостойкие плазменные покрытия из этих порошков на рабочих органах.

Общая методика исследования включала в себя исследование процесса металлизации исходных порошков с целью поиска оптимальных режимов его проведения; изучение морфологии, химического состава, микроструктуры, твёрдости, прочности сцепления и износостойкости покрытий, получаемых методом плазменного напыления. Экспериментальные исследования проводились с использованием современных приборов и оборудования, а так же стандартных методик их проведения. Обработка результатов осуществлялась при помощи прикладных компьютерных программ.

Научная новизна. Исследован механизм формирования плазменных износостойких покрытий на основе технической керамики плакированной металлом с использованием метода газофазной металлизации.

Практическая ценность работы. Разработана технология упрочнения рабочих органов, позволяющая повысить их износостойкость в 3,3 раза за счёт создания на изнашиваемой поверхности требуемой структуры упрочняющего материала.

Реализация результатов исследования. Технология упрочнения рыхли-

тельных лап культиватора принята к внедрению в муниципальном унитарном предприятии «Оленинское РТП».

Апробация работы. Основные результаты исследований доложены и обсуждены на:

- всероссийской заочной конференции «Перспективы развития Волжского региона», г. Тверь. ТГТУ, 1999 г.;

- научно-практической конференции «Кадровые ресурсы и сберегающие технологии в агропромышленном комплексе», г. Тверь, Тверской ИПК АПК, 24-26 июня 2002 г.;

- международной научно-практической конференции «Современные проблемы технического сервиса в агропромышленном комплексе», г. Москва, МГАУ им. В.П. Горячкина, 16-18 декабря 2002 г.;

- ежегодных конференциях профессорско-преподавательского состава Тверской государственной сельскохозяйственной академии, 1999-2004 гг.

Публикации. Основные научные результаты, изложенные в диссертационной работе, опубликованы в 12 статьях.

На защиту выносятся:

- результаты теоретических и экспериментальных исследований по получению металлического покрытия на порошковых частицах оксида алюминия А120з методом газофазной металлизации при термическом разложении и осаждении карбонила никеля

- результаты теоретических и экспериментальных исследований по получению плазменных износостойких покрытий из разработанных композиционных порошков на образцах и деталях;

- результаты эксплуатационных испытаний, технология и экономическая эффективность упрочнения рабочих органов почвообрабатывающих машин разработанными композиционными материалами.

Структура и объём работы. Диссертация состоит из введения, пяти глав, общих выводов, списка литературы и приложений. Работа изложена на 130 страницах машинописного текста и содержит 43 рисунка, 8 таблиц, библиографию из 115 наименований, 6 приложений.

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Во введении обоснована актуальность темы диссертации и её значимость на современном этапе развития технологий упрочнения.

В первой главе «Современное состояние проблемы упрочнения рабочих органов почвообрабатывающих машин. Цель и задачи исследований» проведён анализ условий работы данных деталей и причин потери их работоспособности. Рабочие органы в основном выходят из строя по причине быстрого абразивного изнашивания в результате контакта с нефиксированной абразивной средой -почвой. Интенсивность изнашивания при этом зависит от механического состава почвы, влажности, соотношения твёрдости абразива и материала изнашиваемой детали, структуры материала рабочей поверхности детали и от давления почвы на рабочий орган. Твёрдость кварцевых частиц, которые составляют основу почвы, существенно превышает твёрдость материалов, из которых изготавливают рабочие органы. При таком соотношении с поверхности детали идёт непрерывный и значительный съём металла в процессе эксплуатации.

Значительный вклад в разработку способов, повышающих ресурс рабочих органов почвообрабатывающих машин, внесли Львов П.Н., Хрущов М.М., Бернштейн Д.Б., Рабинович А.Ш., Сидоров А.И., Сидоров С.А., Рылов О.И., Рыморов Е.В., Новиков B.C. и др.

Для увеличения ресурса рабочих органов в основном используют процессы наплавки твёрдых сплавов на рабочие поверхности. По различным данным такое упрочнение позволяет повысить ресурс деталей в среднем в 1,5-2 раза.

Достичь более высоких показателей при упрочнении рабочих органов почвообрабатывающих машин позволяет применение сверхтвёрдых материалов, к которым, в частности, относится техническая керамика. Анализ физико-механических свойств керамических материалов, а также их доступности позволил остановить свой выбор на оксиде алюминия А12Оз как основы для создания износостойкого покрытия на поверхности упрочняемой детали.

Основной недостаток при использовании керамических материалов -низкая стойкость к ударным воздействиям. Следовательно, необходимо создать композиционный материал, сочетающий в себе высокую износостойкость керамики и пластичность металла. Таким требованиям соответствует керметное покрытие, которое можно получить путём плазменного напыления композиционного порошка на основе технической керамики, в котором каждая частица равномерно плакирована металлом.

Из всего многообразия способов получения плакированных порошков наиболее технологичным является получение металлического покрытия путём термического разложения карбонилов. С точки зрения обеспечения требуемых показателей, а также доступности в качестве исходного сырья для получения

покрытия выбран тетракарбонил никеля №(СО)4.

На основании проведённого анализа в соответствии с поставленной целью определены следующие задачи исследования:

- исследовать и теоретически обосновать влияние режимов металлизации на процесс получения металлических покрытий на керамических частицах: установить основные технологические параметры процесса металлизации, определить химический состав полученных композиционных порошков и их морфологию;

- получить износостойкие покрытия из плакированных порошков технической керамики на образцах и деталях, исследовать их химический состав, морфологию и микроструктуру;

~ исследовать физико-механические свойства полученных покрытий;

- провести эксплуатационные испытания упрочнённых рабочих органов с целью сравнения их ресурса с новыми и упрочнёнными деталями;

- разработать технологический процесс упрочнения рабочих органов полученными композиционными порошками и определить его экономическую эффективность.

Во второй главе «Теоретические предпосылки получения износостойких покрытий» рассмотрены вопросы создания композиционного порошка на основе выбранных компонентов, а также формирования износостойкого покрытия при его плазменном напылении.

Процесс разложения и осаждения карбонилов металлов ведётся по общей схеме (рисунок 1). Путём испарения карбонила, получают его пары которые, взаимодействуя с нагретым до определённой температуры порошком, разлагаются с образованием металлического покрытия на частицах и оксида углерода.

карбонил

|карбонил

I

испарение жидкость

сублимация кристаллы

кароонил

разложение газ

осаждение металла на подложке

Рисунок 1 - Схема процесса разложения и осаждения карбонилов

В результате исследования термодинамики процесса разложения карбонила никеля на основании изменения абсолютной величины свободной энергии Гиббса ДС°Т по формуле

установлено, что для данного соединения образование покрытия возможно уже начиная с температуры 70 °С (рисунок 2).

Рисунок 2 - Изменение свободной энергии Гиббса при различных температурах ведения процесса разложения N¡(00)4

При рассмотрении вопросов кинетики осаждения покрытия установлено, что в температурных интервалах 480...520 К скорость роста покрытия составляет 160... 190 мкм/ч в зависимости от давления в системе (рисунок 3). V,

мкм/ч

200

Рисунок 3 - Скорость образования никелевых покрытий в функции температуры ведения процесса: 1, 2 - соответственно при атмосферном давлении и при давлении в системе 200 Па (концентрация газовой смеси постоянна)

В результате теоретических исследований термодинамики и кинетики процессов металлизации определены основные и сопутствующие химические реакции, скорость осаждения покрытий и установлены характерные температурные интервалы ведения процесса металлизации при разложении и осаждении карбонила никеля, предлагаемого для использования в качестве исходного сырья при металлизации порошка оксида алюминия.

Для анализа процессов, происходящих с частицами композиционного порошка при их движении в струе плазмы, рассмотрена связь между параметрами движения и эффективностью процесса напыления на основании условия перевода частицы в расплавленное состояние

,2

____, ^чТп4>чКП

М(Ке)]игЦг Ч1пга-~ 4Ки2

(ТАГ

(2)

где Тг, и, - температура, К и скорость газа, м/с; \ теплопроводность газа, Вт/м-К; Яе, № - критерии Рейнольдса и Нуссельта; цг - динамическая вязкость газа, Па-с; 1ч т,п — наименьший путь движения частицы в зоне нагрева, за время

прохождения которого она расплавляется, мм; с1„ рч - диаметр, мм и плотность частицы, кг/м3; Тг - температура плавления частицы, К; сэ - условная эквивалентная теплоёмкость, Дж/кг*К; Кп - поправочный коэффициент.

Правая часть неравенства (2), заключающая в себе комплекс свойств напыляемого материала, характеризует его с точки зрения трудности плавления в условиях плазменной струи. Этот параметр принимает ряд значений, которые соответствуют температурам плавления компонентов. Расчётные значения трудности плавления ядра и оболочки частиц в зависимости от со-

держания металла, представленные на рисунке 4, показывают, что увеличение содержания никеля в составе каждой частицы композиционного порошка снижает трудность плавления как ядра частицы, так и никелевой оболочки.

Рисунок 4 - Влияние доли плакирующей оболочки на параметр трудности плавления порошка

А12Оз-№ (1 - для ядра, 2 - для оболочки)

Расплавленная металлическая оболочка на поверхности твёрдого ядра находится под воздействием, с одной стороны, сил адгезии между твёрдой и жидкой фазами, а с другой - сворачивающих усилий, обусловленных силами поверхностного натяжения расплава. На рисунке 5 показана схема сворачивания плакирующей оболочки на поверхности твёрдого ядра. С учётом некоторых допущений можно записать зависимость скорости сворачивания плёнки расплава на твёрдой поверхности

(3)

где аЖ1 поверхностное натяжение на границе жидкая фаза — газ, Н/м; г - радиус ядра частицы, мм: рг - плотность расплава плакирующей оболочки, кг/м3; 6 -толщина оболочки, мм; 5' — относительная толщина оболочки.

Таким образом, устойчивость расплава плакирующего металла на ядре частицы композиционного порошка зависит от размера частицы, толщины оболочки и физико-химических свойств системы расплав оболочки - твёрдое ядро. Для рассматриваемой системы А^Оз - N1 угол 0 = 133°, а соотношение толщины оболочки к радиусу ядра частицы составляет порядка 10'1. По рисунку 6 данное сочетание параметров системы лежит в области положительных значе-

ний скорости сворачивания плёнки расплава. Следовательно, в процессе напыления рассматриваемой композиции будет происходить сворачивание расплава никеля на поверхности частицы оксида алюминия. Частица при напылении будет двигаться в плазменной струе в стадии III (см. рисунок 5), при этом и оксидное ядро и свернувшаяся оболочка непосредственно взаимодействуют с плазмой.

Рисунок 5 - Схема сворачивания плакирующей оболочки

Рисунок 6 - Зависимость угла смачивания 9 от относительной толщины плакирующей оболочки Минимальную скорость движения расплавленной частицы, необходимую для её деформации на определённую величину, можно определить по уравнению

/ .. Л°>5"

Зц(1-Ь/2у 4 рг8

1 +

1 +

16 рг5а

3 Г)2(1-Ь/2Г5)

(4)

где т] - вязкость расплавленной частицы, Па-с; Ь - величина деформации частицы, мм; г5 - радиус частицы, мм; р - плотность частицы, кг/м3; о - поверхностное натяжение расплавленной частицы, Н/м.

Для порошка оксида алюминия с радиусом частиц гь = 30 мкм при Т = 2350 К с вязкостью г) = 60-10"3 Па-с, плот нре= 2,9? кгАа3 и поверхностным натяжением а = 0,7 Н/м при деформации на величину Ь/2г8 = 0,1 минимальная скорость полёта частицы ур - 2,5 м/с. Очевидно, что скорости движения частиц в струе плазмы вполне достаточно для полной их деформации на подложке.

Химическое взаимодействие фаз оценивается таким же образом, как и для реакции разложения карбонила никеля по изменению энергии Гиббса ДО®. При этом для системы возможна лишь одна реакция

N1 + 1/ЗА1205 =-- №0 + 2/ЗА1. (5)

Для данной реакции темпера! урная зависимость энергии Гиббса показана на рисунке 7.

Рисунок 7 - Температурная зависимость энергии Гиббса для реакции взаимодействия никель - оксид алюминия

Согласно приведённым данным, можно предположить, что никель не вступает в реакцию с оксидом алюминия по формуле (5). Однако при высоких температурах всё же имеет место химическое взаимодействие между компонентами из-за окисления металла молекулярным кислородом, который выделяется при высокотемпературном диссоциативном испарении А12Оз:

А1203 и„) = 2А12Оз (ш) + 1/202 (газ); (6)

АЬОэ (ГВ) - А120 (газ) + О?

?(гв)

А12Оз (ГВ)= 2А1

2

(газ)

3/20

'2 (ги)-

(7)

(8)

Таким образом, при воздействии высоких температур алюминий может химически взаимодействовать с никелем через газовую фазу. Однако данное взаимодействие достаточно слабое, что впрочем, способствует получению качественного покрытия из указанных материалов. Прочное соединение образуется на границе контакта компонентов за счёт образования переходного слоя, основная роль в образовании которого принадлежит химическому взаимодействию металла матрицы с материалом ядра.

В третьей главе «Методика экспериментальных исследований» изложена протрамма и представлены методики проведения экспериментов с описанием оборудования и условий их проведения.

Газофазную металлизацию исходных порошковых материалов проводили на лабораторной установке, в которой реализован процесс осаждения металла путём термического разложения карбонилов на нагретых порошковых частицах при их постоянном перемешивании (рисунок 8).

Для получения металлического покрытия использовали тетракарбонил никеля №(СО)4, осаждение покрытия осуществляли на порошок оксида алюминия А120з ГОСТ 30558-98 квалификации Г-000 «к» с содержанием а-А120) 21%. Предварительно был проведён отсев фракции 40...60 мкм и сушка порошка в сушильном шкафу при температуре 700 °С в течении 3 часов.

Рисунок 8 - Схема установки для газофазной металлизации порошковых материалов: 1 - электропечь, 2 - реактор, 3 - сублиматор карбонилов, 4 - термостат,

5 - ротаметры, 6 - баллон с несущим газом, 7 - компрессор, 8 - испаритель карбонила, 9 - ловушки, 10 - потенциометр, 11 - печь доразложения паров кар-бонила, 12 - электроспираль, 13 - горелка

Массовое валовое содержание элементов в порошках и полученных плазменных покрытиях определяли на рентгеновском спектрометре «СПЕКТРОСКАН МАКС GF1E» методом рентгенофлуоресцентного анализа (РФА) на подготовленных пробах.

Морфологию металлизированных порошковых частиц и полученных плазменных покрытий исследовали на сканирующем (растровом) электронном микроскопе (РЭМ) CamScan Series 4-DV.

Плазменное напыление порошков проводили на установке для напыления УВП 98 с использованием плазматрона ПУН 1/МГ при следующих параметрах: расход плазмообразующего газа дистанция на-

пыления L = 200...220 мм. Для напыления из композиционных порошков отсеивали фракцию 40...60 мкм, которую затем подвергали сушке в сушильном шкафу в течение 3 часов.

Качественный анализ плазменных покрытий проводили методом рентге-нофотоэлектронной спектроскопии (РФЭС) на рентгенофотоэлектронном спектрофотометре ЭС 2403М-Т.

Микроструктуру образцов выявляли без химического травления на подготовленных металлографических шлифах и исследовали на металлографическом микроскопе NE0PH0T-30.

Макротвёрдость полученных плазменных покрытий определяли по ГОСТ 20017-78 (метод Роквелла) на приборе ТК-2М. Микротвёрдость структурных составляющих покрытия определяли по ГОСТ 9450-76.

Прочность сцепления полученных плазменных покрытий с основным покрываемым материалом определяли штифтовым методом на испытательной машине FP-10/1. Для этого использовали образцы с диаметром рабочей поверхности 3 мм.

Исследование износостойкости покрытий проводили на испытательной машине СМЦ-2 с образцами типа диск-колодка.

Для проведения исследования износостойкости полученных покрытий в реальных условиях эксплуатации на переднюю поверхность рыхлительных лап культиватора наносили плазменные покрытия из композиционных порошков. Для оценки состояния рабочего органа замеряли его длину и массу через каждые 2 га до достижения наработки 10 га и через каждые 5 га до достижения на-рабогки 30 га.

В четвёртой главе «Результаты исследований и их анализ» представлены данные, полученные при изучении процесса металлизации порошковых материалов и свойств плазменных износостойких покрытий на основе полученных порошков.

Проведённые экспериментальные исследования позволили установить, что образование никелевого покрытия при разложении тетракарбонила никеля на поверхности частиц оксида алюминия начинается при темпе-

ратуре 70 °С (рисунок 9). При увеличении температуры в реакторе в интервале 70... 180 °С скорость роста покрытий возрастает. При температуре свыше 210 °С начинается разложение паров карбонила в объёме реактора с выпадением высокодисперсного порошка никеля.

V, 200

мкм/ч

150

100

50

1 1 1 1 © 1 ©1 (га) ! (Р 2>

1 1 1 Зу/ 4 2

1 1 Л 1 /л

| ¥/ 1 V \г

Рисунок 9 - Скорость осаждения никелевых покрытий в функции температуры ведения процесса при подаче газовой смеси: 1-30 л/ч; 2 - 40 л/ч; 3-50 л/ч: 1 - начало образования покрытия; II - оптимальный режим ведения процесса; III -начало разложения газовой смеси в объёме; IV - образование высокодисперсного никелевого порошка

50 100 150 200 250 300 350'

Т,'С

Интервал оптимальных температур, при котором скорость роста никелевого покрытия максимальна и составляет 160... 170 мкм/ч, лежит в пределах 170...210 °С. Установленный интервал согласуется с теоретическими выкладками по расчёту термодинамики и кинетики ведения процесса газофазной металлизации. Увеличение подачи паров тетракарбонила никеля повышает скорость образования покрытия, однако при достижении значения 50 л/ч не все па-

ры успевают разложиться на поверхности частиц. В результате проведённых экспериментов были получены три партии металлизированного порошка оксида алюминия с содержанием никеля 10,9; 15,8 и 23,2% по массе.

Анализ морфологии порошковых частиц с различным содержанием никеля показывает, что на начальном этапе металлизации, когда исходный порошок содержит небольшое количество никеля, покрытие состоит в основном из отдельных островков, возникших на центрах (рисунок 10, а). По мере увеличение содержания металла в порошке происходит рост числа центров кристаллизации и их слияние в сплошную оболочку, равномерно покрывающую каждую порошковую частицу (рисунок 10, б и в).

Рисунок 10 - Морфология порошковых частиц с содержанием никеля по массе: а) 3,6%; б) 10,9%; в) 23,2%

Данные по химическому составу полученных покрытий позволяют оценить cieneHb выгорания металла во время напыления (рисунок 11). Устновле-но, что выгорание никеля лежит в пределах ) ,3 .. 3 %.

□ порошок

Рисунок 11 — Оценка въя ора-ния никеля в процессе напыления:

I - 1,8%; 2 - 3 % ; 3 - 1,3%

1 2 3

Проведённый рентгенофогоэлектронный анализ с целью выявления качественного состава покрытий показал, что в полученных покрытиях присутствуют оксиды никеля, алюминаты никеля и алюминия, а также алюминий (таблица 1). Данные соединения обеспечивают связь между фазами покрытия.

Таблица 1 - Химический состав плазменных покрытий

№ н/п

1 Относительное массовое Энергия ! содержание, %___связи, эВ

N1

9,06

12,76

Ре

0,19

0,23

3 21,89 ! 0,24

Мл 0,01

0,03

А1,Оз

90,74 86,97

77,87

№

857,4

854,8 854 5

А1

Молекулярный состав

~ N1 ~~

А1

75,8 Ы|(АЮ3), Ы|203 | М1САЮ3), А120з

№0 Т~ Л12Оз_

А12Оз, А!

75,2

75,2

№0, №

Морфология плазменных покрытий из композиционных порошков показана на рисунке 12

РИСУНОК 12 - Морфология плазменного покрытия из композиционного порошка

4120з- N1(12,8%)

Поверхность имеет харак1ерную для плазменных покрытий структуру, состоящую из перекрывающихся расплавленных частиц порошка С увеличением содержания никеля прослеживается тенденция к снижению числа не расплавившихся частиц, что подтверждает теоретические выкчадки о снижении трудности плавления оксидного ядра с ростом доли плакирующей оболочки

На порученных изображениях микроструктуры покрытии (рисунок 13) отчетливо видны сформировавшиеся чередующиеся слои никеля перемежающиеся оксидными включениями Такая структура оптимальна для формирования качественного керметного покрытия на поверхности основного материала

Рисунок 13 - Микроструктура плазмешю] о покрытия из композиционного порошка АЬОз - N1 (21,9%)

Наибольшее значение макротвёрдости ЫЯС 62 было получено на образцах с содержанием никеля в покрытии 9,1%. Это значение сопоставимо с твёрдостью плазменных покрытий на основе чистого А^Оз (НЯС 60-70). Данные рентгенофотоэлектронного анализа говорят о переходе никеля в его оксид М2О3, а также об образовании алюмината никеля №(А10з). Следовательно, в данном покрытии не формируется полноценной никелевой матрицы, и твёрдость покрытия определяется в основном оксидами алюминия и никеля.

Для покрытия А^Оз — № (12,8%) было получено значение ЫЯС 59 и это говорит о том, что в полученном слое более заметную роль начинает играть пластичная никелевая матрица. Более низкую твёрдость показало покрытие с содержанием никеля 21,9% (ЫЯС 54).

При измерении микротвёрдости исследуемых образцов было установлено, что она колеблется в широких пределах для каждого образца. Для первого образца замерить микротвёрдость не удалось вследствие его хрупкого разрушения при приложении нагрузки на индентор. Были получены следующие значения:

Анализ полученных данных по прочности сцепления показывает, что при увеличении содержания никеля в износостойком слое возрастает прочность сцепления покрытия с основным материалом (рисунок 14). Для покрытия А1гОз — № (9,1%) значение прочности сцепления приближается к покрытию из чистого А120з (аСц = 10,2 МПа). Значительно более высокое значение данного параметра наблюдается у покрытий с содержанием никеля 12,8 (осц = 38,4 МПа) и 21,9% (0Сц = 42,3 МПа). Эти показатели приближаются к параметрам покрытий из чистого никеля (оСц = 56 МПа). Разрушение большинства покрытий носит адгезионный характер, т.е. происходит по границе слой - подложка. Это говорит о том, что прочность сцепления между фазами превышает прочность сцепления материала и основы. Для одною из образцов с покрытием разрушение произошло с образованием отверстия в напыленном слое. Это говорит о слабой связи между компонентами в покрытии, и подтверждает выдвинутое предположение о том, что в данном покрытии не формируется полноценная никелевая матрица.

Наивысшую относительную износостойкость при испытаниях показал материал АЬОз - № (12,8%) (рисунок 15). Образец с покрытием из данного порошка потерял в 6,4 раза меньше массы, чем образец, изготовленный из закалённой стали 65 Г. Покрытия с содержанием никеля 9,1% и 21,9% показали относительную износостойкость 2,4 и 1,9 соответственно.

покрытие

микротвёрдость, ГПа

А12Оз - № (9,1%) А120з~№(12,8%) А1203-№(21,9%)

4,3... 19,2 4,3...15,7

Рисунок 14 - Прочность сцепления покрытий с основой: 1 -А12Оз;2-А12ОЗ-№ (9,1%); 3 - А1203 -№ (12,8%); 4 - А1203 - № (21,9%)

Рисунок 15 - Износ образцов в зависимости от пути трения:

1 - сталь 65Г; 2 - А1203 - N1 (9,1%); 3 - А1203 - N1 (12,8%); 4~А1?03-№ (21,9%)

Можно предположить, что в слое с большим содержанием никеля (21,9%) не формируется структуры с высокой износостойкостью из-за большого расстояния между оксидными частицами. Данное покрытие менее твёрдое и более пластичное; его свойства в большей степени определяются свойствами металлической матрицы. Меньшее содержание металла, образующего матрицу (9,1%), также приводит к снижению износостойкости. Никелевая прослойка в таком покрытии становится слишком тонкой для удержания твёрдой фазы, и материал становится слишком хрупким. Охрупчиванию также способствует оксид никеля М20з, который согласно рентгенофотоэлектронному анализу присутствует в покрытии.

Испытания рыхлительных лап культивагора в реальных условиях эксплуатации на среднесуглияистых почвах четвёртого класса каменистости при средней влажности 19% показали, что серийные детали при наработке 30 га износились в среднем на 11,8 мм. Износ лап, упрочнённых напылением порошка ПГ-УС25, составил в среднем 4,7 мм. Напыление разработанных композиционных покрытий уменьшило износ рабочего органа в среднем до 3,5 мм. Плазменное износостойкое покрытие из чистого отслоилось со всех рыхли-тельных лап после обработки первых двух гектаров. Покрытие с содержанием никеля 9,1% имеет невысокую прочность сцепления, поэтому при достижении наработки 8 га начинается его отслоение. К концу испытаний на детали остались лишь небольшие островки напыленного материала. Остальные два покрытия сохраняют полную работоспособность до окончания опыта.

На рисунке 16 представлена относительная износостойкость лап культиваторов с покрытиями из композиционных порошков. Исследуемые покрытия из композиционных порошков показали относительную износостойкость в пределах 1,9...3,3 по сравнению с серийно выпускаемой лапой. Наилучшие результаты достигаются при содержании никеля в покрытии 12,8 %.

Рисунок 16 - Относительная износостойкость лап культиватора: 1 - серийная; 2 - ПГ-УС25; 3 - А120з - № (9,1 %); 4 - А1203 - № (] 2,8%);

В целом эксплуатационные испытания подтверждают выдвинутые теоретические предпосылки и позволяют сделать вывод об эффективности упрочнения рабочих органов почвообрабатывающих машин композиционным материалом на основе оксида алюминия с никелевой матрицей.

В пятой главе «Технологический процесс упрочнения и его экономическая эффективность» представлена технология упрочнения рыхлительных лап культиватора с использованием разработанных композиционных порошков и оценена эффективность её внедрения в условиях ремонтного предприятия. Сравнительный экономический эффект за расчётный период при объёме производства 20000 шт./год составит 380 тыс. руб.

ОБЩИЕ ВЫВОДЫ

1. Процесс изнашивания рабочих органов почвообрабатывающих машин носит экстремальный характер, поэтому расход данных деталей при проведении полевых работ значителен. Применяемые с целью упрочнения износостойкие материалы позволяют повысить ресурс только до определённого предела.

2. Анализ существующих материалов, твёрдость которых превышает твёрдость частиц кварцевого песка, позволяет сделать вывод о перспективности применения технической керамики, а именно оксида алюминия для упрочнения рабочих органов почвообрабатывающих машин. Обладая низкой стоимостью и высокой износостойкостью при абразивном изнашивании, данный материал не переносит ударные нагрузки вследствие своей природной хрупкости. На основании этого предложено создание композиционного материала на основе никелевой матрицы.

3. Среди множества способов создания керметного покрытия был сделан обоснованный выбор плазменного напыления плакированных порошков, получаемых методом газофазной металлизации при термическом разложении пен-такарбонила никеля на поверхности оксидных частиц.

4. Максимальная скорость роста никелевого покрытия на поверхности оксидной частицы достигается в интервале оптимальных температур и лежит в пределах 170...210 °С. Скорость роста покрытий в данном интервале составляет 160... 170 мкм/ч. Оптимальная подача газовой смеси в реактор составляет 40 л/ч.

5. Исследование морфологии полученных плакированных порошков позволило установить, что при достижении содержания никеля 10%, на поверхности частиц образуется сплошное плёночное покрытие. По мере роста содержания металла происходит сглаживание граней исходных частиц, которое улучшает его текучесть.

6. Исследование химического состава плазменных покрытий из разработанных композиционных порошков позволило установить, что в процессе напыления происходит выгорание никеля в пределах 1,3-3% за счёт его испарения

7. Анализ молекулярного состава химических соединений в покрытии показал наличие таких веществ, как алюминат никеля №(А10ч), оксидов никеля N¡0 и N¡203, чистого алюминия А1. При эгом наличие первого и третьего из перечисленных соединений свойственно только покрытию

8. Анализ морфологии покрытий показал, что в процессе плазменного напыления композиционных порошков формируется характерная слоистая поверхность из перекрывающихся расплавленных частиц исходного порошка. При увеличении содержания никеля поверхность покрытия становится более гладкой за счёт более полного расплавления частиц порошка. Исследование микроструктуры покрытий показало наличие сформировавшейся магричной никелевой структуры с достаточно равномерным распределением оксидных включений.

9. Твёрдость покрытий лежит в пределах HRC 54-62, при этом максимальное значение соответствует покрытию с наименьшим содержанием никеля. Полученная микротвёрдость составляет 4,3... 19,2 ГПа. Прочность сцепления покрытия А^Оз — N1 (9,1%) равная 10,2 МПа недостаточна для работы в условиях ударно-абразивного изнашивания. Прочность сцепления, достигнутая у покрытий с содержанием никеля

МПа) обеспечивает их стойкость во время проведения обработки почвы.

10. Применение плазменных покрытий из композиционных порошков на основе оксида алюминия позволило повысить ресурс рыхлительных лап культиватора в 1,9.. .3,3 раза по сравнению с серийными деталями.

11. Экономическая эффективность от внедрения разработанной технологии упрочнения за расчётный период при годовой программе 20000 шт. составит 380 тыс. руб.

Основные положения диссертации опубликованы в следующих работах:

1. Петров М.Ю. Разработка наплавочного материала для восстановления рабочих органов почвообрабатывающих машин. // Достижение устойчивого развития сельскохозяйственного производства Верхневолжья в XXI веке: Материалы XXIII науч.-практ. конференции. - Тверь: ТГСХА, 2000. - С. 132-134.

2. Козырев В.В., Петров М.Ю. Варианты аппаратурно-технологического оформления процесса металлизации порошковых материалов карбонильным методом. // Актуальные проблемы аграрной науки Верхневолжья: Сб. науч. трудов. - Тверь: ТГСХА, 2001. - С. 108-110.

3. Петров М.Ю. Результаты исследований температурных режимов при металлизации порошковых материалов карбонильным методом. // Актуальные проблемы аграрной науки Верхневолжья: Сб. науч. трудов. - Тверь: ТГСХА,

2001.-С. 110-111.

4. Козырев В.В., Петров М.Ю., Петров А.Ю. Свойства металлизированных порошков технической керамики для восстановления рабочих органов почвообрабатывающих машин. // Проблемы и перспективы развития агропромышленного комплекса Тверского региона: Сб. науч. трудов. - Тверь: ТГСХА,

2002. - С. 207-209.

5. Козырев В.В., Петров М.Ю. Применение технической керамики для создания износостойких покрытий. // Улучшение использования природного и ресурсного потенциала Тверского региона: Сб. науч. трудов, - Тверь: ТГСХА, 2002.-С. 140-147.

6. Петров М.Ю. Получение композиционных порошков для восстановления рабочих органов почвообрабатывающих машин. // Технический сервис в АПК: Сб. науч. трудов. - М.: МГАУ, 2002. - С. 55-58.

7. Петров М.Ю. Повышение ресурса почворежущих деталей сельскохозяйственных машин. // Кадровые ресурсы и сберегающие технологии в агропромышленном комплексе: Матер, науч.-практ. конф. с междунар. участием. -Тверь: ФГОУ «Тверской ИПК АПК», 2002. - С. 244-246.

8. Козырев В.В., Петров М.Ю. Получение композиционных порошков на основе технической керамики // Ремонт, восстановление, модернизация. - 2003. -№3.-С. 6-7.

9. Козырев В.В., Петров М.Ю., Петров А.Ю. Исследование процесса металлизации порошков технической керамики. // Проблемы социально-экономического развития села Тверской области: Сб. науч. трудов. - Тверь: ТГСХА, 2003. - С . 173-176.

10. Петров М.Ю. Морфология плазменных покрытий из композиционных порошков на основе технической керамики. // Достижения сельскохозяйственной науки - развитию агропромышленного комплекса: Сб. науч. трудов. -Тверь: ТГСХА, 2004. - С . 152-153.

11. Козырев В.В., Петров М.Ю. Получение и перспективы использования металлизированных порошковых материалов для упрочнения деталей машин // Технология машиностроения. - 2004. - №3. - С. 40-41.

12. Козырев В.В., Петров М.Ю. Упрочнение рабочих органов машин, эксплуатируемых в условиях воздействия абразивной среды // Вестник Тверского государственного технического университета: Научный журнал. Тверь: ТГТУ, 2004. Вып. 4. - С. 165-167.

Подписано к печати X X, Формат 60x84/16.

Бумага офсетная. Печать офсетная. Уч.-изд. л.<Д Тираж экз. Заказ .¿У» X Ш

Отпечатано в лаборатории оперативной полиграфии ФГОУ ВПО «Московский государственный агроинженерный университет им. В. П. Горячкина» 127550, Москва, Тимирязевская, 58

05.47 -OS. 11

(\ ' 560

ВВЕДЕНИЕ.

V 1. СОВРЕМЕННОЕ СОСТОЯНИЕ ПРОБЛЕМЫ УПРОЧНЕНИЯ

РАБОЧИХ ОРГАНОВ ПОЧВООБРАБАТЫВАЮЩИХ МАШИН. ЦЕЛЬ И ЗАДАЧИ ИССЛЕДОВАНИЙ.

1.1. Причины выхода из строя рабочих органов почвообрабатывающих машин.

1.2. Способы восстановления и упрочнения рабочих органов. Применяемые материалы. ' 1.3. Применение технической керамики для создания износостойких покрытий.

1.3.1. Физико-механические свойства технической керамики.

1.3.2. Опыт применения керамических покрытий на рабочих органах

1.4. Способы получения плакированных композиционных порошков

1.5. Цель и задачи исследований.

2. ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ ПРЕДПОСЫЛКИ ПОЛУЧЕНИЯ ИЗНОСОСТОЙКИХ ПОКРЫТИЙ.

2.1. Механизм образования металлических покрытий при термическом разложении карбонилов.

2.2. Механизм образования износостойких структур при плазменном напылении металлизированных керамических порошков.

2.2.1. Нагрев и движение частиц порошка в плазменной струе.

2.2.2. Межфазное взаимодействие в порошковых частицах.

2.2.3. Формирование покрытия при напылении.

2.2.4. Химическое взаимодействие компонентов.

2.2.5. Термомеханическая совместимость фаз.

3. МЕТОДИКА ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ.

3.1. Программа экспериментальных исследований.

3.2. Проведение процесса газофазной металлизации.

3.3. Определение химического состава и морфологии металлизированных порошковых частиц.

3.4. Проведение плазменного напыления композиционных порошков

3.5. Определение химического состава, морфологии и микроструктуры покрытий.

3.6. Определение твёрдости покрытий.

3.7. Определение прочности сцепления покрытий с основным материалом

3.8. Определение износостойкости покрытий.

3.9. Эксплуатационные испытания упрочнённых деталей.

4. РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЙ И ИХ АНАЛИЗ.

4.1. Скорость образования металлического покрытия на порошковых частицах.

4.2. Химический состав и морфология металлизированных порошковых частиц.

4.3. Химический состав, морфология и микроструктура покрытий

4.4. Твёрдость покрытий.

4.5. Прочность сцепления покрытий с основным материалом.

4.6. Износостойкость покрытий.

4.7. Результаты эксплуатационных испытаний.

5. ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЙ ПРОЦЕСС УПРОЧНЕНИЯ И ЕГО ЭКОНОМИЧЕСКАЯ ЭФФЕКТИВНОСТЬ.

5.1. Технологический процесс упрочнения деталей.

5.2. Экономическая эффективность процесса упрочнения.

Качество работ, выполняемых сельскохозяйственной техникой, напрямую зависит от состояния рабочих органов машины. В частности, для операций почвообработки огромную роль играют почворежущие детали. Именно от них зависит качество технологического процесса, затраты на его проведение и сроки выполнения работ. Очевидно, что одним из важнейших показателей, определяющим надёжность машины, является ресурс рабочего органа.

На фоне прогрессирующего старения и сокращения машинно-тракторного парка хозяйств (текущая обеспеченность 45.60% от норматива) уровень использования производственных мощностей различных ремонтно-технических предприятий лежит в пределах 10.36%. Однако в последние годы появился экономический эффект от работы ремонтно-обслуживающей базы. Около 25% сервисных предприятий даже наращивают объёмы работ. В частности в Тверской области и в настоящее время продолжается процесс совершенствования сервисной службы [1].

Для организации технического обслуживания и ремонта сельскохозяйственной техники созданы и успешно работают машинно-технологические станции (МТС) в Конаковском, Кесовогорском, Молоковском и Кимрском районах Тверской области. Помимо выполнения основного объёма механизированных работ в нескольких хозяйствах, МТС ведут ремонт и восстановление техники [2]. Именно на базе этих развивающихся формирований представляется возможным внедрение современных технологических процессов восстановления и упрочнения деталей сельскохозяйственных машин.

Затраты на ремонт и техническое обслуживание техники составляют до 15% от всей валовой продукции сельского хозяйства. При этом в структуре этих затрат 70.75% приходится на закупку новых запасных частей и лишь 8. 10% приходится на восстановление и упрочнение изношенных деталей машин [3].

Существует два подхода при изготовлении рабочих органов почвообрабатывающих машин. Первый заключается в выпуске рабочих органов из летированных сталей типа 65Г с последующей термообработкой. Данный подход получил широкое распространение на отечественных заводах-изготовителях рабочих органов. Рабочие органы получаются дешёвыми и имеют невысокий ресурс, что приводит к их частой замене на почвообрабатывающих машинах.

В последнее время наблюдается тенденция снижения качества поставляемых деталей, так как за их изготовление взялись предприятия, ранее никогда этим не занимавшиеся. При этом зачастую не соблюдается установленная технология производства, изменяются геометрические параметры деталей и их физико-механические свойства. Рабочие органы, выпускаемые такими предприятиями, не соответствуют требованиям качества и не обеспечивают номинального ресурса работы [4].

Для второго подхода характерно применение высоколегированных сталей с последующей качественной термообработкой, либо упрочнением режущей части твёрдыми сплавами. Данное направление получило широкое распространение за рубежом. Упрочнённые на этапе изготовления рабочие органы почвообрабатывающих машин выпускают такие фирмы, как La Pina (Испания), Forges de Niawx (Франция), Land (США, Великобритания). Необходимо отметить, что перечисленные предприятия являются специализированными, то есть занимаются выпуском только рабочих органов [4].

Среди отечественных производителей, выпускающих упрочнённые рабочие органы, ведущим является ОАО «ВИСХОМ». Им налажено мелкосерийное производство упрочнённых рабочих органов улучшенной конструкции. При изготовлении используется легированная сталь, а износостойкое покрытие наносится методом плазменной дуговой наплавки.

В условиях недостаточного ресурса основной массы поставляемых рабочих органов представляется актуальным рассмотрение вопроса повышения их износостойкости. Ресурс может быть увеличен путём упрочнения данных деталей износостойкими покрытиями. При этом необходимо отметить, что в применении твёрдых сплавов для данных целей достигнут определённый предел. В этой связи представляется перспективным применение технической керамики в качестве основы износостойкого покрытия.

Керамика обладает существенными преимуществами перед традиционными наплавочными материалами (высокая твёрдость и износостойкость, низкая стоимость). При этом основной проблемой, связанной с применением указанного материала, является хрупкость керамики вследствие невозможности накопления в ней сколь либо существенной пластической деформации. Данная работа посвящена решению проблемы хрупкости керамики при использовании её в качестве износостойкого покрытия на рабочих органах почвообрабатывающих машин.

Основные положения диссертации докладывались на:

- всероссийской заочной конференции «Перспективы развития Волжского региона», г. Тверь, ТГТУ, 1999 г.;

- научно-практической конференции «Кадровые ресурсы и сберегающие технологии в агропромышленном комплексе», г. Тверь, Тверской ИПК АПК, 24-26 июня 2002 г.;

- международной научно-практической конференции «Современные проблемы технического сервиса в агропромышленном комплексе», г. Москва, МГАУ им. В.П. Горячкина, 16-18 декабря 2002 г.;

- ежегодных конференциях профессорско-преподавательского состава Тверской государственной сельскохозяйственной академии, 1999-2004 гг.

Работа выполнена на кафедре ремонта машин и ЭМТП Тверской государственной сельскохозяйственной академии (ТГСХА). Помощь при выполнении части экспериментальных исследований оказали: Государственный научно-исследовательский институт химии и технологии элементоорганиче-ских соединений (ГНИИХТЭОС), Дмитровский филиал Московского государственного технического университета им. Н.Э. Баумана (МГТУ), Тверской государственный технический университет (ТГТУ), Тверской государственный университет (ТГУ).

1. СОВРЕМЕННОЕ СОСТОЯНИЕ ПРОБЛЕМЫ УПРОЧНЕНИЯ РАБОЧИХ ОРГАНОВ ПОЧВООБРАБАТЫВАЮЩИХ МАШИН. ЦЕЛЬ И ЗАДАЧИ ИССЛЕДОВАНИЙ

Результаты исследований:

Энергия связи, эВ Молекулярный состав п/п Ni AI Ni AI

1 857.4 75.8 Ni(AI03), Ni203 Ni(AI03), Al203

2 854.8 75.2 NiO AI2O3

3 854.5 75.2 NiO, Ni AI203I AI

4 - 75.7 ■ AI(AI03), Al203

Зам.Ди

ТВЕРЖДАЮ» кого филиала .Э.Баумана Киреев В.Н. ря 2005 г.

Протокол испытаний по определению адгезионной прочности напыленных покрытий №1

Цель испытаний: Определение адгезионной прочности различных покрытий, нанесенных плазменным напылением на образцы из стали 65Г.

Методика испытаний и используемое оборудование.

При проведении испытаний использовались образцы и приспособления, показанные на рисунке.

1- стержень из материала основы,

2- стальная втулка,

3- напыленный слой,

4- втулка,

5- разрезная шайба,

6- накидная гайка,

7 и 8 - детали испытательной машины.

Стержень из материала основы запрессовывался в стальную втулку 4. Перед напылением слоя 3 торцы втулки 2 и стержня 1 выставлялись по одной плоскости. Рабочая поверхность, на которой определялась адгезионная прочность, имела форму круга с диаметром 3 мм.

Испытания проводились на испытательной машине FP-10/1 производства ГДР. Машина имеет пять шкал измерения усилий: ~ шкала до 0,4 кН (с ценой деления 2Н); шкала до 1 кН (с ценой деления 5 Н);

Продолжение приложения Г шкапа до 2 кН (с ценой деления J О Н); шкала до 4 кН (сценой деления 20 Н); шкала до 10 кН (с ценой деления 50 Н). Результаты испытаний. Результаты испытаний приведены в таблице. обр. Материал основы Материал покрытия Максимальная сила, H Прочность сцепления Оси, МПа Примечания

1 А120з-№(9,1%) 112 15,9

1 AI2O3 - Ni (9,1%) 122 17,3 отверстие в напыленном слое

2 Al20j-Ni(12,8%) 262 37,0

2 Сталь 65Г АЬОз-Ni (12,8%) 282 39,9

3 AI2O3 - Ni (21,9%) 294 41,6

3 AI2O3 - Ni (21,9%) 304 43,0

4 AI2O3 68 9,6

4 AI2O3 76 10,8

Разрушение образцов с маркировкой №2, №3 и №4 носит адгезионный характер, то есть происходит по границе раздела материал основы -напыленное покрытие.

Один из образцов с №1 разрушился с образованием отверстия в напыленном слое, т.е. произошло когезионное разрушение, хотя результаты осмотра свидетельствуют о частичном отсутствии напыленного материала на торце стержня основы у этого образца.

Инженер-технолог 1 категории Инженер-технолог

Пузряков А.А Григорьев Д.С.

Утверждаю ЙредЩр^ль колхоза й^^Щмда КПСС зПг^ лНЖ-Ю. Нестеров

АКТ эксплуатационных испытаний

1. Наименование хозяйства: Колхоз им. XXII съезда КПСС Калининского района Тверской области.

2. Объекты испытаний, место установки: упрочнённые рыхлительные лапы культиватора, культиватор КШП-8 № 258472, год выпуска - 1983 г.

3. Время (продолжительность) эксплуатации: 20 апреля 2003 - 10 мая

4. Наработка: 30 га.

5. Состояние объектов испытаний: все упрочнённые лапы находятся в рабочем состоянии, пригодны к дальнейшей эксплуатации.

2003 г.

Представители хозяйства

J^f Коршунов Н.В. т^зав. мастерскими

Волков A.M. механизатор

Представитель научного учреждения

1. Черноиванов В.И. Состояние и проблемы технического сервиса в АПК. // Механизация и электрификация сельского хозяйства. - 2002. - №7. 2-6.

2. Верней В.И., Бойчук И.Ф. Возможные направления выхода из кризисного состояния с техникой в АПК Тверской области. // Проблемы социально-экономического развития села Тверской области: Сб. науч. трудов. -Тверь: ТГСХА, 2003. - 157-161.

3. Лялякин В.П. Концепция развития ремонта техники на базе восстановления и упрочнения деталей. // Механизация и электрификация сельского хозяйства. - 2001. - №6. 2-7.

4. Сидоров А. Технический уровень и ресурс рабочих органов сельхозмашин. // Тракторы и сельскохозяйственные машины. - 1998. - №3. -С. 29.

5. Износ деталей сельскохозяйственных машин. / Под ред. Северне- ва М.М. - Л.: Колос, 1972. - 288 с.

6. Львов П.Н. Абразивный износ и защита от него. - М.: ЦБТИ, 1959. - 56 с.

7. Ткачёв В.Н. Работоспособность деталей машин в условиях абразивного изнашивания. - М.: Машиностроение, 1995. - 336 с.

8. Васильев СП., Ермолов Л.С. Об изнашивающей способности почв // Повышение долговечности рабочих деталей почвообрабатывающих машин. -М. , 1960.-С. 130-141.

9. Крагельский И.В. Трение и износ. - М.: Машиностроение, 1968. - 480 с. П.Крагельский И.В. О расчёте трущихся сопряжений на износ при микрорезании, пластичном и упругом контакте. // Износ и антифрикционные свойства материалов. - М.: Наука, 1964.

10. Крагельский И.В., Добычин М.Н., Комбалов B.C. Основы расчёта на трение и износ. - М.: Машиностроение, 1977. - 526 с.

11. Львов П.Н. Расчёт абразивной износостойкости. // Вестник машиностроения. - 1959. - №7. 46-49.

12. Костецкий Б.И. Надёжность и долговечность машин. - Киев: Техника, 1950.-168 с.

13. Костецкий Б.И. Трение, смазка и износ в машинах. - Киев: Техника, 1970.-396 с.

14. Костецкий Б.И. Износостойкость деталей машин. - Киев: Техника, 1975.-405 с.

15. Виноградов В.В. и др. Абразивное изнашивание.- М.: Машиностроение, 1990. -224 с.

16. Хрущев М.М. Закономерности абразивного изнашивания. // Износостойкость. -М. : Наука, 1975. - 5-28.

17. Тененбаум М.М. Сопротивление абразивному изнашиванию.- М.: Машиностроение, 1976.-271 с.

18. Добровольский А.Г., Кошеленко П.И. Абразивная износостойкость материалов: Справочное пособие. - К.: Техника, 1989. - 128 с.

19. Евграфов В.А., Орлов Б.Н. Влияние твёрдости поверхностного слоя на абразивный износ рабочих органов почвообрабатывающих машин. // Ремонт, восстановление, модернизация. - 2004. - №3. - 21.

20. Орлов Б.Н., Евграфов В.А. Оценка интенсивности изнашивания рабочих органов почвообрабатывающих машин. // Механизация и электрифи-кация сельского хозяйства. - 2004. - №2. 20-21.

21. Гаркунов Д.Н. Триботехника. - М.: Машиностроение, 1985. - 424 с.

22. Справочная книга по технологии ремонта машин в сельском хозяйстве. Под. ред. А.Н. Селиванова. - М.: Колос, 1975. - 600 с.

23. Канков Г.Е., Кирюхин В.Г. Основные направления работ по повышению надёжности лемехов и отвалов. // Тракторы и сельскохозяйственные машины. - 1986. - №9. - 27-31.

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

25. Сидоров А., Сидоров А.И. Повышение ресурса почворежущих органов наплавочными сплавами. // Механизация и электрификация сельского хозяйства. - 2003. - №9. 20-22.

26. Сидоров А., Загурский В.К. Результаты Испытаний дисков лущильников, упрочнённых наплавкой. // Тракторы и сельскохозяйственные машины. - 1988. - №9. - 49-53.

27. Мочалов И.И,, Костенко СИ., Васильев В.А. Ремонт сельскохозяйственных машин. - М.: Колос, 1984. - 255 с.

28. Буренко Л.А., Винокуров В.П. Ремонт сельскохозяйственных машин.-М.: Россельхозиздат, 1981.- 189 с.

29. Гуревич Д.Ф., Цырин А.А. Ремонтные мастерские совхозов и колхозов: Справочник. 2-е изд, перераб. и доп. - Д.: Агропромиздат, 1988. - 336 с.

30. Силуянов В.П. Восстановление деталей газопорошковой и индукционной наплавкой. // Состояние и перспективы восстановления и упрочнения деталей машин: Матер, конф. Сборник 1. - М.: ЦРДЗ, 1994. - 31-32.

31. Рекомендации по упрочнению и восстановлению почворежущих элементов наплавкой намораживанием / Г.Ф. Бетеней, Н.В. Кардаш, И.А. Огородников. - М.: ГОСНИТИ, 1991. - 28 с.

32. Бернштейн Д.Б., Лискин И.В., Хальков В.П., Крылова И.А. Износостойкость лемехов, зонально упрочнённых твёрдыми сплавами. // Тракторы и сельскохозяйственные машины. - 1988. - №9. - 32-33.

33. Бернштейн Д.Б. Повышение срока службы плужных лемехов, // Тракторы и сельскохозяйственные машины. - 1998. - №7. - 30-33.

34. Сидоров А. Совершенствование конструкции и упрочнение дисковых рабочих органов. // Механизация и электрификация сельского хозяйства. - 2003. -№8. 30-32.

35. Рылов О.И. Исследование и разработка наплавленного металла, стойкого в условиях ударно-абразивного воздействия: Автореф. дис. канд. техн. наук. - Свердловск, 1974. - 27 с.

36. Рылов О.И., Фоефанова Т.А., Дружинин В.Г., Софронова Т.Г. Повышение долговечности рабочих органов землеройных и горных машин. // Ремонт и эксплуатация сельскохозяйственной техники: Межвузовский сб. науч. тр. - Ижевск, 1983. - 54-60.

37. Амелин Д.В., Рыморов Е.В. Новые способы восстановления и упрочнения деталей машин электроконтактной наваркой. - М.: Агропромиздат, 1987.-151 с.

38. Васильев В.А., Собенин Л.Н. Повышение износостойкости рабочих органов сельскохозяйственных машин. // Наука - возрождению сельского хо-зяйства в XXI веке: Тез, XXXIV межвуз. науч,-практ. конф. - Великие Луки: ВГСХА, 2001.-С. 238-240.

39. Тилабов Б.К., Мухамедов А.А. Получение износостойких покрытий на поверхностях рабочих органов. // Тракторы и сельскохозяйственные машины. - 2002. - №10. - 42-44.

40. Шевченко В.Я. Введение в техническую керамику. - М.: Наука, 1993.-113 с.

41. Керамические материалы. / Г.Н. Масленникова, Р.А. Мамаладзе, Мидзута, К. Коумото; под ред. Г.Н. Масленниковой. - М.: Стройиздат, 1991, -320 с.

42. Тонкая техническая керамика. / Под ред, Янагида X. Пер. с японского. - М.: Металлургия, 1986. - 279 с.

43. Пивинский Ю.Е., Ромашин А.Г. Кварцевая керамика. - М.: Металлургия, 1974.-264 с,

44. Ерёмин Н.И., Лайнер Ю,А., Певзнер И,3. Производство глинозёма, - М.: Металлургия, 1978. - 344 с.

45. Астахов А.С., Буклагин Д.С, Голубев И,Г. Применение технической керамики в сельскохозяйственном производстве. - М.: Агропромиздат, 1988.-64 с,

46. Burgam P.M. Taking advantage of new ceramics, // Manufacturing engineering. - 1985. - vol, 94. - №2. - p, 60-63.

47. Foley A.B., McLeest V.A. Comparison of the wear of ceramic tipped and conventional precision seed drill coulters, // Journal of agricultural engineering research,-1986,-vol, 35 , -№ 10,-p, 97-113,

48. Бабин Ю.А,, Бернштейн Д,Б., Кисетова Н,И. Техническая керамика — перспективный материал для рабочих органов и деталей сельскохозяйственной техники, // Тракторы и сельскохозяйственные машины. - 1988, - №3, - С . 53-54,

49. Беликов И.А. Повышение долговечности рабочих органов плуга керамическими материалами: Автореф. дис. канд. техн. наук. - Москва, 2002. -22 с.

50. Новиков B.C., Беликов И.А. Повышение износостойкости рабочих органов плуга керамическими материалами. // Технический сервис в АПК: Сб. науч. тр. - М.: МГАУ, 2002. - 58-67.

51. Ващенко В.В., Векслина В.А. и др. Процессы химического осаждения никель-хромового покрытия на металлические и неметаллические порошки. // Теория и практика защиты металлов от коррозии: Сб. ст, - Куйбышев, 1979.-С. 110-113.

52. Занозин В.Н,, Рыбальченко Р.Б. и др. Влияние электролитического кобальтирования на свойства порошковых смесей WC-Co. // Порошковая металлургия. - 1986. - №4. - 8-11.

53. Смирнов А.И., Петруничев В.А. Плазменная металлизация порошка окиси алюминия. // Физика и химия обработки материалов. - 1981. - №5. - 49-52.

54. Королёва Е.В., Петруничев В.А. Плазменная металлизация дисперсных карбидов. // Физика и химия обработки материалов. - 1983. - №3. -С. 56-59.

55. Ройк И.Л., Новиков Н.И. Нанесение металлических покрытий на порошки методом напыления в вакууме. // Порошковая металлургия. - 1975. - № 3 . - С . 1-9.

56. Клебанов Ю.Д., Розанов В.В., Сумароков В.Н. Установки для вакуумной металлизации порошковых и гранулированных материалов. // Порошковая металлургия. - 1975. - №7. - 104-108.

57. Борисов Г.А., Козырев В.В., Кирьянов Ю.Г. Получение металлопокрытий термическим разложением карбонилов никеля и железа. // Сб. науч. тр.МИИСП, 1987.-С. 18-20.

58. Козырев В.В. Металлоорганические соединения в ремонтном производстве. // Механизация и электрификация сельского хозяйства. - 1994. -№11.-С. 29-30.

59. Kozyrev V., Voronchikhina L. Prospects of usind materials based on technicfl ceramics in the repair industry. - Welding International. - 1999. - vol. 13(9).-p. 746-748.

60. Козырев B.B. Технологические основы восстановления деталей машин методом газофазной металлизации металлоорганических соединений: Дне. докт. техн. наук. - М., 2001.-316 с.

61. Козырев В.В. Металлоорганические соединения в машиностроении и ремонтном производстве. Монография. - Тверь: Студия-С, 2003. - 160 с.

62. Осаждение из газовой фазы. / Под ред. К. Пауэлла. - М.: Атомиздат, 1970.-472 с.

63. Сыркин В.Г. Карбонильные металлы. - М.: Металлургия, 1978. - 256 с.

64. Бикетова Л.В. Формирование структуры, состава и свойств композиционных порошков в процессе термического разложения никеля: Автореф. дис. канд. техн. наук. - М., 1989. - 20 с.

65. Белозерский Н.А. Карбонилы металлов. - М.: Металлургиздат, 1958.-372 с.

66. Сыркин В.Г. Химия и технология карбонильных материалов. - М.: Химия, 1972.-240 с.

67. Кальдераццо Ф., Эриоли Р., Натта Д. Карбонилы металлов, их получение, структура и свойства. - В кн. Органические синтезы через карбонилы металлов. - М.: Мир, 1970. - 11.. .211.

68. Разуваев Г.А., Грибов Б.Г., Домрачев Г.А., Соломатин Б.А. Метал- лоорганические соединения в электронике. - М.: Наука, 1972. - 480с.

69. Посон П. Химия металлоорганических соединений. - М.: Мир, 1970.-238с.

70. Козырев В.В. Восстановление сопряжения золотник-корпус гидравлических распределителей методом газофазной металлизации в условиях ремонтных предприятий АПК: Автореф. дис. канд. техн. наук. - М., 1989. - 16 с.

71. Сыркин В.Г. CVD-метод. Химическое парофазное осаждение. - М.: Наука, 2000. - 496с.

72. Сыркин В.Г., Уэльский А.А., Димант А.Д. Карбонильные металлические покрытия: Сопоставительный обзор НИИТЭХИМ. - М., 1973. - 31 с.

73. Вербловский A.M., Ротинян А.Л. Никелирование термическим разложением паров тетракарбонила никеля. // Журнал прикладной химии. -1960,№1.-С. 102...107.

74. Сыркин В.Г., Прохоров В.Н. // Журнал прикладной химии. - 1977, т. 50,№5.-С. 999... 1003.

75. Куликов И.С. Термическая диссоциация соединений. - М.: Металлургия, 1969. - 574 с.

76. Рабинович И.Б., Нистратов В.П., Тельной В.И. и др. Термодинамика металлоорганических соединений. - Нижний Новгород: НГУ, 1996. - 298 с.

77. Грибов Б.Г., Домрачев Г.А., Жук Б.В. и др. Осаждение пленок и покрытий разложением металлоорганических соединений. — М.: Наука, 1981. — 322 с.

78. Глазов В.М., Павлова Л.М. Химическая термодинамика и фазовые равновесия. - М.: Металлургия, 1988. - 558 с.

79. Посон П. Химия металлоорганических соединений. М.: Мир, 1970. -238 с.

80. Сыркин В.Г. Газофазная металлизация через карбонилы металлов. - М.: Металлургия, 1985. - 264 с.

81. Кипнис А.Я., Михайлова И.Ф, Повзенер Г.Р. Карбонильный способ получения никеля. - М.: ЦНИИТЭИЦМ, 1972. - 104 с.

82. Carlton Н.Е., Oxley Н. Inst. Chem. Eng. Journal. - V 11. №1, 1965. - p. 165.

83. Панченков Г.М., Лебедев В.П. Химическая кинетика и катализ. - М.: МГУ, 1961.-165 с.

84. Гузей Л.С, Сорокин В.В. Энергетика и кинетика химических реакций.-М.: МГУ, 1992. - 16 с.

85. Газотермическое напыление композиционных порошков. / А.Я. Кулик, Ю.С. Борисов, А.С. Мнухин, М.Д. Никитин. - Л.: Машиностроение, 1985.-199 с.

86. Бодяко М.Н., Вурзель Ф.Б., Кремко Е.В. и др. Газотермическая обработка керамических оксидов. - Мн.: Наука и техника, 1988. - 223 с.

87. Анциферов В.Н., Бобров Г.В, Дружинин Л.К. и др. Порошковая металлургия и напыленные покрытия. - М.: Металлургия, 1987. - 792 с.

88. Борисов Ю.С., Борисова А.Л. Плазменные порошковые покрытия. - Киев: Техника, 1986. - 223 с.

89. Керметы. / П.С. Кислый, Н.И. Бондарчук, М.С. Боровикова и др. - Киев: Наукова думка, 1985. - 272 с.

90. Вайнерман А.Е., Шорохов М.Х., Веселков В.Д., Новосёлов B.C. Плазменная наплавка металлов. - Л.: Машиностроение, 1969. - 192 с.

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

92. Савинов А.И. Влияние рельефа подложки на прочность сцепления плазменных покрытий с основой. // Ремонт сельскохозяйственной техники и её надёжность: Сб. науч. трудов. - Саратовский СХИ, 1976. - с. 18-23.

93. Соловьёв Б.М. Прочность сцепления, адгезия и напряжения в плазменных покрытиях. - М.: АгроНИИТЭИИТО, 1988. - 44 с.

94. Хокинг М., Васантасри В., Сидки П. Металлические и керамические покрытия. -М.: Мир, 2000, - 516 с.

95. Композиционные материалы с металлической матрицей. / Под ред. К. Крейдера. - М : Машиностроение, 1978. - 503 с.

96. Портной К.И., Бабич Б.Н., Светлов И.Л. Композиционные материалы на никелевой основе. - М.: Металлургия, 1979. - 264 с.

97. Структура и свойства композиционных материалов. / Портной К.И., Салибеков Е., Светлов И.Л., Чубаров В.М, - М.: Машиностроение, 1979.-255 с.

98. Пресков В.А., Любимов М.Л., Строганова В.В. Керамика и её спаи с металлом в технике. - М.: Атомиздат, 1969. - 232 с.

99. Поверхности раздела в металлических композитах. / Под ред. А. Меткалфа. - М.: Мир, 1978. - 440 с.

100. Испытание материалов. Справочник. / Под ред. X. Блюменхау- эра. - М.: Металлургия, 1979. - 448 с.

101. Конкин Ю.А. Практикум по экономике ремонта сельскохозяйственной техники. - М.: Машиностроение, 1988.

102. Конкин Ю.А., Пацкалев А.Ф., Лысюк А.И. и др. Экономическое обоснование внедрения мероприятий научно-технического прогресса в АПК. -М.:МРШСП, 1991.

103. Шпилько Ю.А., Драгайцев В.И., Тулапин П.Ф. и др. Методика определения экономической эффективности технологий и сельскохозяйственной техники. -М.: Аграрная наука, 1998.