автореферат диссертации по процессам и машинам агроинженерных систем, 05.20.03, диссертация на тему:Восстановление и упрочнение деталей сельскохозяйственной техники методами термодиффузионного насыщения

На правах рукописи

ИЛЬИН ВЛАДИМИР КУЗЬМИЧ

ВОССТАНОВЛЕНИЕ И УПРОЧНЕНИЕ ДЕТАЛЕЙ СЕЛЬСКОХОЗЯЙСТВЕННОЙ ТЕХНИКИ МЕТОДАМИ ТЕРМОДИФФУЗИОННОГО НАСЫЩЕНИЯ

Специальность 05.20.03- Технологии и средства технического обслуживания в сельском хозяйстве

АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени доктора технических наук

Казань 2004

Работа выполнялась в Московском государственном агроинженерном университете им. В.П. Горячкина на каф. «Детали машин» и Казанской государственной сельскохозяйственной академии на каф. «Сопротивление материалов и технология металлов»

Научный консультант - академик РАСХН, доктор технических наук, профессор М.Н.Ерохин

Официальные оппоненты: доктор технических наук, профессор Пучин Евгений Александрович;

доктор технических наук, профессор Голубев Иван Григорьевич;

доктор технических наук, профессор Новиков Александр Николаевич;

Ведущее предприятие - Саратовский государственный аграрный университет им. Н.И. Вавилова.

Защита состоится

/5" ¿¿аз*/

/0

_2004 г. в у ^_часов на заседании диссертационного совета ДМ 220.035.02 при ФГОУ ВПО «Казанская государственная сельскохозяйственная академия» по адресу: 420011, г. Казань, учебный городок Казанской ГСХА, УЛК ФМСХ, ауд. 213.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Казанской ГСХА.

Автреферат разослан

/3 ос^Ае^л^г

2004 г.

Ученый секретарь диссертационного совета, д-р. техн. наук, профессор

дров Александр Григорьевич

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность проблемы. Надежность сельскохозяйственной техники во многом зависит от износостойкости пар трения, износ которых при выбраковке, по данным ГНУ ГОСНИТИ не превышает 0,1 ...0,3 мм.

Важным резервом повышения эффективности использования техники, экономии материалов, топливно-энергетических и трудовых резервов в различных сферах экономики является восстановление изношенных деталей.

Экономическая целесообразность восстановления деталей обусловлена, прежде всего, возможностью повторного и неоднократного использования 6515 % деталей. Себестоимость восстановления, как правило, не превышает 15 % себестоимости новых деталей, а расход материалов в 15...20 раз ниже, чем при их изготовлении. Вместе с тем, эксплуатационная надежность деталей остается, низкой. Ресурс деталей после восстановления составляет в среднем не более 60...80 % ресурса новых.

Известны способы, позволяющие увеличить коррозионную и износную стойкость, а также механическую прочность деталей. К таким способам относится, в частности, химико-термическая обработка.

Существующие теоретические разработки в области ХТО не раскрывают сущность процессов восстановления деталей. Нет классификации методов восстановления деталей термодиффузионным насыщением, а также классификации методов повышения несущей способности диффузионного слоя. Поэтому существующая практика восстановления деталей способами термодиффузионного насыщения проводится методом интуитивного подхода.

Малая толщина слоя, сложность механической обработки диффузионных слоев по причине их высокой твёрдости, низкая его несущая способность, а также недостаточное увеличение линейных размеров - основные факторы сдерживающие применение данных методов в производство.

Поэтому очевидно, что разработка теории восстановления и упрочнения деталей методами термодиффузионного насыщения, и ее реализация в производство обеспечивающих существенное повышение долговечности деталей и машин в целом, является актуальной проблемой, решение которой внесет значительный вклад в экономику страны.

Целью работы является разработка теоретических основ восстановления деталей методами термодиффузионного насыщения, раскрывающих механизм управления линейными размерами, структурой, фазовым составом и несущей способностью диффузионного слоя. На основе теории разработать новые способы диффузионного насыщения, позволяющие повысить долговечность деталей.

Объектами исследований служили: диффузионные процессы, порошковые смеси; диффузионные покрытия; режимы насыщения и активизации; детали с диффузионными покрытиями работающие в условиях абразивного меха-нохимического изнашивания.

I РОС НАЦИОНАЛЬНАЯ

библиотека

Методы и способы исследования. Методической основой явился системный подход. Теоретические исследования выполнены с использованием соответствующих положений теорий надежности, вероятностей и математической статистики, аналитического и статистического моделирования на ЭВМ. Экспериментальные исследования проведены с использованием стандартных измерительных приборов, средств контроля точности деталей, современных машин трения и испытательных стендов. Стендовые и эксплуатационные испытания проводили на реальных машинах с последующей обработкой полученных результатов на ЭВМ.

Научная новизна. Разработаны научные основы проектирования износостойких и антифрикционных диффузионных покрытий для восстановления и упрочнения деталей машин, включающие: теоретическое обоснование выбора оптимальной насыщающей среды; математическую модель борирования сталей в порошке карбида бора; теоретическую модель приращения линейных размеров стальных деталей; обоснование использования ЭМО как способа интенсификации диффузионных процессов; пути управления структурой и основными свойствами диффузионных покрытий; новый способ диффузионного насыщения с применением ЭМО.

Практическая ценность и реализация результатов исследований.

На основе результатов исследований разработаны составы насыщающих смесей, способы восстановления и упрочнения деталей машин, работающих в условиях абразивного механохимического изнашивания: термодиффузионное хромирование в вакууме штоков гидроцилиндров, деталей гидростатической трансмиссии, поршневых пальцев двигателя ЗМЗ-53, валов картофелеуборочного комбайна ККУ-2, деталей топливного насоса низкого давления; бор'ирова-ние в порошке карбида бора валов картофелеуборочных комбайнов, уплотни-тельных втулок компрессоров, деталей топливного насоса низкого давления; многокомпонентное цинкование биметаллических втулок верхней головки шатуна. Применение диффузионных покрытий при восстановлении и упрочнении деталей машин позволяет повысить износостойкость в 1,7,..3 раза.

' Технологические процессы восстановления и упрочнения деталей методами диффузионного насыщения с применением ЭМО внедрены на Ногинском РТП Московской области, Пермском объединении грузового автотранспорта №1, а также на Высокогорской и Мамадышской МТС Республики Татарстан, кроме того, Министерством сельского хозяйства и продовольствия Республики Татарстан разработанные технологии рекомендованы для внедрения на ремонтных предприятиях сельхозтехники Республики Татарстан. Результаты научных исследований используются в учебном процессе ФГОУ ВПО «Казанская ГСХА», ФГОУ ВПО «Казанский ГЭУ».

Общий экономический эффект от использования результатов исследования составляет 2,3 млн. руб. в год.

Апробация работы. Основные результаты исследований доложены на:

- международных, всесоюзных и всероссийских конференциях, конгрессах и симпозиумах «Ремдеталь-90» (г.Москва); «Ремдеталь-91» (г.Пенза);

2-ой международный симпозиум по энергетике, окружающей среде и экономике (г.Казань,-1998), Российский национальный симпозиум по энергетике (г. Казань, -2001); Международная научно-техническая конференция по теории механизмов и машин (г. Казань,-2003);

- научно-техническом совете при Министерстве сельского хозяйства и продовольствия РТ в 1993-1995 гг.;

- республиканских конференциях и семинарах: «Передовые технологии в машиностроении» (г. Казань 96); Научно-практическая конференция «Перспективы развития автомобилей и двигателей в РТ» (г. Наб. Челны, КАМАЗ, 1999);

- межвузовских конференциях: Московский институт инженеров сельскохозяйственного производства им. В.П. Горячкина (1990 - 1994); Казанский сельскохозяйственный институт (1993 - 1996); Казанский государственный энергетический университет (1998 - 2003); «Ремонт и восстановление сельскохозяйственной техники» (г. Саранск 1991), «Организация и технология ремонта сельскохозяйственных машин ВСХИЗО (г. Москва 1992).

Публикации. По теме диссертации опубликована 31 печатная работа общим объемом 25,7 п.л., в том числе монография, 24 статьи (в том числе 7 статей в центральных изданиях).

Новизна исследований подтверждена авторским свидетельством и двумя положительными решениями на изобретение.

На защиту выносятся:

- теоретические основы восстановления деталей методами термодиффузионного насыщения;

- теоретические модели процессов насыщения диффузионных покрытий: борирования сталей в порошке карбида бора (В4С); хромирования стальных деталей; комплексное насыщение биметаллических деталей;

- технологические способы диффузионного насыщения с применением электромеханической обработки;

- результаты экспериментальных исследований структуры и свойств покрытий, полученных разными методами;

- пути и методы управления структурой и свойствами диффузионных покрытий на основе рационализации насыщающей среды.

Объем и структура диссертации. Работа состоит из введения, пяти глав, выводов и приложений, содержит 287 страниц печатного текста, включающего 22 таблицы, 69 рисунков, 277 наименований использованной литературы.

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ 1 Состояние вопроса, цель, задачи и методология исследования

Известно, что интенсивность абразивного изнашивания деталей сельскохозяйственных машин зависит, в основном, от твёрдости металлов, физико-механических свойств почв, режимов работы и других факторов. С точки зрения наибольшей износостойкости для различных видов изнашивания применяют материалы с оптимальной структурой, поэтому одной из основных задач технологии восстановления и упрочнения деталей машин является создание поверхностей с требуемыми триботехническими характеристиками. На основании

современных представлений теории трения и износа, разработанных в трудах В.А. Белого, В.Н. Бугаева, В.М. Власова, Д.Н. Гаркунова, М.Н. Ерохина, Б.И. Костецкого, И.В.Крагельского, Г.И. Криштала, И.Д. Радомысельского, А.П. Семёнова, М.М.Тененбаума, И.М. Федорченко, М.М. Хрущёва, М.Хебды, М.И. Черновола, А.В.Чичинадзе и других сформулирован ряд фундаментальных трибологических принципов, являющихся теоретической основой создания новых способов получения поверхностных покрытий с заданными свойствами. Одним из основных направлений повышения качества деталей сельскохозяйственной техники является применение различных покрытий. Известны способы, позволяющие увеличить поверхностную твердость, коррозионную и износную стойкость, а также механическую прочность деталей. К таким способам относится химико-термическая обработка (ХТО). В разработке и освоении процессов ХТО большую роль сыграли работы отечественных и зарубежных исследователей: В. И. Андрюшечкина, Б. Н. Арзамасова, В. И. Архарова,Б.С. Бокштей-на, Г.В. Борисенок, В. Н. Бугаева, А. Брамлей, Л. Г. Ворошнина, Н. С. Горбунова, Ю. Н Грибоедова, Ф. Гальмиша, Э.Гудерман, Г.Н.Дубинина, Г. В. Земско-ва, И. С.Козловского, И. Е. Конторовича, М. Г. Круковича, К. Кемен, И. Кем-бел, Ю. М. Лахтина, Л.С. Ляховича, Ж. Лесю, Н.А.Минкевича, А. Н. Минке-вича, А. Фри и многих других.

Анализ способов повышения надёжности деталей машин, работающих в абразивной среде, выявил в качестве наиболее перспективных способы термодиффузионного насыщения. Однако они не нашли широкого применения в производстве. Исследования, проведённые с целью выявления причин такого положения, показали, что диффузионный слой, не однороден по химическому и структурному составу. Как правило, наилучшими эксплуатационными свойствами обладает верхняя часть диффузионного слоя. При хромировании стальных деталей это карбидный слой, размеры которого, в зависимости от наличия углерода и химического состава стали, колеблются в пределах нескольких десятков мкм. Карбидный слой по своему фазовому составу неоднороден: наиболее богатые хромом фазы находятся на поверхности, микротвердость их достигает 22 ГПа, они имеют наибольшую стойкость против износа и коррозии. По мере удаления от поверхности вглубь диффузионного слоя содержание хрома в карбидах снижается. После карбидного слоя идет переходная зона, размеры и микротвердость которой также колеблются в широких пределах; например, на стали ХВГ микротвердость зоны, идущей за карбидной, составляет 1,0-1,5 ГПа -это ниже твердости основного металла. Размер этой зоны на стали ХВГ составляет 20-25 мкм. При хромировании ответственных деталей в процессе термического и химического воздействия размеры и форма деталей выходят за пределы допусков, установленных технической или проектной документацией, поэтому возникает потребность в механической обработке деталей, однако последняя значительно сокращает или сводит на нет карбидный слой. Оставшийся после механической обработки диффузионный слой по своим характеристикам значительно уступает исходному. При этом наличие переходной зоны, имеющей пониженную твердость, приводит к продавливанию оставшегося диффузионного слоя под воздействием рабочей нагрузки.

Следовательно, для повышения эксплуатационной надёжности деталей, имеющих диффузионные покрытия, необходимо, чтобы диффузионный слой обладал достаточной несущей способностью, заданными физико-механическими, антикоррозионными и триботехническими свойствами, не требовал дальнейшей термической и механической обработки, либо после окончательных механической и термической обработок имел достаточную несущую способность, заданные физико-механические, антикоррозионные и триботех-нические свойства.

Несущая способность диффузионного слоя зависит от его размера, твердости, структуры, а также свойств переходной зоны и основы металла. Для увеличения глубины проникновения насыщающего элемента необходимо активизировать поверхность детали. Детали с активизированной поверхностью могут подвергаться дальнейшей ХТО как в порошковых смесях, газовых средах, так и в вакууме. Активизация поверхности может осуществляться разными способами (воздействие ультразвуком, пластическая обработка и т.д.). Наиболее эффективной с точки зрения увеличения глубины диффузионного насыщения является электромеханическая обработка (ЭМО). В зависимости от исходной структуры и режима ЭМО толщина зоны термического воздействия может достигать 0,3 мм, поэтому ЭМО может с успехом использоваться и после ХТО для повышения твердости подложки.

Одним из основных этапов решения поставленной проблемы является разработка технологических способов нанесения диффузионных покрытий на поверхности деталей с целью их восстановления или упрочнения. Как показал анализ литературы, существует достаточно много методов нанесения диффузионных покрытий, кроме того, один и тот же метод нанесения покрытия может использоваться для получения различных видов ХТО.

В связи с вышесказанным был ограничен круг исследований. С использованием таких методологических принципов, как принцип предпочтительности, принцип поэтапности, принцип преемственности.

Наиболее распространенным видом изнашивания деталей сельскохозяйственной техники является абразивное изнашивание, в связи с чем в работе будут рассматриваться вопросы создания износостойких диффузионных покрытий для условий: абразивного изнашивания свободными абразивными частицами; изнашивания при наличии абразивных частиц в контакте трущихся поверхностей; гидроабразивного изнашивания. Кроме износостойких диффузионных покрытий, также будут рассматриваться коррозионно-стойкие и антифрикционные. Из многообразия видов ХТО объектами наших исследований будут: диффузионное хромирование, борирование, многокомпонентное цинкование, первые два - как износо- и коррозионностойкие покрытия для стальных деталей, последнее - для биметаллических деталей.

Наконец, по способам получения ограничимся: для диффузионного хромирования - вакуумным и газовым; для диффузионного борирования и многокомпонентного цинкования - газовым.

Принятая в работе программа исследования представлена на рисунке 1.

Анализ

условий работы деталей сельскохозяйственных машин методов нанесения диффузионных покрытий эксплуатационной надежности диффузионных покрытий

1 +

Выбор объектов исследования

* +

Поверхности деталей, работающих в условиях абразивного и коррозионного изнашивания

Диффузионные покрытия три-ботехнического назначения (хромирование, борирование, многокомпонентное шикование)

X

ЭМО как способ повышения эксплуатационных свойств и несушей способности диффузионных покрытий

т

Проектирование диффузионных покрытий

Разработка общих теоретических основ проектирования: выбор компонентов насыщающей среды, их количественное соотношение, принципы совместимости, сочетания с основой летали и т. д

т

Разработка способов повышения несущей способности диффузионного слоя

Теоретические исследования диффузионных процессов: диффузия по границам зёрен, вакансии и дислокации, их вклад в диффузионный процесс. Экспериментальные исследования влияния ЭМО на повышение несущей способности диффузионного слоя

Исследование структуры и свойств диффузионных покрытий, полученных с применением ЭМО

Металлографические исследования, рентгеноструктурный и микрореитгеноспектраль-ный анализ диффузионного слоя, физико-механические характеристики покрытия, исследование несушей способности диффузионного слоя

Разработка технологических процессов восстановления и упрочнения деталей машин диффузионными покрытиями

Выбор номенклатуры деталей, оборудования, технологического оснащения Определение перечня операций и режимов насыщения и обработки

Испытание восстановленных и упрочненных деталей машин

I

Технико-экономическая эффективность, производственная проверка

Рисунок 1-Программа исследования

2 Научные основы восстановления и упрочнения деталей сельскохозяйственной техники диффузионными покрытиями

2.1 Проектирование диффузионных покрытий

При проектировании деталей с диффузионными покрытиями необходимо учитывать эксплуатационные, конструктивные, технологические, экономические, социальные и экологические требования.

Выбор оптимальных состава и структуры диффузионных слоев является важнейшим этапом проектирования диффузионных покрытий: ставится задача создания «управляемых» покрытий. Основными вопросами данного этапа являются: выбор компонентов покрытия, их количественного соотношения, порядка расположения в диффузионном слое; режим насыщения; совместимость компонентов. При выборе материалов, составляющих диффузионные слои, необходимо учитывать не только их свойства, но и вероятностное изменение этих свойств в процессе насыщения поверхности детали.

Исходная среда для проведения термодиффузионного насыщения должна быть оптимальной, т. е. содержать только те элементы и соединения, которые необходимы для осуществления данного вида диффузионного насыщения.

Состав оптимальной исходной среды можно определить в результате анализа химических реакций, протекающих при диффузионной металлизации, и выявления реакций, ведущих этот процесс. Следовательно, началом исследования существующего или разработки нового процесса диффузионной металлизации является термодинамический расчет возможных, а затем и ведущих химических реакций. Известно, что более вероятной считается реакция, имеющая более отрицательный изобарный потенциал или большую константу равновесия. Уравнение изотермы химической реакции позволяет вычислить изменение свободной энергии при химической реакции (AG) и на этой основе судить о возможности и направлении обратимой реакции.

Для реакции

аА+рВ О уС+60

Уравнение изотермы химической реакции при температуре диффузионного процесса и давлении имеет вид

АС=-ятка + ягы{а'?)Ча'?)1, (ал)а (°в)

где К - газовая постоянная; Т- температура процесса, К; Ка - константа

равновесия реакций; - активности исходных веществ и продук-

тов реакций при температуре Т.

Технологические процессы диффузионного насыщения, в основном, происходят при постоянных температуре и давлении, поэтому для приближенного анализа хода реакций можно воспользоваься Д(?°т вместо ДС:

дс^/УЛ-ТДЛ,

Как показал В.А.Киреев, можно сделать допущение, что д/Л- и Д8°г с изменением температуры не изменяются, так как изменения Д//°? и Д5°г одинаковы по закону и мало отличаются по абсолютной величине.

Тогда

АО°т=АН°п-Т- А?п.

где индекс 70 указывает на то, что приведенные значения взяты при температуре 298 К.

Возможность такого допущения объясняется взаимной компенсацией влияния температуры на изменение энтальпии и изменение энтропии реакции, в результате чего значения энергии Гиббса реакции лишь в небольшой степени отличаются от истинных. Термодинамическими расчетами можно определить принципиальную возможность и направление процесса, выбрать некоторые параметры оптимального режима.

2.2 Математическая модель борирования сталей в порошке карбида бора(В4С)

Основными реакциями, обеспечивающими процесс борирования из порошковой смеси, являются следующие:

(1)

(2) (3)

Направление реакций было определено термодинамическими расчетами

по изменению свободной энергии

Основную роль в транспортировке атомарного бора к поверхности насыщаемой детали при борировании из порошка карбида бора играет оксид бора Узе з , полученный по реакциям (1), (2), который при взаимодействии с железом оставляет на поверхности детали атомарный бор. Следовательно, концентрация бора на поверхности детали будет зависеть, в основном, от скорости перемещения к поверхности детали. Для характеристики перемещения принят коэффициент массопереноса Его можно определить по следующей зависимости:

/

(4)

где - диффузионный поток; - активность бора в реакционном пространстве; а(0,т)— активность бора на поверхности детали.

При математическом описании процесса борирования деталей в порошке карбида бора необходимо рассмотреть все случаи соотношения коэффициента массопереноса бора и коэффициента диффузии бора.

Если выполняется граничное условие первого рода, а коэффициент

диффузии можно определить по следующей зависимости:

Св(д:,г)=А?(1)[1-е//(дг/2^)1, (5)

где Сд(х,т) - концентрация бора на расстоянии х от поверхности в момент времени I; йу(т) - концентрация бора на поверхности детали; - функция ошибок Гаусса. При возможны граничные условия второго и третьего рода. .

В случае выполнения данного граничного условия коэффициент диффузии определяется по следующей зависимости:

_0^0д)=р[со(т)_ 0т)]> ах

(6)

где - коэффициент массопереноса; - коэффициент диффузии. Граничное условие третьего рода отображает тот случай, когда поток бора через границу насыщающей среды и детали является функцией времени. Тогда зависимость запишется следующим образом:

ск

(7)

где /(т) - поток бора через границу «насыщающая среда - деталь».

В случаях, когда или , лимитирующей стадией является диффу-

зия бора вглубь детали. Следовательно, для увеличения глубины диффузионного слоя и скорости диффузии необходимо активизирующее воздействие на поверхность детали или на металл в целом.

Если , то лимитирующей стадией является массоперенос бора из реакционного пространства к поверхности детали. В этом случае необходимо повысить активность насыщающей среды. Осуществить такое повышение возможно путём введения активатора в насыщающую смесь или путём внешнего воздействия (ультразвуком, электрическим разрядом и т. д.).

В зависимости от концентрации бора в поверхностном слое образуются бориды железа ( Ре2В и РеВ). Механические свойства образующихся боридов различны. Ромбический борид ( РеВ ) обладает наибольшей хрупкостью и твёрдостью (20000 МПа). Его присутствие в поверхностном слое нежелательно.

Тетрагональный борид железа ( ) обладает меньшей хрупкостью и твёрдостью (14500 МПа). Он легко обрабатывается.

Следовательно, при разработке технологического процесса борирования необходимо учитывать не только глубину диффузии бора в материал детали, но и фазовый состав образующихся слоёв.

Из равновесной диаграммы Ре-В известно, что при концентрации бора в а-железе до 38% диффузионный слой будет состоять из двух компонентов: фазы и твёрдого раствора бора в -железе. При концентрации бора в диф-

фузионном слое выше 38% создаются условия для формирования ромбического борида (РеВ). По мере увеличения концентрации бора в железе процентное соотношение между фазами РезВ и РеВ будет увеличиваться в пользу РеВ Диффузионный слой, содержащий более 55% бора, состоит, в основном, из бо-ридов РеВ

Для создания заданной структуры покрытия и формирования требуемых фаз была рассмотрена кинетика роста боридного слоя.

Математическое описание механизма формирования боридных фаз можно осуществить, используя первый закон Фика и уравнение сохранения количества вещества.

Количество бора, идущего на формирование FeB -фазы, находится из соотношения

(8)

где С] - концентрация бора в а-железе; С2 - концентрация бора, идущая на формирование фазы Рв2В; с1т\ - количество бора в диффузионном слое; - количество бора, идущее на формирование фазы На основании первого закона Фика значения и можно определить по следующим зависимостям:

ах ах

(9)

(10)

где О] - коэффициент диффузии бора в а-железе; - коэффициент диффузии бора в

Подставляя выражения (9) и (10) в выражение (8), получаем

(И)

где - скорость смещения межфазной зоны. <к

Из формулы (11) следует, что в процессе насыщения бором поверхности стальной детали можно избежать формирования фазы РеВ либо увеличением коэффициента диффузии £>[, либо снижением концентрации бора на поверхности детали. Однако последний способ не всегда приемлем, так как в этом случае может уменьшиться глубина диффузионного слоя.

Полученные уравнения (4)-(7), (11) и составляют математическую модель процесса борирования в порошке карбида бора.

2.3 Теоретическая модель приращения линейных размеров стальных деталей

Механизм образования диффузионного и наращиваемого слоев при хромировании можно представить следующим образом (рисунок 2).

После осаждения атомов насыщаемого элемента из паровой фазы или восстановления галогенидов водородом при газо-фазном способе происходит их диффузия вглубь детали. Диффузия хрома, титана, ванадия происходит преимущественно по вакансионному механизму. Одновременно с диффузией насыщающего элемента с поверхности вглубь детали будет идти и встречная диффузия углерода и железа из материала детали в направлении реакционного пространства. Диффундирующий элемент в стали, может занимать не только образовавшиеся от встречной диффузии железа вакансии, но и размещаться в межузлиях, деформируя тем самым кристаллическую решетку. Деформация кристаллической решётки способствует диффузии насыщающего элемента вглубь детали. Таким образом, образуется диффузионный слой твёрдого раствора хрома, титана, ванадия в железе.

Рисунок 2-Схема образования диффузионного слоя

Концентрация насыщающего элемента в диффузионном слое - переменная. Максимальное значение наблюдается в приповерхностном слое, где и возникнут первые карбидные соединения.

Образование карбидной фазы замедляет диффузию насыщающего элемента с поверхности вглубь детали, так как подвижность его атомов в химическом соединении мала и недостаточна для разрыва образовавшихся связей и перемещения атомов вглубь детали. Замедлится по этой же причине и диффузия железа из материала детали в реакционное пространство. В результате этого в приповерхностном слое изделия образуется диффузионный карбидный слой толщиной А, и произойдёт перемещение внешней границы слоя наружу на величину

Одновременно с диффузией насыщающего элемента вглубь изделия, как отмечалось выше, происходит встречная диффузия углерода из материала детали в реакционное пространство. Движущей силой диффузии углерода является разность его концентрации в изделии и насыщающей среде. Этому же способствует процесс высвобождения атомов углерода при перестроении кристаллической решетки в слое

Замедление процесса отвода насыщающего элемента от поверхностных слоев вглубь детали приведёт к увеличению его концентрации на поверхности детали. В результате встречной диффузии углерода и осаждения насыщающего элемента на поверхности изделия образуется карбидный слой и происходит сдвиг его внешней границы на величину

- Таким образом, изменение линейных размеров изделия (Д) определяется как сумма двух составляющих:

Д=8]+б2

Перемещение внешней границы диффузионного слоя на величину будет зависеть от глубины диффузии насыщающего элемента в материал детали , разности параметров кристаллических решеток железа и образующихся химических соединений (карбидов, нитридов, интермсталлидов).

Основное изменение размеров слоя происходит из-за:

- образования активного хрома на поверхности детали, т.е. от величины коэффициента массопереноса насыщающего элемента ( Р) из реакционного пространства к поверхности детали;

- встречной диффузии углерода стали в диффузионный слой и образования карбидной фазы.

Коэффициент массопереноса Р зависит от температуры процесса, величины коэффициента диффузии состава насыщающей среды и от химического состава насыщаемой детали и может быть определен по следующей зависимости:

ъ сп~со

где - концентрация насыщающего элемента в насыщаемой среде (активность среды); - конечная средняя концентрация насыщающего элемента в слое; а^ - начальная концентрация насыщающего элемента в слое; Т - время

насыщения; - толщина диффузионного слоя.

Насыщение углеродом стали диффундирующего элемента, образовавшего слой на поверхности детали, происходит при температурах, соответствующих -области. Поэтому необходимо определить реакцию и её направление в зависимости от активности углерода. Так как процесс протекает в области аустени-та в системе , реакция получит вид

Ееу(С) —Рет+С.

Для определения зависимости активности углерода в аустените предложены различные уравнения, которые дают совпадающие результаты. Нами принято уравнение по Шенку и Кайзеру:

где N(2 - атомарная доля углерода; Т - температура, К; а£ - активность углерода в аустените.

Активность углерода в аустените зависит от двух факторов: температуры и концентрации углерода в аустените.

По Вагнеру, влияние легирующих аустенит элементов на активность углерода может быть представлено уравнением

1пу£, = \vrfc + Л^Е^ + +...+ '

где Ус - коэффициент активности растворённого углерода под влиянием легирующих элементов - атомные доли легирующих

элементов; - параметр, учитывающий взаимодействие растворённого углерода с другими легирующими элементами, растворенными в аустените,

При исследовании механизма формирования слоя необходимо рассмотреть последовательность образования фаз и их состав. Для этого был использован горизонтальный разрез тройной диаграммы состояния сплава «железо-хром-углерод» при , согласно которой увеличение в поверхностном слое хрома до 30% способствует растворимости углерода и повышению его растворимости в карбидной фазе. Таким - образом, в трёхкомпонентном сплаве, в отличие от двухкомпонентного, при температуре насыщения в равновесии могут находиться две фазы переменного состава. При увеличении длительности хромирования состав поверхностного слоя изменяется в сторону повышения концентрации хрома и роста карбидной фазы. Причём последовательность и состав фаз можно определить, зная изменение концентрации хрома по толщине диффузионного слоя.

2.4 Теоретические вопросы получения диффузионных покрытий на биметаллических деталях-

Задача прогнозирования структуры и свойств поверхностных слоев, получаемых на разнородных металлах при диффузионном насыщении двумя и более элементами, в настоящее время не решена. Идет процесс накопления экспериментального материала с целью установления общих закономерностей.

При формировании состава насыщающей среды для восстановления биметаллических деталей (сталь, бронза) были сделаны следующие ограничения:

диаметр атома насыщающего элемента не должен превышать 15... 16% соответствующего диаметра насыщаемого металла.

Выбранные для диффузионного насыщения ферротитан и цинк отвечают перечисленным выше условиям. Однако применительно к биметаллическим деталям чистое титанирование или цинкование имеет ряд недостатков. Во-первых, получаемые на бронзе слои обладают повышенной хрупкостью. Во-вторых, образующиеся слои имеют недостаточную толщину. В-третьих, ухудшаются физико-механические и триботехнические свойства детали.

Вследствие того, что в одном реакционном пространстве насыщению подвергаются два разных металла, процесс насыщения целесообразно вести ступенчато, учитывая оптимальные температурные режимы: первый этап при более низких температурах, второй при более высоких.

Рассмотрим механизм диффузии при ступенчатом многокомпонентном цинковании из порошковой смеси следующих элементов: цинк Zn, медь Си, олово Sn, титан хлористый цинк 2пС12, оксид алюминия А^Оз

На первом этапе, при t\ = 500...550 °С, на стальной поверхности благодаря термическому разложению активатора и взаимодействию его с цинком появляется атомарный цинк, который после адсорбции стальной подложкой начнет диффундировать вглубь насыщаемой детали.

Необходимость присутствия олова в реакционном пространстве обусловлена его способностью увеличивать глубину проникновения цинка.

Подвижность атомов титана и меди на первом этапе (500 °С) будет мала, вследствие чего они не будут оказывать существенного влияния на диффузионные процессы, происходящие в стали.

Рассматривая процессы, протекающие на бронзовой поверхности, необходимо отметить, что подвижность цинка в бронзе намного ниже, чем в стали Поэтому лимитирующей стадией насыщения будет диффузия цинка в бронзе.

Коэффициент диффузии можно определить по закону Аррениуса

Дт)=Д)ехр(-<?/Л7),

где - подэкспоненциальный множитель; - энергия активации; - абсолютная температура; К-газовая постоянная.

Как следует из уравнения Аррениуса, для интенсификации диффузионных процессов в бронзе необходимо повысить температуру. Повышение температуры необходимо и для того, чтобы вызвать встречный поток меди. По литературным источникам, она должна находиться в пределах 650-850 °С.

Из работ В.З. Бугакова следует, что образование хрупких фаз в системе «медь-цинк» происходит потому, что на поверхность металла-растворителя (меди) подается неограниченно большое количество диффундирующего элемента (цинка), имеющего при температуре процесса достаточно большой коэффициент диффузии. Обладая большой диффузионной способностью при высоких температурах и имея неограниченное количество диффундирующего элемента, медь будет иметь и неограниченную возможность насыщения. Слой, полученный при таких условиях насыщения, не может быть применен в качест-

ве антифрикционного материала вследствие низких триботехнических и физико-механических свойств. Поэтому для получения в диффузионном слое на бронзовой основе требуемого фазового состава, триботехнических и физико-механических свойств, необходимо ввести в смесь такой элемент, который бы «контролировал» скоростные режимы диффузионных процессов и являлся одновременно легирующим элементом. В нашем случае эти функции выполняет титан. Несмотря на то, что подвижность титана при указанных выше температурах мала, наличие активатора ZnCl2 и цинка делает возможным протекание следующих реакций:

ЗИ+22П+202 -> Т1С12+2п20+Т120З;

2СиС1+2Ре -> 2РеС12+2Си; 2Т1С12+2Ре -> 2РеС12+2Т1ат 2Т)С12+22п -» 22пС12+2Иат. Т1203+22П 2п20з+2Т1ат;;

Основываясь на изложенных выше теоретических предпосылках, механизм формирования диффузионного слоя при многокомпонентном термодиффузионном насыщении двух разнородных материалов (сталь, бронза) в одном реакционном пространстве, будет происходить следующим образом, рисунок 3. На первой стадии насыщения (=500 °Q, в реакционном пространстве Д ( происходит активный процесс образования атомарного цинка, который диффундирует в материал подложки, образуя твёрдый раствор цинка в а железе Д2.. При достижении концентрации цинка в железе 20% начнет образовываться зона Д4,

так называемая у-фаза ( FeзZnlo). Это наиболее твёрдая фаза. Микротвёрдость её находится в пределах 5047...5390 МПа. Дальнейшее насыщение стальной поверхности цинком вызовет появление соединений, состоящих из а-фазы (Ре2п7), 5-фазы (Ре2т>ю),£,-фазы РеЕгцз.

Зона Д 4 будет самой большой в диффузионном слое. Содержание цинка в этой зоне может достигать 79%. На бронзовой подложке, ввиду малой подвижности цинка в меди, при такой температуре (500 °С) цинк будет оседать в виде тонкого слоя, толщина которого будет зависеть от времени выдержки.

А," Си "П гпС12 Бп '• < Г Т 1 2п С и Т1 1 г ^ ЪпОХг 5п ' - 1 гп " А1

дз Л\\\\\\\\\\\\\ Л7

Л4 " Аб

л 2 II И 1 '//////////////, Д5

Ре ' стальная основа Ре | Ре | Ре | Ре | Ре | Ре бронзовая основа Си| Си |Си|Си | Си' Си

Рисунок 3-Схема образования диффузионного покрытия на двух разных металлах (бронза-сталь) в одном реакционном пространстве.

На второй стадии, при температуре 700-750 °С, в диффузионном процессе будут участвовать более активно титан и медь. Концентрация атомарного цинка в реакционном пространстве в связи с увеличением температуры повысится, но незначительно, так как часть его будет расходоваться на получение атомарного титана, см. реакции (12, и восстановление оксида титана, см. реакции (13), (14). Из данных реакций также следует, что снижение концентрации атомарного цинка ниже допустимого приведет к невозможности их протекания. Следовательно, на поверхности диффузионного слоя будет формироваться тугоплавкая оксидная плёнка, которая препятствует проникновению диффундирующих элементов вглубь насыщаемой поверхности. Это неблагоприятное, на первый взгляд, явление может быть использовано как механизм управления диффузионными процессами. Наличие оксидной плёнки позволяет предохранять слой от чрезмерного охрупчивания. Однако количество легирующего титана в диффузионном слое также уменьшится.

Рассматривая процессы, идущие на стальной поверхности, необходимо иметь в виду, что при температурах второй ступени на поверхности возникнут интерметаллические соединения типа , которые образуют поверхнст-

ную зону

Слой цинка, который был осаждён на бронзовой подложке во время первой стадии процесса, будет диффундировать вглубь поверхности. Возникнет вначале зона Д 5 с фазой затем, по мере взаимной диффузии, более бога-

тая цинком зона с фазой . На поверхности бронзового слоя и на

небольшой глубине будут включения титана. Этих включений будет тем больше, чем активнее будут протекать реакции (13), (14).

Рассмотренный выше процесс образования комплексных диффузионных слоев на основе цинка может использоваться не только для разработки способов, позволяющих восстанавливать биметаллические детали, но и как механизм улучшения триботехнических и механических свойств деталей.

возможности применения как средства интенсификации

3 Теоретическое обоснование электромеханической обработки диффузионных процессов

При описании диффузии в твердом кристаллическом теле пользуются законами Фика.

Первый закон Фика описывает стационарное состояние диффузионного потока, когда концентрация в любой точке не изменяется со временем. При нестационарном потоке, когда концентрация в любой точке изменяется во времени, справедлив второй закон Фика, который для случая независимости коэффициента диффузии от концентрации имеет вид

(15)

Таким образом, из уравнения (15) мы видим, что единственным параметром, от которого зависит концентрация вещества в той или иной точке, является коэффициент диффузии.

Закон влияния температуры на коэффициент диффузии был вначале установлен экспериментально (закон Аррениуса), а затем обоснован теоретически с помощью атомной теории диффузии и описывается формулой

где Д)- предэкспоненциальный множитель; Е- энергия активации; К - газовая постоянная; Г- абсолютная температура.

Коэффициент диффузии существенно зависит от материала, в котором идет диффузия, его состояния, наличия дефектов (избыточных вакансий, дислокаций, величины зерна и пр.). На границах зерен и фаз происходит нарушение правильного порядка в расположении атомов, которое можно тоже рассматривать как дефект структуры, влияющий на коэффициент диффузии.

Если измерить коэффициент диффузии в поликристаллическом материале с достаточно малым зерном в широком интервале температур, то линейная зависимость между и Т , следующая из уравнения Аррениуса, нарушается, прямая превращается в ломаную (загибается вверх от ). Причины такого отклонения рассмотрел Фишер.

На основе модели Фишера в работе исследован путь, пройденный диффундирующим элементом по границе зерна и в его объеме.

Распределение диффундирующего вещества в металле определяется уравнением диффузии

<11

а2с

?

Л2С

с начальными и конечными граничными условиями

В этом уравнении - концентрация у границы на глубине в

момент времени t. Ее величину можно найти из уравнения баланса вещества на границе

После некоторых преобразований и упрощений решение этого уравнения

можно представить в виде

,

-У

где -путь, пройденный диффундирующим элементом по границе зерна,

1ъ=(&о4л1/2-Л5)х/2

Это выражение показывает, что глубина проникновения вещества по граТ ,'/4 № к

нице зерен пропорциональна , а не , как это имеет место в объеме

зерна по уравнению Аррениуса.

Таким образом, можно предположить, что предварительное измельчение зерна поверхностного слоя обрабатываемой детали, вследствие значительного вклада граничной диффузии в общий диффузионный процесс, будет способствовать увеличению толщины диффузионного слоя. Поскольку границы зерен к тому же являются основными поставщиками вакансий в металлах, измельчение зерна должно приводить к увеличению числа вакансий и облегчать диффузию в объеме зерна.

По данным Кришталла, влияние вакансий на скорость диффузии ощутимо только при плотности дислокаций ниже 103 мм2. При большей плотности время релаксации вакансий будет ничтожно мало - столь низкую плотность дислокаций получить очень трудно.

Рост плотности дислокаций до 104-106ммг приведёт к тому, что время релаксации вакансий резко уменьшится и основную роль в ускорении диффузии будет играть диффузия вдоль дислокационных трубок.

Особенности термомеханических процессов при электромеханической обработке, а также затухание термических и силовых воздействий по глубине существенно отражаются на физико-механических и эксплутационных свойствах поверхностного слоя.

Металлографические исследования стали ХВГ, подвергнутой ЭМО, позволили выявить некоторые особенности строения поверхностного слоя. За белым, не травящимся слоем, следует зона повышенной травимости с большим количеством карбидных включений. Тот факт, что углерод связан в карбидные соединения, дает возможность предположить, что при последующем диффузионном насыщении встречный поток углерода будет затруднен, что должно облегчить диффузию насыщаемого элемента вглубь детали.

Основным воздействием ЭМО на поверхностный слой обрабатываемой детали с целью интенсификации последующего диффузионного процесса явля-

ется измельчение структуры, связанное с дроблением зерен аустенита при деформации, и появление дополнительных полос скольжения.

Рентгенографические исследования структуры поверхностного слоя, образованного электромеханическим способом на плоских образцах нормализованной стали 45, показали, что он состоит из сильно деформированных мелких блоков, размеры которых равны . После обычной термической об-

работки стали с массовой долей углерода 0,45-0,53% этот размер достигает 7,14-10- мм и превышает величину блоков, образованных ЭМО, в 4,5 раза. Размеры блоков среднеуглеродистых сталей, полученных при высокотемпературной механической обработке с высокой степенью деформации (85%), примерно в 1,3 раза больше по сравнению с размерами блоков тех же сталей, полученных ЭМО.

Следовательно, как термическое воздействие в отдельности, так и высокотемпературная деформация не могут измельчить структуру поверхностного слоя до размеров, получаемых при ЭМО.

Возвращаясь к модели Фишера, можно отметить, что измельчение блоков приводит к увеличению протяженности границ и, следовательно, к интенсификации диффузионных процессов. Пластическое деформирование, вызываемое ЭМО, сопровождается не только измельчением блоков, но и увеличением числа линейных несовершенств атомной решетки, созданием точечных дефектов в виде дополнительных вакансий.

Плотность дислокаций (число линий дислокаций на 1 мм2 поверхности), как отмечает Б.М Аскинази, в исходном материале составляет примерно 103, а скольжение в процессе пластической деформации приводит к увеличению плотности дислокаций до

Дальнейшее увеличение плотности дислокаций хотя и благоприятно сказывается на диффузии элемента вглубь детали, однако приводит к образованию субмикроскопических трещин, что снижает прочностные характеристики обрабатываемой детали. Повышение плотности до 10е, как отмечалось выше, приводит к тому, что коэффициент диффузии по дислокациям возрастает в сравнении с коэффициентом диффузии в объёме на порядок величины, соответственно снижается энергия активации. Снижение энергии активации, по мнению А.Н. Минкевича, заключается в том, что в таком объеме атом становится как бы "наполовину внедренным". Энергия активации атомов, диффундирующих по механизму внедрения, как известно, намного меньше энергии активации атомов, диффундирующих по механизму замещения, при этом их диффузионная подвижность значительно выше. Следовательно, согласно второму закону Фи-ка, толщина диффузионного слоя при прочих равных условиях должна быть больше. Для определения возможности и путей интенсификации процесса термодиффузионного вакуумного хромирования необходимо постадийно провести анализ всего механизма диффузионного насыщения, выявить, развить и разработать способ, интенсифицирующий диффузию в металле.

Для определения возможности термодиффузионного хромирования сталей в вакууме были исследованы физико-химические свойства хрома, железа и углерода. Результаты исследований показали, что углерод обладает более вы-

сокой энергией активации сублимации, чем хром и железо, поэтому в интервале температур до 1500 °С его сублимация проходить не будет. Вместе с тем, находясь в стали, углерод, обладая значительно меньшими атомным радиусом, атомной массой и плотностью, должен иметь высокую подвижность и легко образовывать твердый раствор внедрения.

У хрома энергия активации сублимации и температура кипения ниже, чем у железа, а температура плавления выше. Эти данные говорят о возможности проведения процесса диффузионного хромирования сталей в вакууме. Расстояния между атомами; атомные радиусы, атомные массы, плотности и параметры кристаллических решеток у хрома и железа сопоставимы, что говорит о том, что в процессе насыщения эти элементы могут образовывать твердые растворы замещения.

Следовательно, углерод как элемент в режиме диффузионного вакуумного хромирования будет принимать участие только во встречной диффузии.

На первой стадии процесса при достижении температуры насыщения хром под воздействием химического потенциала начнет диффундировать вглубь детали. ЭМО, проведенная перед хромированием, на режиме, выбранном с учетом механизма его диффузии, будет способствовать проникновению хрома вглубь детали. Диффузии хрома вглубь детали на первой стадии будет способствовать и тот факт, что углерод связан в карбидные соединения, которые более устойчивы к термическому воздействию. Поэтому встречный поток диффузии углерода на первом этапе будет сдерживаться наличием этих соединений

На второй стадии процесса, когда концентрация хрома достигает величины, достаточной для возникновения карбидов, будут образовываться соединения Сг7С3, Сг23С6. Рост карбидной зоны приведет к тому, что атомы хрома по причине недостаточной активности и относительно больших размеров не смогут проникать через карбидный слой.

Углерод в силу большей подвижности, а также малой величины атома легко проходит через карбидный слой и соединяется на поверхности с хромом. Такой механизм формирования диффузионного слоя приведет к увеличению линейных размеров обрабатываемой детали, которое возможно до тех пор, пока будет достаточно активности углерода для преодоления карбидного слоя.

Следовательно, рост линейных размеров обрабатываемой детали в значительной степени зависит от наличия углерода в детали и его активности.

Сохранение углерода в поверхностном слое на первой стадии способствует не только увеличению глубины диффузионного слоя, но и увеличению линейных размеров детали. При рациональном выборе режима активации поверхности можно достигнуть такого соотношения подвижности углерода и хрома, которое позволит, во-первых, получать максимальный прирост линейных размеров и необходимую глубину проникновения хрома, во-вторых, исключить образование обезуглероженной зоны под карбидным слоем, тем самым повысить его несущую способность.

Рассмотрение механизма диффузии при борировании стальных деталей из порошка карбида бора ( В4С) показывает, что под воздействием температуры происходит окисление бора по реакциям (1) и (2). Оксид бора В2О3 транспортирует атомы бора к насыщаемой поверхности, где восстанавливается по реакции (3). Образовавшийся по реакциям (2) и (3) атомарный бор диффундирует в поверхность металла.

С учетом механизма диффузии бора в железе для увеличения диффузионной подвижности бора представляется возможным подобрать необходимый вид и режим активации поверхности детали. Как отмечалось выше, для этих целей с успехом может быть использована ЭМО.

Установлено неравномерное распределение бора в пределах его растворимости. Он обогащает структурные дефекты, располагается преимущественно на дислокациях, границах блоков, границах зерен. Причем, как отмечают многие авторы, происходит сильное обогащение границ зерен.

Повышенная диффузионная подвижность бора будет оказывать влияние и на решение второго пункта рассматриваемой задачи, а именно, увеличение глубины диффузии бора приведет к уменьшению его концентрации на поверхности, следовательно, исключается возможность образования хрупкой FeB-фазы.

Стабильности образования однофазного боридного слоя способствует введение в насыщающий порошок В4С до 40% оксида алюминия А12О3.

Введение в смесь инертной добавки в процессе химико-термической обработки рассматривается как мера, позволяющая исключить спекание смеси. Вместе с тем, введение инертной добавки снижает активность диффузионного процесса. Однако применительно к процессу борирования из порошка карбида бора введение до 40% инертной добавки способствует стабильности процесса насыщения поверхностного слоя. Последнее происходит ввиду того, что размеры частиц карбида бора сравнительно малы - поэтому площадь соприкосновения смеси с насыщаемой деталью значительна и процесс насыщения в первоначальный момент идет активно. Однако после обеднения контактирующих с поверхностью насыщения частиц карбида бора процесс замедляется, так как поступление атомарного бора из реакционного пространства к поверхности насыщаемой детали затруднено ввиду малой газопроницаемости порошка карбида бора. Введение инертной добавки снижает площадь непосредственного контакта частиц карбида бора с насыщаемой поверхностью, тем самым снижая активность смеси в первоначальный момент, увеличивает ее газопроницаемость, способствует подключению к процессу насыщения не только находящихся в непосредственном контакте частиц карбида бора, но и всего реакционного пространства.

Таким образом, для увеличения толщины боридною слоя необходимо провести предварительную активацию поверхности детали посредством ЭМО, а для получения однофазного РегВ-слоя необходимо ввести в смесь 40% оксида алюминия.

Рассмотренные выше способы интенсификации диффузионных процессов методом активации поверхности деталей ЭМО показывают, что сочетание

ЭМО с ХТО дает возможность существенно увеличить глубину диффузионного слоя и его несущую способность.

4 Исследование влияния ЭМО на механические и эксплуатационные свойства диффузионных покрытий

Экспериментальными исследованиями установлено, что ЭМО деталей, проведенная до процесса насыщения, влияет на изменение толщины диффузионного слоя и линейных размеров деталей.

На основании предварительных экспериментов был спроектирован полный трехфакторный эксперимент. Функцией отклика являлась толщина диффузионного слоя. Получено уравнение, которое адекватно описывает процесс. Найдены оптимальные значения параметров ЭМО:

- для последующего хромирования: !=500-600 А, F=500-600 Н, V=l -14 м/мин, S=0,1-0,2 мм/об;

- для последующего борирования: 1=500-600 А, F-400-450 Н, V=l-14 м/мин, S=0,l-0,2 мм/об.

Эксперименты показали, что применение тока выше 800 А приводит к резкому снижению стойкости обрабатываемого инструмента. Происходит налипание металла на ролик, вследствие чего шероховатость обрабатываемой поверхности значительно повышается.

Повышение усилия прижатия инструмента выше 550-650 Н не способствует увеличению диффузионного слоя как при хромировании, так и при бори-ровании. Эксперименты, проведенные с целью исследования влияния режимов активации на изменение линейных размеров исследуемых сталей, показали, что для процесса вакуумного хромирования рост линейных размеров пропорционален росту диффузионного слоя (рисунок 4).

При борировании, в отличие от хромирования, происходит значительный рост толщины диффузионного слоя, тогда как рост линейных размеров незначителен.

Исследования влияния электромеханического упрочнения (ЭМУ) деталей с диффузионными покрытиями показали: усилие прижатия инструмента до 250280 Н не вызывает существенного уменьшения линейных размеров хромируемых деталей. Вместе с тем улучшается шероховатость поверхности и увеличивается глубина прокаливаемости. Для борированных деталей влияние усилия прижатия обкатывающего ролика на уменьшение размеров деталей менее значительно, все же оно наблюдается при усилии более 400-420 Н; с повышением силы тока возрастает как микротвердость подслоя, так и его толщина, рисунок 5. Для борированных сталей процесс прокаливания идет более эффективно. Так, на стали ХВГ толщина подкаленного слоя увеличивается с 170 до 200 мкм, а на стали 4 5 - с 240 до 290 мкм при изменении силы тока с 200 до 650 А.

После определения оптимальных режимов предварительной ЭМО и последующего ЭМУ были проведены исследования по определению несущей способности диффузионного слоя, рисунок.6, которая характеризуется критической толщиной слоя. Критическая толщина определяется как минимальная толщина слоя, способная исключить его продавливание от внешней нагрузки.

в

з

£ ос

о

е

о

X X

о з :

п

>ч

•е--е-

5 «

5 3 с;

Р

100

СЗ

3

ю О

- " *

5 а 2

а О о.

<и 2 5

о.

X 3

10 я

о

3

(3

о.

X ■

о,

с

4 6

Продолжительность процесса т, ч 1-общая толщина слоя; 2-приращение размеров; -хромирование; ¿г-хромирование с предварительной ЭМО

Рисунок 4-Влияние предварительной активации на приращение линейных размеров и толщину диффузионного слоя хромированной стали ХВГ

-А

' Л г' //

0,5 1,0 1,5 Р,Н

хромирование, — — - хромирование с ЭМО и ЭМУ ■й- сталь ХВГ, т^ сталь 40Х, 4- сталь 45

Рисунок 6-Зависимость критической толщины - хромированного слоя от величины нагрузки

Для сельскохозяйственных машин сосредоточенную нагрузку создают частицы абразива, попадающие в зазор соединения. Для разрушения частиц размером 100 мкм (это основной размер абразивных частиц, попадающих в зазор соединений) необходимо усилие 0,65-0,75 Н. Исследования показали, что ЭМО+ХТО+ЭМУ позволяют увеличить несущую способность хромированных деталей в 1,5-3 раза, а борированных в 2-2,5раза.

Для более глубокого изучения процессов, протекающих при диффузионном насыщении, и для проверки правильности теоретических предположений были проведены рентгеноструктурный и микроспектральный анализы диффузионных покрытий. Они свидетельствуют, что при борировании стальных деталей в порошке карбида бора с добавлением 40% оксида алюминия боридное покрытие не содержит борида высшего порядка.

Результаты рентгеноструктурного фазового анализа хромированных деталей показали, что на их поверхности образуется карбидная фаза , по мере углубления в деталь появляется более бедная хромом и богатая углеродом фаза Сг7С3.

Экспериментом установлено, что при многокомпонентном диффузионном цинковании в смеси следующего состава: цинк 25%, титан 7%, медь 17%, олово 5%, оксид алюминА^Оз 40%, хлористый ц и йпЕ^З % - на стальной поверхности образуются фазы На бронзовой поверхности диффузионный слой состоит из сложных интерметаллических соединений и твердого раствора титана в меди.

Сравнительные испытания на маслоемкость показали, что маслоемкость восстановленных методом многокомпонентного цинкования биметаллических втулок на 15% выше маслоемкости серийных втулок.

Микрошлифы, изготовленные из стали 45 и ХВГ, подвергнутых ЭМО+ХТО+ЭМУ, показали наличие после диффузионного слоя зоны с тро-ститной структурой, которая по мере движения вглубь детали переходит в сор-битную, а затем в перлитную.

Надежность работы деталей с диффузионным покрытием зависит не только от стойкости поверхностного слоя к абразивному изнашиванию, но и от конструктивной прочности, которая при статическом нагружении определяется в условиях растяжения. На рисунке 7 показано изменение предела прочности стали 45 в зависимости от продолжительности процесса хромирования и вида электромеханического воздействия.

Падение предела прочности связано с тем, что образцы были изготовлены из нормализованной стали, выдержка при температуре хромирования привела к высокотемпературному отжигу и, как следствие, к падению предела прочности на 3-5%. ЭМУ, проведенное после процесса хромирования, позволяет повысить предел прочности на 5-7%.

Результаты испытаний образцов на усталостную прочность показали, что предел прочности сталей 45, рисунке 8, при хромировании повышается на 10%, а при борировании на 25%. Аналогичные результаты были получены и по другим сталям.

1-хромирование; 2-хромирование с предварительной ЭМО и последующим ЭМУ

Рисунок 7-Изменение предела прочности стали 45

Повышение предела выносливости, как при хромировании, так и при бо-рировании, объясняется сжимающими напряжениями, возникающими в диффузионном слое. Сочетание ЭМО и ЭМУ с процессом хромирования позволяет

дополнительно повысить предел выносливости испытуемых сталей на 3-5%, а с процессом борирования - на 5-8%.

1 - в состоянии поставки; 2 - после хромирования в вакууме; 3 - после хромированияв вакууме с предварительной ЭМО и последующим ЭМУ; 4 - после борирования; 5-после бо-рирования с предварительной ЭМО и последующим ЭМУ

Рисунок 8 - Кривые усталости образцов из стали 4 5:

Для определения поведения материала с диффузионным покрытием в условиях повышенной скорости деформирования были проведены динамические испытания сталей на ударную вязкость. Результаты испытаний показали, что работа, затраченная на разрушение образца с ^образным надрезом, после хромирования в вакууме снижается на 35-47%. Уменьшение ударной вязкости в процессе хромирования можно объяснить ростом зерна, а также образованием на поверхности твердой карбидной корки, которая при ударе маятникового копра играет роль разрушающего клина.

Результаты сравнительных испытаний на износ показали, что износостойкость поршневого пальца, восстановленного методом диффузионного хромирования с применением ЭМО, в паре с втулкой, восстановленной методом диффузионного многокомпонентного цинкования, в 1,9-2,2 раза выше серийного.

5 Создание технологического процесса восстановления и упрочнения деталей машин методами диффузионной металлизации. Производственная проверка и технико-экономическая эффективность

Наиболее распространенным видом изнашивания деталей сельскохозяйственной техники является абразивное изнашивание. В связи с этим в диссертации разработаны технологии получения износостойких диффузионных по-

крытий для условий: абразивного изнашивания свободными абразивными частицами на примере технологии восстановления и упрочнения валов картофелеуборочных комбайнов; изнашивания при наличии абразивных частиц в контакте трущихся поверхностей на примере технологии восстановления и упрочнения штоков гидроцилиндров, поршневых пальцев и втулок верхней головки шатуна; гидроабразивного изнашивания на примере деталей поршневых топли-воподкачивающих насосов.

Технологический процесс восстановления и упрочнения валов картофелеуборочного комбайна включает подготовительные операции: прием ремфон-да, разборку, очистку, дефектацию. Восстановительные операции: механическая обработка, ЭМО, хромирование - для валов с износом менее 80 мкм, наплавка, механическая обработка, борирование - для валов с износом более 80 мкм. Заключительные операции: очистка, ЭМУ, сборка, консервация.

Диффузионное хромирование валов ведется с использованием феррохрома Х97 в вакуумной печи, где создается вакуум 1,33" 10"' Па. Время выдержки при рабочей температуре (1200 "С) 4-6 ч.

Диффузионное борирование ведут в герметичных контейнерах с использованием порошковой смеси (процент масс) В С-60, AL О -40 при темпера-

4 2 3

туре 950 °С в течение 4 ч. После диффузионного насыщения посадочные места

под подшипники подвергают ЭМУ.

Эксплуатационные испытания валов, восстановленных и упрочненных диффузионным способом, проводились в хозяйствах Ногинского, Раменского и Павло-Посадского районов Московской области в условиях рядовой эксплуатации. Результаты испытаний показали, что износ валов, восстановленных по разработанной технологии, в 2,8 раза меньше, чем у новых.

Технологический процесс восстановления и упрочнения штоков гидроцилиндров диффузионным хромированием включает следующие операции: прием ремфонда, разборка, дефектация, механическая обработка, диффузионное газовое хромирование, ЭМУ, сборка, консервация.

Диффузионное газовое хромирование осуществлялось в герметичных контейнерах, в камерной печи СНО -4.8/13.И1, при температуре 1100 °С в течение 4-6 ч. Для хромирования используется смесь следующего состава: хром Х97 - 50%; хлористый аммоний NH4C1 - 3%; оксид алюминия А12О3 - 43%; алюминий А1 - 4%.

Результаты испытаний на износ показали, что износостойкость штоков, восстановленных диффузионным хромированием; выше износостойкости серийных в 1,7-2,1 раза. Коррозионные испытания, проведенные по ГОСТ 9.04174, показали, что штоки, восстановленные диффузионным хромированием, имеют наивысший балл стойкости. Коррозионные испытания деталей с диффузионным хромовым покрытием, проведённые в кислотах, дали следующие

результаты: - ограниченная стойкость; - хо-

рошая стойкость.

Технологический процесс восстановления и упрочнения биметаллических втулок верхней головки шатуна содержит следующие операции: выпрес-совка втулок, очистка, дефектация, многокомпонентное диффузионное цинкование, ЭМУ, запрессовка втулки в верхнюю головку шатуна, механическая обработка, сборка. Втулки, подлежащие восстановлению, подвергают обезжириванию. Затем их собирают в пакеты, укладывают в контейнер и засыпают смесью следующего состава, % масс: цинк Хп-25%, титан Т1-7%, медь Си-17%, олова Sn-5%, оксид алюминия А1гОз-40%. Контейнер устанавливают в камерную печь, где создают температуру 450-500 °С (первая ступень) и выдерживают 2-4 ч, затем температуру поднимают до 600-700 °С (вторая ступень), и выдерживают 2-4 ч.

Технологический процесс восстановления и упрочнения деталей поршневых топливоподкачивающих насосов диффузионным насыщением включает в себя следующие операции: прием ремфонда, очистка, разборка и дефектация, отжиг корпуса, сортировка прецизионных деталей по размерам, ЭМО, диффузионное насыщение, ЭМУ, финишная обработка, сборка. Согласно предложенной схеме поршневые подкачивающие насосы ремонтируют обезличенным способом. Процессы диффузионного хромирования и борирования ведут газовым способом на тех же режимах. Толкатели, поршни и стержни толкателя после диффузионной обработки подвергают ЭМУ, поршни и стержни толкателя дополнительно подвергают освежающей полировке карбидными или эльборо-выми пастами.

Эксплуатационные испытания проводились с целью определения безотказности и долговечности поршневых топливоподкачивающих насосов, укомплектованных деталями, восстановленными и упрочненными термодиффузионным насыщением. Наработка насосов с момента установки до момента составления акта о завершении испытаний составила 3125-7821 мото-ч. Отказов по вине топливоподкачивающих насосов за указанный период эксплуатации не наблюдалось. Испытания подтвердили высокую долговечность восстановленных и упрочненных деталей. Общий экономический эффект от использования результатов исследований внедренных в производство составляет 2,3 млн. руб. в год.

Выводы и рекомендации

1. Выполненный анализ современного состояния восстановления деталей сельскохозяйственной техники, проведенные теоретические и экспериментальные исследования позволили придти к выводу, что одним из наиболее эффективных направлений повышения долговечности деталей машин являются способы термодиффузионной металлизации.

2. На основании анализа теоретических положений о структурном состоянии износостойких покрытий, совместимости компонентов различной природы в одном материале, возможностей регулирования межфазного взаимодействия составляющих и практических достижений в области получения диффузионных покрытий установлено, что для восстановления деталей машин более

широкие возможности представляют газофазные в порошковых средах и вакуумные способы нанесения диффузионных покрытий.

3. Разработаны общие методологические основы проектирования диффузионных покрытий для восстановления деталей, включающие в себя: анализ исходных проектных данных (условия работы деталей, требуемые показатели надежности); разработку состава и структуры диффузионных покрытий; разработку технологии нанесения диффузионных покрытий с применением ЭМО; оценку свойств диффузионных покрытий и деталей в целом. Установлены принципы проектирования диффузионных покрытий для различных условий абразивного изнашивания.

4. Разработаны научные основы восстановления и упрочнения деталей сельскохозяйственной техники диффузионными покрытиями. На основании термодинамического расчета реакций, происходящих в реакционном пространстве при диффузионном хромировании, установлены ведущие реакции, показано, что добавление в насыщающую смесь алюминия повышает ее активность, обосновано понятие оптимальной насыщающей среды. Построена теоретическая модель борирования сталей в порошке карбида бора. Показано, что формирование заданного боридного покрытия с необходимыми* физико-механическими свойствами зависит от активности насыщающей среды, коэффициента массопереноса, коэффициента диффузии и скорости смещения межфазной зоны. Разработана модель роста линейных размеров стальных деталей. Показано, что величина прироста линейных размеров складывается из двух составляющих. Выявлено, что основное изменение размеров зависит от наличия углерода в детали, а также от его активности. Теоретически доказана и экспериментально подтверждена возможность восстановления биметаллических деталей. Показано, что для улучшения триботехнических и механических свойств биметаллических деталей целесообразно применять смесь следующего состава:

гп+Си+Зп+тгпСТг +аьоз.

5. В результате теоретического и экспериментального изучения процессов, протекающих при диффузионном насыщении, установлено, что интенсификация процесса насыщения возможна за счет следующих активизирующих факторов: измельчение зерна; создание структурных дефектов, а также дефекты кристаллической решетки. Показано, что электромеханическая обработка позволяет интенсифицировать процесс насыщения.

6. Разработанный способ диффузионного хромирования (А.с. №1803469), включающий предварительную активизацию поверхности детапей электромеханической обработкой, позволяет увеличить линейные размеры при последующем хромировании по сравнению с известным на 15-25% и тем самым расширить область применения вакуумного хромирования в ремонтном производстве. Установлено, что оптимальными режимами ЭМО для активизации поверхностей трения являются: для хромирования-!=500-600 A, F=500-600 ^ V=10-14 м/мин, S=0,l-0,2 мм/об; для борирования^=500-600 ^ F=400-450 ^ У= 10— 14 м/мин, S—0,1—0,2 мм/об. Установлены оптимальные режимы электромеханического упрочнения: для борированных деталей !=600-650 А,

F=350-400 ^ V=5-10 м/мин, S=0,l-0,2 мм/об; для хромированных деталей ^650-700 A, F=200-250 Н, V=5-10 м/мин, S=0,1-0,2 мм/об.

7. На основе теоретических исследований и экспериментального изучения полученных диффузионных покрытий методами оптической и электронной микроскопии, рентгенофазного и микрорентгеноспектрального анализа установлено, что диффузионный слой на исследуемых сталях после борирования в порошковой смеси (% масс) с предварительной активизацией

поверхности насыщения состоит из борида низшего порядка (Fe2B); диффузионный слой после хромирования в вакууме с предварительной активизацией-из карбидных фаз . Диффузионный слой после многокомпонентного

термодиффузионного насыщения биметаллических деталей в смеси (% масс): цинк 2п-25%, титан "П-7%, медь Си-17%, олово 8п-5%, оксид алюминия А120з-40%0 хлористый цинк 2пС12-3% на стальной поверхности состоит из фаз Ре2П|3, FeZn|o, FeZn7, "ПРе^, на бронзовой поверхности диффузионный слой состоит из сложных интерметаллических соединений ,

и твердого раствора титана в меди, что подтверждает правильность теоретических предпосылок о формировании диффузионного слоя.

8. Экспериментально установлено, что предварительная активизация поверхности насыщения и последующее электромеханическое упрочнение позволяют повысить на сталях: несущую способность диффузионного слоя в 1,753,2 раза; предел выносливости на 12-27%.

9. В ходе экспериментальных исследований установлены закономерности изменения линейных размеров и физико-механических свойств диффузионных слоев, полученных на биметаллической втулке, в зависимости от режима насыщения и концентрации компонентов в насыщающей смеси. Показано, что увеличение на антифрикционной поверхности маслоемкости на 15%, микротвердости в 1,7-2,3 раза по сравнению с аналогичными показателями серийных втулок позволило повысить относительную износостойкость соединения палец-втулка в 1,7-2,1 раза.

10. Спроектированы составы и разработаны технологии восстановления методами термодиффузионного хромирования и борирования с применением электромеханической обработки: валов картофелеуборочных комбайнов; деталей поршневых топливоподкачивающих насосов; поршневых пальцев; штоков гидроцилиндров. Спроектирован состав и разработана технология восстановления биметаллической втулки верхней головки шатуна методом термодиффузионного многокомпонентного насыщения.

11. Стендовые и эксплуатационные испытания деталей, восстановленных и упрочненных методами термодиффузионной металлизации с применением ЭМО, проведенные в различных условиях абразивного изнашивания: свободным абразивом (штоки цилиндров), при наличии абразива в сопряжении (валы картофелеуборочных комбайнов, жаток, поршневые пальцы и втулки), гидроабразивное (детали поршневых топливоподкачивающих насосов) -показали, что их ресурс возрастает, в различных случаях, от 1,7-3 раз.

12. Выполненные разработки внедрены на четырех предприятиях. Результаты научных исследований используются в учебном процессе ФГОУ ВПО «Казанская ГСХА», ФГОУ ВПО «Казанский РЭУ». Общий экономический эффект от использования результатов исследования составляет 2,3 млн. руб. в год.

Основные положения диссертации опубликованы в следующих работах:

1. Ильин, В.К. Восстановление и упрочнение деталей машин методами диффузионной металлизации/ В.К.Ильин.-Казань: КГЭУ, 2003. 140 с.

Статьи

2. Ильин, В.К Электромеханическая обработка как способ повышения эксплуатационных свойств диффузионных покрытий /В.К. Ильин// Механиза-ция,и электрификация сельского хозяйства.-2003. №7.-с.27-29.

3. Ильин,,В.К. Восстановление и упрочнение валов / В.К. Ильин// Сельский механизатор.-2003. №9. с. 20.

4. Ильин, В.К. Интенсификация диффузионного насыщения при помощи электромеханической обработки / В.К. Ильин, Л.Ф. Хатыпов // Известия высших учебных заведений проблемы энергетики, Казань: 2004. №34 с. 121-122.

5. Ильин, В.К. Электромеханическая обработка как метод повышения эксплуатационных свойств диффузионных покрытий / В.К. Ильин //Ремонт, восстановление, модернизация. 2004. №3. с. 36-37.

6. Ильин, В.К. Восстановление биметаллических деталей методом многокомпонентного термодиффузионного насыщения / В.К. Ильин// Ремонт, восстановление, модернизация. 2004. №5. с.17-18.

7. Ильин, В.К. Проектирование диффузионных покрытий на биметаллах /В.К. Ильин// Материалы доклада Всероссийской межвузовской научно-технической конференции «Электромеханические и внутрикамерные процессы в энергетических установках, струйная акустика и диагностика, приборы и методы контроля природной среды, веществ, материалов и изделий». Казань: КФ МВАУ. 2003. с. 284-286

8. Ильин, В.К. Методы повышения несущей способности диффузионных покрытий/ В.К. Ильин // Материалы доклада Международной научн.-техн. конф. «100 лет механизму Беннетта». Казань: КГСХА. 2003. с. 27-32

9. Ильин, В.К. Влияние электромеханической обработки на диффузионное хромирование в вакууме /В.К. Ильин//Способы повышения долговечности сельскохозяйственной техники. Сб.научн. трудов. М.: МИИСП. 1991. с.45-47.

10. Ильин, В.К. Упрочнение деталей диффузионным хромированием в вакууме после предварительной электромеханической обработки /В.К. Ильин // «Работы в области восстановления и упрочнения деталей». Сб. научи, трудов. М: Ремдеталь, 1991. с.33-34.

11. Бугаев, В.Н. Интенсификация процесса борирования сталей/ В.Н. Бугаев, В.К. Ильин, Н.А. Бардадын, СП. Казанцев, // Сб. научн. трудов. М.:

Монография

МИИСП. 1992. с. 18-22.

РОС. НАЦИОНАЛЬНАЯ БИБЛИОТЕКА

«

12. Ильин, В.К. Способ интенсификации диффузионного хромирования в вакууме / В.К. Ильин // «Эффективные технологические процессы и оборудование для восстановления и упрочнения деталей машин». Сб. научн. трудов. Пенза.: Ремдеталь, 1991. с.50-52.

13. Ильин, В.К. Упрочнение стальных деталей вакуумным хромированием с применением электромеханической обработки/ В.К. Ильин// М: Инфор-магротех. 1991. вып. 2. с.1-3.

14. Ильин, В. К. Вакуумное хромирование стальных деталей с применением электромеханической обработки/ В.К. Ильин, В.Н. Бугаев // «Эффективное использование машиностроительного оборудования». Сб. научн. трудов. Саранск, 1991. с.41-42.

15. Бугаев, В.Н. Активация поверхности трения электромеханической обработкой при борировании сталей/ В.Н. Бугаев, Н.А, В.К. Ильин, Бардадын, Сб.научн. трудов. М.: МГАУ. 1994. с. 23-25 (соавторы).

16. Анализ технического состояния топливоподкачивающих насосов низкого давления системы питания дизелей: Научный отчет/Московский ин-т инженеров сельскохозяйственного производства (МИИСП,) Рук. В.Н. Бугаев-ОЦО 102ТЗ; №ГР 01860053205; Инв. №02900025222 М.: 1990. 47 с.

17. Разработка и внедрение технологического процесса упрочнения фильтрующих сеток установки УОН - 835Б//Научный отчет (промежуточный)/ Московский ин-т инженеров сельскохозяйственного производства (МИИСП,) Рук. В.Н. Бугаев.-ОЦО 102ТЗ; №ГР 01860053205; Инв. №02910021187 М.: 1991.57 с.

18. Разработка и внедрение способов восстановления и упрочнения деталей методами термодиффузионного хромирования и борирования. Научный от-четУКазанский сельскохозяйственный институт (КСХИ); Рук. В.К. Ильин. ОЦО 102ТЗ; №ГР 01860062135; Инв. №0290001641.-Казань:, 1993. 75 с.

19. Ильин, В.К. Разработка и внедрение технологического процесса восстановления и упрочнения деталей топливной аппаратуры методом термодиффузионного хромирования: Научный отчет/ Казанский сельскохозяйственный институт (КСХИ); Рук. А.П. Мартьянов. ОЦО 102ТЗ;

№ГР 01940008887, инв. №02950001519. Казань:, 1994. - 39с.

20. Ильин, В.К. Борирование сталей/ В.К. Ильин, В.Р. Емельянов// Сб. научн. трудов! Казань: КСХИ. 1994, с. 42-44.

21. Ильин, ВК.Способ диффузионного хромирования сталей/BJC Ильин,// Сб. научн. трудов. Казань: КГТУ. 1996. с. 51-53.

22. Ильин, В.К. Териодиффузионное хромирование как способ восстановления и упрочнения штоков гидроцилиндров/ В.К. Ильин, А.П. Мартьянов, ГЛ. Сидорин// Сб. научн. трудов. Казань: КГСХА. 1996, с. 32-34.

23. Ильин, В.К.Термодиффузионное хромирование /В.К. Ильин, A.M. Гу-сячкин, В.П. Данилова, Р.Г. Идиятуллин // Материалы доклада Второго международного симпозиума по энергетике, окружающей среде и экономике (ЭЭЭ-2), Т.1. Казань: КФ МЭИ, 1998.С.404-405.

24. Ильин В.К. Повышение надежности деталей путем термодиффузионной обработки, /в.к. Ильин // Материалы докладов Юбилейной научно-

практической конференции «Перспективы развития автомобилей и двигателей в Республике Татарстан». КАМАЗ, 1999. с.34-37.

25. Ильин В.К. Энергосберегающая технология в ремонтном производстве АПК /В.К. Ильин, А.Е. Логинов // Материалы докладов Всероссийского национального симпозиума по энергетике, окружающей среде и экономике (РНСЭ), Т.И Казань: Россия, 2001. с.370-373.

26. Ильин, В.К. Теоретическая модель приращения линейных размеров стальных деталей на примере диффузии хрома / В.К. Ильин // Материалы докладов Всероссийского национального симпозиума по энергетике, окружающей среде и экономике (РНСЭ), Т.Н. Казань: Россия, 2001. С.136-139.

Авторские свидетельства на изобретения, положительные решения

27. А.с. 1803469 РФ, МКИ А 01 93 03 23. Способ диффузионного хромирования в вакууме . 1993, Би №3 (соавторы В.Н. Бугаев, Ю.В. Мазаев, Э.И. Кочетов, В.В. Евсиков, СП. Казанцев).

28. Способ диффузионного хромирования в вакууме. Положительное решение Госкомизобретений РФ по заявке № 4901957/02 (соавтор В.Н. Бугаев).

29. Способ восстановления изношенных деталей из азотированных сталей. Положительное решение Госкомизобретений РФ по заявке №4914585/02 (соавторы В.Н. Бугаев, Ю.В. Мазаев, Б. А. Богачев, СП. Казанцев).

Отпечатано с готового оригинал-макета

в типографии Издательского центра Казанского государственного университета

Тираж 100 экз. Заказ 4/6 420008, Казань, ул. Университетская, 17 Тел. 38-05-96

№-7523

ВВЕДЕНИЕ.

1. СОСТОЯНИЕ ВОПРОСА, ЦЕЛЬ, ЗАДАЧИ И МЕТОДОЛОГИЯ ИССЛЕДОВАНИЯ.

1.1 Условия работы поверхностных слоев деталей сельскохозяйственной техники и предъявляемые к ним требования.

1.2. Применение диффузионных покрытий для восстановления и упрочнения деталей машин.

1.2.1. Классификация диффузионных покрытий и методы их получения.

1.2.2. Исходные материалы для получения диффузионных покрытий

1.2.3. Обзор технологических методов повышения эксплуатационных свойств и несущей способности диффузионных покрытий.

1.3. Цель и задачи исследования.

1.4. Общие методологические положения и структура исследования

2. НАУЧНЫЕ ОСНОВЫ ВОССТАНОВЛЕНИЯ И УПРОЧНЕНИЯ ДЕТАЛЕЙ СЕЛЬСКОХОЗЯЙСТВЕННОЙ ТЕХНИКИ ДИФФУЗИОННЫМИ ПОКРЫТИЯМИ.

2.1. Проектирование диффузионных покрытий при восстановлении и упрочнении стальных деталей.

2.2. Теоретическое обоснование выбора оптимальной насыщающей среды.

2.3. Математическая модель борирования сталей в порошке карбида бора (В4С).

2.4. Теоретическая модель приращения линейных размеров стальных деталей.

2.5. Теоретические вопросы получения диффузионных покрытий на биметаллических деталях.

Выводы.

3. ТЕОРЕТИЧЕСКОЕ ОБОСНОВАНИЕ ВОЗМОЖНОСТИ ПРИМЕНЕНИЯ ЭЛЕКТРОМЕХАНИЧЕСКОЙ ОБРАБОТКИ КАК СРЕДСТВА ИНТЕНСИФИКАЦИИ ДИФФУЗИОННЫХ ПРОЦЕССОВ.

3.1. Процессы, протекающие при диффузионном насыщении. Факторы, определяющие скорость протекания процесса.

3.1.1. Диффузия по границам зёрен.

3.1.2. Вакансии и дислокации, их вклад в диффузионный процесс.

3.2. Электромеханическая обработка как способ интенсификации диффузионных процессов.

3.2.1. Интенсификация вакуумного диффузионного хромирования.

3.2.2. Интенсификация газового борирования.

Выводы.

4. ИССЛЕДОВАНИЕ ВЛИЯНИЯ ЭМО НА МЕХАНИЧЕСКИЕ И ЭКСПЛУАТАЦИОННЫЕ СВОЙСТВА ДИФФУЗИОННЫХ ПОКРЫТИЙ. 129 4.1. Исследование влияния ЭМО на изменение величины диффузионного слоя и линейных размеров деталей, восстановленных и упрочнённых методом диффузионного насыщения.

4.2. Исследование влияния ЭМУ на изменение линейных размеров деталей восстановленных и упрочнённых методам диффузионного насыщения.

4.3. Исследование влияния ЭМО на изменение несущей способности диффузионного слоя.

4.4. Исследование влияния ЭМО и ЭМУ на физико-механические свойства деталей.

4.4.1. Результаты рентгеноструктурного и микрорентгеноспектрального анализа диффузионных покрытий.

4.4.2. Исследование микроструктуры диффузионных покрытий.

4.4.3. Исследование поверхностной твердости.

4.4.4. Определение механических свойств материалов с диффузионным покрытием.

4.5. Исследование свойств биметаллических деталей, восстановленных методом многокомпонентного диффузионного цинкования.

4.5.1. Выбор оптимального состава компонентов в насыщающей смеси.

4.5.2. Влияние температуры и продолжительности процесса насыщения на изменения параметров диффузионных покрытий.

4.5.3. Исследование поверхностной твердости.

4.5.4. Результаты рентгеноструктурного и микрорентгеноспектрального анализа диффузионных покрытий.

4.5.5. Исследование маслоемкости.

4.5.6. Исследование износостойкости диффузионных покрытий.

Выводы.

5. СОЗДАНИЕ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ ПРОЦЕССОВ ВОССТАНОВЛЕНИЯ И УПРОЧНЕНИЯ ДЕТАЛЕЙ МАШИН МЕТОДАМИ ДИФФУЗИОННОЙ МЕТАЛЛИЗАЦИИ. ПРОИЗВОДСТВЕННАЯ ПРОВЕРКА И ТЕХНИКО

ЭКОНОМИЧЕСКАЯ ЭФФЕКТИВНОСТЬ.

5.1. Разработка технологического процесса восстановления и упрочнения валов картофелеуборочных комбайнов.

5.1.1. Результаты эксплуатационных испытаний валов, восстановленных и упрочнённых методом диффузионных покрытий.

5.2. Разработка технологического процесса восстановления и упрочнения штоков гидроцилиндров диффузионным хромированием.

5.2.1. Результаты стендовых и эксплуатационных испытаний штоков гидроцилиндров.

5.3. Разработка технологического процесса восстановления биметаллических втулок верхней головки шатунов двигателя СМД 14.

5.4. Разработка технологического процесса восстановления и упрочнения деталей поршневого топливоподкачивающего насоса типа УТН.

5.4.1. Результаты стендовых и эксплуатационных испытаний поршневых топливоподкачивающих насосов типа УТН.

5.5. Экономическая эффективность внедрения технологического процесса восстановления и упрочнения валов картофелеуборочного комбайна ККУ-2 А методами диффузионной металлизации с применением ЭМО.

ВЫВОДЫ.

Надежность сельскохозяйственной техники во многом зависит от износостойкости пар трения. Интенсификация рабочих режимов и тяжелые условия эксплуатации создают предпосылки для быстрого отказа отдельных деталей и соединений сельскохозяйственных машин. Во многих случаях надежность таких машин определяется долговечностью трущихся поверхностей их кинематических пар, износ которых при выбраковке, по данным ГНУ ГОСНИТИ, составляет не более 0,1.0,3 мм.

Важным резервом повышения эффективности использования техники, экономии материалов, топливно-энергетических и трудовых резервов в различных сферах экономики является восстановление изношенных деталей.

Экономическая целесообразность восстановления деталей обусловлена, прежде всего, возможностью повторного и неоднократного использования 65.75 % деталей. Себестоимость восстановления, как правило, не превышает 75 % себестоимости новых, а расход материалов в 15.20 раз ниже, чем при их изготовлении [ 1 ].

Вместе с тем, эксплуатационная надёжность деталей остаётся низкой. Ресурс деталей после восстановления составляет в среднем не более 60.80 % ресурса новых деталей.

Повышение надёжности работы различных машин и устройств достигается путём изготовления деталей из особо прочных металлов и сплавов. При этом зачастую пассивным элементам придается излишний запас прочности, а активный поверхностный слой работает на крайнем пределе прочностных и изностных характеристик.

В настоящее время требования, предъявляемые к свойствам деталей, крайне разнообразны в связи с тем, что условия их эксплуатации стали более жёсткими и сложными. В качестве примера можно указать следующие свойства, которые могут предъявляться к деталям сельскохозяйственных машин: прочность, жёсткость, коррозионная стойкость, износостойкость, жаростойкость и т. д. Вполне естественно, что, используя простые материалы, очень трудно удовлетворить в достаточной степени указанные выше требования.

Одним из основных направлений повышения качества деталей сельскохозяйственной техиики является применение различных покрытий.

Известны способы, позволяющие увеличить поверхностную твердость, коррозионную и износную стойкость, а также механическую прочность деталей. К таким способам относится, в частности, химико-термическая обработка (ХТО), позволяющая получить в поверхностном слое изделия сплав практически любого состава.

В настоящее время накоплен большой опыт по применению различных видов и методов ХТО [ 2, 3,4, 7, 10, 28,29, 30,31, 32, 33, 34 ]

Однако эти методы, наряду со своими преимуществами, имеют недостатки: малые размеры диффузионного слоя, низкую несущую способность; сложность механической обработки диффузионных слоев по причине высокой твёрдости и малых размеров.

Традиционные способы повышения несущей способности диффузионного слоя, заключающиеся в увеличении его толщины путём усложнения состава смеси и применения более эффективных активаторов, не позволяют в полной мере решить поставленную задачу. К тому же, появляются дополнительные сложности с постоянной корректировкой состава смеси, либо его одноразового использования, что сказывается на себестоимости технологического процесса.

Применение закалки для повышения несущей способности диффузионного слоя не всегда возможно по следующим причинам: закалка длинномерных деталей, каковыми являются валы, штоки, золотники и т.д., сопряжена с деформациями и поводками; оксидная пленка, образующаяся при закалке, и последующая механическая обработка могут свести на нет диффузионный слой.

Наиболее перспективной, с нашей точки зрения, для увеличения толщины диффузионного слоя может стать активация поверхности детали. Нами проведены исследования и получены результаты по влиянию электромеханической обработки на изменение линейных размеров и толщину диффузионного слоя на ряде сталей, а также биметаллических деталях. Выявлено, что электромеханическая обработка (ЭМО) может применяться для повышения несущей способности диффузионного слоя как до насыщения, путем непосредственного увеличения диффузионного слоя, так и после, путем подкаливания слоя подложки [ 7 ].

Существующие теоретические разработки в области ХТО не раскрывают сущность процессов восстановления деталей. Нет классификации методов восстановления деталей термодиффузионным насыщением, а также классификации методов повышения несущей способности диффузионного слоя. Поэтому существующая практика восстановления деталей способами термодиффузиоиного насыщения проводится методом интуитивного подхода.

Малая толщина слоя, сложность механической обработки диффузионных слоев по причине их высокой твёрдости, низкая его несущая способность, а также недостаточное увеличение линейных размеров - основные факторы сдерживающие применение данных методов в производство.

Поэтому очевидно, что разработка теории восстановления и упрочнения деталей методами термодиффузионного насыщения, и ее реализация в производство обеспечивающих существенное повышение долговечности деталей и машин в целом, является актуальной проблемой, решение которой внесет значительный вклад в экономику страны.

Целью работы является разработка теоретических основ восстановления деталей методами термодиффузионного насыщения, раскрывающих механизм управления линейными размерами, структурой, фазовым составом и несущей способностью диффузионного слоя. На основе теории разработать новые способы диффузионного насыщения, позволяющие повысить долговечность деталей.

Научная новизна исследования Разработаны научные основы проектирования износостойких и антифрикционных диффузионных покрытий для восстановления и упрочнения деталей машин, включающие: теоретическое обоснование выбора оптимальной насыщающей среды; математическую модель борирования сталей в порошке карбида бора; теоретическую модель приращения линейных размеров стальных деталей; обоснование использования ЭМО как способа интенсификации диффузионных процессов; пути управления структурой и основными свойствами диффузионных покрытий; новый способ диффузионного насыщения с применением ЭМО.

Практическая ценность и реализация результатов исследования

Практическая ценность работы состоит в разработке теоретической базы для создания эффективных технологий нанесения диффузионных покрытий при восстановлении и упрочнении деталей сельскохозяйственной техники, работающих в различных условиях изнашивания. На основе результатов исследований разработаны составы насыщающих смесей, способы восстановления и упрочнения деталей машин, работающих в условиях абразивного механохимического изнашивания: термодиффузионное хромирование в вакууме штоков гидроцилиндров, поршневых' пальцев двигателя 3M3-53, валов картофелеуборочного комбайна ККУ-2, деталей топливного насоса низкого давления; борирование в порошке карбида бора валов картофелеуборочных комбайнов, деталей топливного насоса низкого давления; многокомпонентное цинкование биметаллических втулок верхней головки шатуна. Применение диффузионных покрытий при восстановлении и упрочнении деталей машин позволяет повысить износостойкость в различных случаях от 1,7 до 3 раз.

Технологические процессы восстановления и упрочнения деталей методами диффузионного насыщения с применением ЭМО внедрены на Ногинском РТП Московской области, Пермском объединении грузового автотранспорта №1, а также на Высокогорской и Мамадышской МТС Республики Татарстан.

Результаты научных исследований используются в учебном процессе ФГОУ ВПО «Казанская ГСХА», ФГОУ ВПО «Казанский ГЭУ».

Апробация работы. Основные результаты исследований доложены на:

- международных, всесоюзных и всероссийских конференциях, конгрессах и симпозиумах: «Ремдеталь-90» (г. Москва); «Ремдеталь-91» (г. Пенза);

2-ой международный симпозиум по энергетике, окружающей среде и экономике (г.Казань,-1998), Российский национальный симпозиум по энергетике (г. Казань, -2001); Международная научно-техническая конференция по теории механизмов и машин (г. Казань,-2003);

- научно-техническом совете при Министерстве сельского хозяйства и продовольствия РТ в 1993-1995 гг.;

- республиканских конференциях и семинарах: «Передовые технологии в машиностроении» (г. Казань 96); Научно-практическая конференция «Перспективы развития автомобилей и двигателей в РТ» (г. Наб. Челны, КАМАЗ, 1999);

- межвузовских конференциях: Московский институт инженеров сельскохозяйственного производства им. В.П. Горячкина (1990 ,- 1994); Казанский сельскохозяйственный институт (1993 - 1996); Казанский государственный энергетический университет (1998 - 2003); «Ремонт и восстановление сельскохозяйственной техники» (г. Саранск 1991), «Организация и технология ремонта сельскохозяйственных машин ВСХИЗО (г. Москва 1992).

Публикации. По теме диссертации опубликована 31 печатная работа общим объемом 25,7 пл., в том числе монография, 24 статьи (в том числе 7 статей в центральных изданиях).

Новизна исследований подтверждена авторским свидетельством и двумя положительными решениями на изобретение.

На защиту выносятся: теоретические основы восстановления деталей методами термодиффузионного насыщения;

- теоретические модели процессов насыщения диффузионных покрытий: борирования сталей в порошке карбида бора (В4С); хромирования стальных деталей; комплексное насыщение биметаллических деталей;

- технологические способы диффузионного насыщения с применением электромеханической обработки;

- результаты экспериментальных исследований структуры и свойств покрытий, полученных разными методами;

- пути и методы управления структурой и свойствами диффузионных покрытий на основе рационализации насыщающей среды.

Работа выполнялась в Московском государственном агроинженерном университете им. В.П. Горячкина на каф. «Детали машин» и Казанской государственной сельскохозяйственной академии на каф. «Сопротивление материалов и технология металлов»

Отдельные этапы экспериментальных исследований выполнялись в Московском институте сталей и сплавов. Автор выражает искреннюю признательность коллективам указанных организаций за оказанную помощь в выполнении исследований.

ВЫВОДЫ И РЕКОМЕНДАЦИИ

1. Выполненный анализ современного состояния восстановления деталей сельскохозяйственной техники, проведенные теоретические и экспериментальные исследования позволили прийти к выводу, что одним из наиболее эффективных направлений повышения долговечности деталей машин являются способы термодиффузионной металлизации.

2. На основании анализа теоретических положений о структурном состоянии износостойких покрытий, совместимости компонентов различной природы в одном материале, возможностей регулирования межфазного взаимодействия составляющих и практических достижений в области получения диффузионных покрытий установлено, что для восстановления деталей машин более широкие возможности представляют газофазные в порошковых средах и вакуумные способы нанесения диффузионных покрытий.

3. Разработаны общие методологические основы проектирования диффузионных покрытий для восстановления деталей, включающие в себя: анализ исходных проектных данных (условия работы деталей, требуемые показатели надежности); разработку состава и структуры диффузионных покрытий; разработку технологии нанесения диффузионных покрытий с применением ЭМО; оценку свойств диффузионных покрытий и деталей в целом. Установлены принципы проектирования диффузионных покрытий для различных условий абразивного изнашивания.

4. Разработаны научные основы восстановления и упрочнения деталей сельскохозяйственной техники диффузионными покрытиями. На основании термодинамического расчета реакций, происходящих в реакционном пространстве при диффузионном хромировании, установлены ведущие реакции (2.4)-(2.8), показано, что добавление в насыщающую смесь алюминия повышает ее активность, (2.11)-(2.14), обосновано понятие оптимальной насыщающей среды. Построена теоретическая модель борирования сталей в порошке карбида бора. Показано, что формирование заданного боридного покрытия с необходимыми физико-механическими свойствами зависит от активности насыщающей среды, (2.15), (2.16), коэффициента массопереноса (2.17), коэффициента диффузии, (2.19-2.21), и скорости смещения межфазной зоны (2.25). Разработана модель роста линейных размеров стальных деталей. Показано, что величина прироста линейных размеров складывается из двух составляющих (2.26). Выявлено, что основное изменение размеров зависит от наличия углерода в детали, а также от его активности. Теоретически доказана и экспериментально подтверждена возможность восстановления биметаллических деталей. Показано, что для улучшения триботехнических и механических свойств биметаллических деталей целесообразно применять смесь следующего состава: Zn+Cu+Sn+Ti+ZnCl2 +AI2O3.

5. В результате теоретического и экспериментального изучения процессов, протекающих при диффузионном насыщении, установлено, что интенсификация процесса насыщения возможна за счет следующих активизирующих факторов: измельчения зерна; создания структурных дефектов, а также дефектов кристаллической решетки. Показано, что электромеханическая обработка позволяет интенсифицировать процесс насыщения.

6. Разработанный способ диффузионного хромирования (А.с. №1803469), включающий предварительную активизацию поверхности деталей электромеханической обработкой, позволяет увеличить линейные размеры при последующем хромировании по сравнению с известным на 1525% и тем самым расширить область применения вакуумного хромирования в ремонтном производстве. Определен оптимальный режим ЭМО для активизации поверхностей трения: для хромирования - 1=500-600 А, F=500-600 Н, V=10—14 м/мин, S=0,1-0,2 мм/об,; для борирования

1=500-600 Л, F=400-450 Н, V=10-14 м/мин, S=0,l-0,2 мм/об. Установлены оптимальные режимы электромеханического упрочнения: для борированных деталей - 1=600-650 Л, F=350-400 Н, V=5-10 м/мин, S=0,1-0,2 мм/об; для хромированных деталей - 1=650-700 Л, F=200-250 Н, V=5-10 м/мин, S=0,1-0,2 мм/об.

7. На основе теоретических исследований и экспериментального изучения полученных диффузионных покрытий методами оптической и электронной микроскопии, рентгенофазного и микрорентгеноспектрального анализа установлено, что диффузионный слой на исследуемых сталях после борирования в порошковой смеси (% масс) В4С-60, АЬОз-40 с предварительной активизацией поверхности насыщения состоит из борида низшего порядка (Fe2B). Диффузионный слой после хромирования в вакууме с предварительной активизацией состоит из карбидных фаз Сг2зСб, Сг7Сз. Диффузионный слой после многокомпонентного термодиффузионного насыщения биметаллических деталей в смеси (% масс): цинк Zn-25%, титан

Ti-7%, медь Си-17%, олова Sn-5%, оксид алюминия А1203-40%, хлористый цинк ZnCl2-3% на стальной поверхности состоит из фаз: FeZn^, FeZnjo, FeZn7, TiFe2, на бронзовой поверхности диффузионный слой состоит из сложных интерметаллических соединений: Cu5Zn8,CuSn5, CuioSfy, CuSn, Cu3Sn, Cu3iSns TiCu, TiCu3 и твердого раствора титана в меди, что подтверждает правильность теоретических предпосылок о формировании диффузионного слоя.

8. Экспериментально установлено, что предварительная активизация поверхности насыщения и последующее электромеханическое упрочнение позволяют повысить на сталях: несущую способность диффузионного слоя в 1,75- 3,2 раза; предел выносливости на 12-27%.

9. В ходе экспериментальных исследований установлены закономерности изменения линейных размеров и физико-механических свойств диффузионных слоев, полученных на биметаллической втулке, в зависимости от режима насыщения и концентрации компонентов в насыщающей смеси. Показано, что увеличение на антифрикционной поверхности маслоемкости на 15%, микротвердости в 1,7-2,3 раза по сравнению с аналогичными показателями серийных втулкок позволило повысить относительную износостойкость соединения палец-втулка в 1,7-2,1 раза.

10. Спроектированы составы и разработаны технологии восстановления методами термодиффузионного хромирования и борирования с применение электромеханической обработки: валов картофелеуборочных комбайнов; деталей поршневых топливоподкачивающих насосов; поршневых пальцев; штоков гидроцилиндров. Спроектирован состав и разработана технология восстановления биметаллической втулки верхней головки шатуна методом термодиффузионного многокомпонентного насыщения.

11. Стендовые и эксплуатационные испытания деталей, восстановленных и упрочненных методами термодиффузионной металлизации с применением ЭМО, проведенные в различных условиях абразивного изнашивания: свободным абразивом (штоки цилиндров), при наличии абразива в сопряжении (валы картофелеуборочных комбайнов, жаток, поршневые пальцы и втулки), гидроабразивного (детали поршневых топливоподкачивающих насосов) - показали, что их ресурс возрастает, в различных случаях от 1,7-3 раз.

12. Выполненные разработки внедрены на четырех предприятиях. Результаты научных исследований используются в учебном процессе ФГОУ ВПО «Казанская ГСХА», ФГОУ ВПО «Казанский ГЭУ». Общий экономический эффект от использования результатов исследования составляет 2344 тыс. руб. в год.

1. Ачкасов К.А., Богачев Б.В., Бугаев В.Н. и др. Ремонт машин /Под ред. Н.Ф. Тельнова. М.: Агропромиздат, 1992. 560 с.

2. Борисов Г.В., Васильев J1.A. и др. Химико-термическая обработка металлов и сплавов//Справочник. М.: Металлургия, 1981. 424 с.

3. Бугаев В.Н. Восстановление деталей и повышение ресурса топливной аппаратуры тракторных и комбайновых дизелей диффузионной металлизацией: Дис. д-ра. техн. наук. М.: МИИСП, 1987. 209 с.

4. Болдин Н.И. Диффузионное борохромирование как метод восстановления и упрочнения деталей топливной аппаратуры дизелей (на примере плунжерных пар топливных насосов типа УТН): Дис. канд. техн. наук. М.: МИИСП, 1991. 212 с.

5. Ворошнин Л.Г., Ляхович Л.С. Борирование сталей. М.: Металлургия, 1978. 240 с.

6. Глухов В.П. Боридные покрытия на железе и сталях. Киев: Наукова думка, 1970. 208 с.

7. Ильин В.К. Восстановление и упрочнение деталей картофелеуборочных комбайнов диффузионным насыщением с применением электромеханической обработки: Дис. канд. техн. наук. М.: МИИСП, 1992. 187 с.

8. Дубинин Г.Н. Прогрессивные методы химико-термической обработки. М.: Машиностроение, 1979. 183 с.

9. Попов А.А. Теоретические основы химико-термической обработки. Свердловск: Металлургиздат, 1986. 320с.

10. Машкович А.Д. Повышение надёжности регулятора частоты при ремонте топливных насосов типа УТН: Дис. канд. техн. наук. М.: МИИСП, 1989. 147 с.

11. Аскинази Б.М. Упрочнение и восстановление деталей машин электромеханической обработкой. Л.: Машиностроение, 1977. 184 с.

12. Аскинази Б.М. Упрочнение и восстановление деталей машин электромеханической обработкой. М.: Машиностроение, 1989. 200 с.

13. Ильин В.К. Упрочнение стальных деталей вакуумным хромированием с применением электромеханической обработки // Информагротех. М.: вып. 2. с. 1-2.

14. Красовский Г.И., Филатов Г.Ф. Планирование экспериментов. Минск: БГУ, 1982.320 с.

15. Черновол М.И. Технологические основы восстановления деталей сельскохозяйственной техники композиционными покрытиями: Дис. д-ра. техн. наук. М.: МИИСП, 1992. 257 с.

16. Джолабов Ю.Ш. Диффузионная металлизация при восстановлении деталей из медных сплавов на примере втулок верхней головки шатунов дизелей в условиях ремонтных предприятий АПК: Дис. канд. техн. наук. М.: МИИСП, 1990.

17. Лахтин Ю.М. Основы металловедения. М.: Металлургия, 1988. 318 с.

18. Филоненко Б.А. Комплексные диффузионные покрытия. М.: Машиностроение, 1981. 136 с.

19. Hovstman D. Fon Sephngs ber. Landes Nordrpenwestfden. 1972. №740.

20. Лахтин Ю.М., Арзамасов Б.Н. Химико-термическая обработка металлов. М.: Металлургия, 1985. 256 с.

21. Проскурин Е.В. Горбунов И.С. Диффузионные цинковые покрытия. М.: Металлургия, 1972. 248 с.

22. Бугаков В.З. Диффузия в металлах и сплавах. Л.: Гос. издат. техн. теор. литературы, 1949.

23. Криштал М.А. Диффузионные процессы в железных сплавах. М.: Гос. науч-техн. издат. литературы по черной и цветной металлургии, 963 с.

24. Богомолов Н.Л. Практическая металлография. М.: Высш. шк., 1987.240 с.

25. Химико-термическая обработка металлов и сплавов: Справочник / Под ред. JI.C. Ляховича. М.: Металлургия, 1981. 424 с.

26. Френкель Я.И., Сергеев М.И. О взаимной диффузии металлов через интерметаллические соединения. Ж.ЭТФ. 1933. № 9.

27. Галин Р.Г. Разработка эффективных насыщающих сред и технологий диффузионного цинкования с использованием гидротермальной обработки исходных компонентов: Дис. канд. техн. наук. Минск, 1990.178 с.

28. Казанцев С.П. Восстановление плунжерных пар топливных насосов распределительного типа диффузионными хромонитридными покрытиями: Дис. канд. техн. наук. М.: МИИСП, 1988. 142 с.

29. Мазаев Ю.В. Исследование работоспособности и надёжности форсунок энергонасыщенных тракторов, восстановленных диффузионным титанированием: Дис. канд. техн. наук. М.: МИИСП, 1982. 154 с.

30. Богачёв Б.А. Восстановление распылителей форсунок автотракторных дизелей диффузионным контактным хромированием в вакууме: Дис. канд. техн. наук. М.: МИИСП, 1988. 299 с.

31. Бардадын Н.А. Восстановление и упрочнение прецизионных деталей дизелей топливной апаратуры диффузионным бороникелированием: Дис. канд. техн. наук. М.: МГАУ, 1994. 278 с.

32. Гусейнов А.Г. Восстановление плунжерных пар топливного насоса УТН-5 парофазным диффузионным хромированием в вакууме с последующей механической обработкой: Дис. канд. техн. наук. М.: МИИСП, 1987. 229 с.

33. Абдуллаев Б.М. Восстановление нагнетательных клапанов рядовых топливных насосов диффузионным хромированием: Дис. канд. техн. наук. М.: МИИСП, 1989. 176 с.

34. Прилепин В.А. Повышение надёжности поршневых топливоподкачивающих насосов дизелей восстановлением и упрочнением деталей диффузионным хромированием: Дис. канд. техн. наук. М.: МИИСП, 1991. 193 с.

35. Ерохин М.Н. Исследование скоростных и нагрузочных режимов в рядовых условиях эксплуатации, отказов и дефектов деталей редукторных элементов трансмиссии сельскохозяйственных машин:// Отчёт о научно-исследовательской работе. М.: МИИСП, 1988. 166 с.

36. Выскребенцев Н.А. Повышение эксплуатационной надёжности прутковых сепарирующих элеваторов картофелеуборочных комбайнов: Дис. канд. техн. наук. М.: МИИСП, 1991. 140 с.

37. Григорьев А.В. Прогнозирование ресурса и повышение надёжности опытных деталей привода с.-х. машин: Дис. канд. техн. наук. М.: МГАУ, 1991. 149 с.

38. Бокштейп Б. С. Диффузия в металлах. М.: Металлургия, 1978.248 с.

39. Бокштейн Б.С. Термодинамика и кинетика границ зёрен в металлах. М.: Металлургия, 1984. 311 с.

40. Бокштейн Б.С. Физическая химия металлургических процессов. М.: Металлургия, 1986. 237 с.

41. Дубинин Г.Н. Диффузионное хромирование сплавов в порошках. М.: Машиностроение, 1959. 311 с.

42. Дубинин Г.Н. Прогрессивные методы химико-термической обработки. М.: Машиностроение, 1979. 183 с.

43. Ляхович J1.C., Косачевский JI.H. и др. Об учете текстуры диффузионных покрытий на металлах. Киев: Наукова думка, 1973. Вып. 7. С. 80-83.

44. Ляхович Л.С. и др. Прогрессивные методы термической и химико-термической обработки. М.: Машиностроение, 1972. 145 с.

45. Ляхович Л.С., Ворошнин Л.Г. Борирование стали. М.: Металлургия, 1967. 120 с.

46. Крагельский И.В. и др. Влияние размера поверхности касания на трение и износ // Механика и физика контактного воздействия. Калинин: КПИ, 1975. Вып. 1.С. 4-14.

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

48. Шевченко А.Н., Резников Е.А., Комаровский Ю.З. Совместная пластическая деформация трубных заготовок и создание начальных контактных давлений при изготовлении биметаллических труб термическим способом // Производство труб. 1975. № 1. С. 83-98.

49. Остренко В.Я., Новиков Н.Н. Новая технология горячей прокатки биметаллических труб// Производство труб. 1979. № 5. С. 22-25.

50. Трубы для машиностроения и сельскохозяйственных машин // Металлургия. 1989. 345 с.

51. Елизаветин М.А. Технологические способы повышения долговечности машин. М.: Машиностроение, 1969. 400 с.

52. Костецкий Б.И. Трение, смазка и износ в машинах. Киев: Техника, 1980.396 с.

53. Костецкий Б.И. Классификация видов поверхностного разрушения и общая закономерность трения и изнашивания // Вестник машиностроения. 1984. № 11. С. 10-13.

54. Костецкий Б.И., Натансон М.Э., Бершатский Л.И. Механические процессы при граничном трении. М.: Наука, 1972. 170 с.

55. Костецкий Б.И. и др. Поверхностная прочность материалов при трении. Киев: Техника, 1976. 296 с.

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

57. Крагельский И.В. и др. Основы расчёта на трение и износ. М.: Машиностроение, 1977. 526 с.

58. Мюррети И. и др. Механизм абразивного изнашивания // Проблемы трения и смазки. 1982. №1 С.9-16.

59. Севернее М.М. и др. Износ деталей сельскохозяйственных машин. Л.: Колос, 1972. 257 с.

60. Тененбаум М.М. Износостойкость деталей и долговечность горных машин. М.: Машиностроение, 1960.246 с.

61. Тененбаум М.М. Износостойкость конструкционных материалов и деталей машин. М.: Машиностроение, 1966. 331 с.

62. Тененбаум М.М. Абразивная износостойкость материалов: Дис. д-ра. техн. наук. М., 1968. 403 с.

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

64. Львов П.Н. Износостойкость деталей строительных и дорожных машин. М.: Машгиз, 1962. 125 с.

65. Мяускас И.С. Машина для испытания материалов на изнашивание. М.: Изд-во АН СССР, 1960. 81 с.

66. Хрущев М.М., Бабичев М.А. Исследования изнашивания металлов. М.: Изд-во АН СССР, 1960.

67. Вайнерман А.Б., Красулин Ю.Л., Шоршоров М.Х. Плазменная наплавка меди и бронзы на сталь. ЛДИТЛ. 1966. 210 с.

68. Хмель Г.П., Красненко Б.Г., Илюшенко В.М., Опанасенко С.И. Наплавка изношенных бронзовых деталей металлургического оборудования //Автоматическая сварка. 1966. № 3.

69. Орлов Б.Н. Восстановление работоспособности бронзовых подшипниковых втулок ССМ и СХМ методом центробежной заливки с применением электродугового нагрева: Дис. канд. техн. наук. М., 1985, 190 с.

70. Вячеславов П.М. Электролитическое осаждение сплавов. Л.: Машиностроение, 1971. 158 с.

71. Евграфов В.А. Исследование процесса восстановления деталей тракторов, автомобилей и сельскохозяйственных машин нанесением медно-свинцового сплава контактным электролитическим методом: Дис. канд. техн. наук. М., 1974. 150 с.

72. Илюшенко В.М. Металлургические и технологические особенности механизированной дуговой наплавки бронзы: Дис. канд. техн. наук. Киев, 1971.

73. Корольков И.Т. Исследование термодиффузионного процесса восстановления бронзовых подшипников скольжения автотракторных двигателей и других агрегатов: Дис. канд. техн. наук. Воронеж: 1968, 180 с.

74. Павлов А.Н. Восстановление деталей гальваническим покрытием на основе цинка//Автомобильный транспорт. 1981. № 10. С. 44-45.

75. А.с. 147628 СССР. Способ сварки и наплавки бронз / Э.Л. Немцова. // Открытия. Изобретения. 1962. № 10.

76. Камил А.Д. Повышение надёжности дизелей при использовании биметаллических деталей, восстановленных диффузионной металлизацией: Дис. канд. техн. наук. М.: МИИСП, 1992. 228 с.

77. Сергеев В.З. Восстановление плунжерных пар топливных насосов распределительного типа диффузионным хромотитанированием: Дис. канд. техн. наук. М.: МИИСП, 1985. 220 с.

78. Ильин В.К. Сидорин Г.А. Разработка и внедрение способов восстановления и упрочнения деталей методами термодиффузионного хромирования и борирования: Научный отчёт. Казань: Казан, гос. с.-х. ин-т, 1993 г. 57 с.

79. Севернев М. М. и др. Износ деталей сельскохозяйственных машин. Л.: Колос, 1972. 257 с.

80. Попов А.А. Теоретические основы химико-термической обработки. Свердловск: Металлургиздат, 1963. 213 с.

81. Bide С.С., Spuetnak I.W., Spciser R. Trans Amer Sjc Met. 1954. Vol. 46. P. 499-524.

82. Fisher I.C. Calculation of diffusion penetration curves of surface and grain boundary diffusion //1 Apple Phys. 1951. Vol. 22. P. 74-77.

83. Филоненко Б.А. и др. О механизме образования белого слоя при электромеханической обработке // Диффузионные процессы в металлах. Тула: ТПИ. 1975. Вып. 3. С. 91-94.

84. Филоненко Н.С. Термокинетика фазовых превращений при электромеханической обработке // Диффузионные процессы в металлах. Тула: ТПИ. 1975. Вып.З.С. 131-135.

85. Минксвич А.Н. Химико-термическая обработка металлов и сплавов. М.: Машиностроение, 1965. 491 с.

86. Риле М. Причины образования трещин в боридных слоях стали. МиТОМ. 1974. № 10. С. 20-23.

87. Degcr М., Richie М., Schaff W. Untersuchungen zur Herstellung ribfreier und festhaflender Boridschichten auf Stahl // Neue Hufte. 1972. Jg/17, №6. S. 341-347.

88. Алимов 10.А. Распределение бора и хрома между диффузионными слоями борированных высокоуглеродистых сталей типа ХВГ // Защитные покрытия на металлах. Киев: 1974. Вып. 8. С. 48-49.

89. Минкевич А.Н. Диффузионные боридные слои на металлах // Металловедение и термическая обработка металлов. 1961. № 8. С. 9-15.

90. Самсонов Г.В. и др. Бор его соединения и сплавы. Киев: Изд-во АН УССР, 1960. 590 с.

91. Nicholson М.Е. J. Metals. 1950. Vol. 4, № 2. P. 148-153.

92. Ворошнин Л.Г., Ляхович Л.С. Влияние углерода на кинетику роста боридного слоя // Теплофизика в литейном производстве. Минск: Наука и техника, 1967.

93. Ворошнин Л.Г., Ляхович Л.С. Борирование стали. М.: Металлургия, 1978.240 с.

94. Защитные покрытия на металлах. Вып. 9. Киев: Наукова думка,1975.

95. Федосов А. И., Просвирин В.И. Защита жаропрочных сталей от эрозионного износа. М.: ВИНИТИ, 1957. С. 38.

96. Matuschka A. Chem. Anlagen Verfahren. 1972. № 9. S. 93-94, 97-98.

97. Matuschka A. VDI-Nachr. 1973. Bd 10, № 5. S. 54-58.

98. Matuschka A. Konstr. Elem. Meth. 1973. Bd 10, № 5. S. 54-58.

99. Смирнов A.B., Кулешов 10.С., Нефёдов В.Г. и др. // Тр. Ленинград, ин-та авиац. приборостроения. Л., 1974. вып. 90, с. 87-89.

100. Пчелкина М.А., Лахтин Ю.М. Изв. вузов. Черная металлургия. 1960. №7. С. 163.

101. Пчелкина М.А., Лахтин Ю.М. МиТОМ, 1960. № 7. С. 15.

102. Пчелкина М.А., Лахтин Ю.М. МиТОМ, 1973. №11.

103. Коротков В.Д. Исследование борирования металлов: Дис. канд. техн. наук. Воронеж, 1968.

104. Афанасьев А.А. Исследование электролизного борирования и бороцинкования постоянным и реверсивным током. Дис. канд. техн. наук. Воронеж, 1970.

105. Горбунов Н.С. Диффузионные покрытия на железе и стали. М.: Изд-во АН СССР, 1958. 205 с.

106. Герасимов Л.В., Просвирин В.И. В кн.: Скоростные процессы химико-термической обработки с применением паст и суспензий. // Тр. РКИИГА. 1972. вып. 200. С. 77-90.

107. Дубинин Г.Н. Диффузионное хромирование металлов и сплавов. М.: Машиностроение, 1964. 451 с.

108. Архаров В.И., Конев В.Н. Вестник машиностроения. 1955. № 11.1. С. 55.

109. Федюкин В.К., Смагоринский М.Е. Термоциклическая обработка металлов и деталей машин. Л: Машиностроение. Ленинград, отд-ние, 1989.255 с.

110. Воловик Е.Л. Справочник по восстановлению деталей. М.: Колос, 1981.354 с.

111. Гаркунов Д.Н. Триботехника. М.: Машиностроение, 1989. 328 с.

112. Ермолов Л.С., Кряжков В.М., Черкунов В.Е. Основы надежности сельскохозяйственной техники. М.: Колос, 1982. 271 с.

113. Малышев Г.А. Теория авторемонтного производства. М.: Транспорт, 1977.224 с.

114. Молодык Н.В., Зенкин А.С. Восстановление деталей машин. М.: Машиностроение, 1989. 480 с.

115. Лавринович М.Ф., Шустерняк М.М. Повышение износостойкости деталей автомобилей. Минск: Беларусь, 1985. 142 с.

116. Поверхностная прочность материалов при трении/ Под ред. Б.И. Костецкого. Киев: Техника, 1976. 291 с.

117. Хрущев М.М., Бабичев М.А. Абразивное изнашивание. М.: Наука, 1970. 252 с.

118. Добровольский А.Г., Кошеленко П.И. Абразивная износостойкость материалов. К.: Техника, 1989. 128 с.

119. Износ деталей сельскохозяйственных машин / Под ред. М.М. Севернова. Л.: Колос, 1972. 288 с.

120. Икрамов У.А. Расчетные методы оценки абразивного износа. М.: Машиностроение, 1987. 288 с.

121. Мельниченко И.М. Восстановление и повышение долговечности подшипниковых узлов сельскохозяйственной техники с использованием композиционных материалов и покрытий. Автореф. дис. д-ра. техн. наук. Челябинск: 1992. 31 с.

122. Полевой С.Н., Евдокимов В.Д. Упрочнение металлов: Справочник. М.: Машиностроение, 1986. 320 с.

123. Картофелеуборочный комбайн КПК-3 // Гос. ком. Совета Министров СССР по продовольствию и закупкам. Владимировская МИС. № 34-42-89 (2151610). Покров, 1989. 34 с.

124. Картофелеуборочный комбайн КПК-3 // Гос. ком. Совета Министров СССР по продовольствию и закупкам. Центральная МИС. №31-92-89 (2151610). Солнечногорск, 1989. 33 с.

125. Картофелеуборочный комбайн КПК-3 // Гос. ком. Совета Министров СССР по продовольствию и закупкам. Львовская МИС. № 16-58-40 (2151610). Магеров, 1990. 34 с.

126. Картофелеуборочный комбайн КПК-2-01 // Гос. ком. Совета Министров СССР по продовольствию и закупкам. Львовская МИС. № 16-68-90 (2153410). Магеров, 1990. 34 с.

127. Бобоюдо Л.М. Восстановление поршневых пальцев // Техника в сельском хозяйстве. 1976. № 1. С. 89-90.

128. Порошковая металлургия. Материалы, технология, свойства, область применения: Справочник / Под ред. И.М. Федорченко. Киев: Наукова думка, 1985. 755 с.

129. Радомысельский И. Д., Сердюк Г.Т., Щербань Н.И. Конструкционные порошковые материалы. Киев: Техника, 1985. 152 с.

130. Савельев И. В. Курс общей физики. М.: Главная редакция физико-математической литературы. Том 1, 1982. 432 с.

131. Федюкин В.К. Термоциклическая обработка сталей и чугунов. Л.: Изд-во ЛГУ, 1977. 144 с.

132. Титц Т., Уилсон Дж. Тугоплавкие металлы и сплавы. М.: Металлургия, 1969.351 с.

133. Пат. 31 116981 СШАкл. 29 1835.07.01. 1964.

134. Vonnegut G.H., Sippek G.R., Hanink D.K. Metal Progress. 1964. Vol. 86, №3. P. 119-123.

135. Bagus P., Darras R., Sye R. Fr. Pat. 1.337-240 13.9 1963.

136. Кубашевский О. Диаграмма состояния двойных систем на основе железа: Справочник. М.: Металлургия, 1985. 186 с.

137. Clocrer G., Chem. Т. Phys. 22. 159 (1954).

138. Справочник химика, том 1. М. Химия, 1962. 1006 с.139.3емсков С.В., Спасский М.Н. Физика металлов и металловедение,1. Том 21. 1966. 129 с.

139. Бронштейн И.Н., Семендяев К.А. Справочник по математике. М.: Наука, 1980.975 с

140. Несмеянов А.Н., Дё Дык Манн. ДАН СССР. 123.1064 (1958).

141. Леонидова М.Н., Шварцман Л.А., Шульц Л.А. Физико-химические основы взаимодействия металлов с контролируемой атмосферой. М.: Металлургия, 1980. 263 с.

142. Кирносов В.И. Измерение механических характеристик материалов. М.: Изд-во стандартов, 1976. 240 с.

143. Проскурнин Е.В., Горбунов И.С. Диффузионные цинковые покрытия. М.: Металлургия, 1972. 248 с.

144. Галин Р.Г. Разработка эффективных насыщающих сред и технологий диффузионного цинкования с использованием гидротермальной обработки исходных компонентов: Дис. канд. техн. наук. Минск, 1990. 178 с.

145. Голубев И.Г, Батищев А.Н., Лялякин В.П. Восстановление деталейсельскохозяйственной техники.-М.: Информагротех, 1995. 296 с.

146. Корольков И.Т., Рюмин А.Е. Термодиффузионное восстановление изношенных бронзовых деталей // Техника в сельском хозяйстве. 1985. № 12. 44 с.

147. Уманский А.С. и др. Кристаллография, рентгенография и электронная микроскопия. М.: Машиностроение, 1982. 520 с.

148. Мебыкин Л.И. Справочник по рентгеноструктурному анализу поликристаллов. М.: Физматиздат, 1960.

149. ГОСТ 23.227-86. Обеспечение износостойкости изделий. Методы оценки износостойкости восстановленных деталей. М.: Изд-во стандартов, 1986. 28 с.

150. Удовицкий В.И. Пористые композиционные покрытия. М.: Машиностроение, 1991. 145 с.

151. Криштал М.А., Волков А.И. Многокомпонентная диффузия в металлах. М.: Металлургия, 1985. 176 с.

152. Белов С.В. Пористые металлы в машиностроении. М.: Машиностроение, 1981. 247 с.

153. Саньков В.М. Эксплуатация и ремонт мелиоративных и строительных машин. М.: Агропромиздат, 1986. 399 с.

154. РТМ 23.1.457-78. Методика сокращенных экспериментальных исследований топливных насосов. Л.: 1978.40 с.

155. ОСТ 23.1.364-81. Насосы топливные высокого давления тракторных и комбайновых двигателей. Метод ускоренных испытаний на надежность. Л.: ЦНИТА, 1982.

156. Конкин Ю.А., Осинов В.И., Бурдуков Ю.В. Методические указания по определению себестоимости восстановления детали, узла, агрегата машин. М.: 1991. МИИСП, 1983.25 с.

157. Конкин Ю.А., Пацкалев А.Ф., Осинов В.И. и др. Экономическое обоснование внедрения мероприятий научно-технического прогресса в АПК. М.: МИИСП, 1991.79 с.

158. Гоголев Б.А. Влияние качества очистки топлива на долговечность прецизионных деталей дизельной топливной аппаратуры. // Сб. науч. трудов. Саратов: СХИ. 1982. С. 48-54.

159. Взорова Б. А. Тракторные дизели: Справочник. М.: Машиностроение, 1981.421 с.

160. Ачкасов К.А., Вегера В.П. Справочник начинающего слесаря. М.: Агропромиздат, 1987. 352 с.

161. Лышко Г.П. Топливо и смазочные материалы. М.: Агропромиздат, 1985.336 с.

162. Крутов В.Н. и др. Техническая диагностика топливной аппаратуры. М.: НИИИНФОРМТЯЖМАШ, 1975. 32 с.

163. Энглин Б. А. Применение жидких топлив при низких температурах. М.: Химия, 1980. 208 с.

164. Рыбаков К.В., Коваленко В.П., Андреев С.П. Загрязненность нефтепродуктов: проблемы, предложения // Механизация и электрификация сельского хозяйства. 1989. № 3. С. 37-38

165. Николаев А.В., Хватов В.Н. Повышение эффективности использования тракторных дизелей в сельском хозяйстве. Л.: Автопромиздат. Ленинград, отд-ние, 1986. 191 с.

166. Алиев Р.А. и др. Повышение чистоты дизельных топлив // Химия и технология топлив и масел. 1981. № 1. С. 52-54

167. Власов П.А. Особенности эксплуатации дизельной топливной аппаратуры. М.: Агропромиздат, 1986. 127 с.

168. Бугаев В.Н., Ильин В.К. и др. Анализ технического состояния топливоподкачивающих насосов низкого давления системы питания дизелей // Научный отчет. М.: МИИСП, 1990. 47 с. № Гос. регистрации 01860053205, инв. № 02900025222.

169. Ильин В.К., Сидорин Г.А. Разработка и внедрение способов восстановления и упрочнения деталей методами термодиффузионного хромирования и борирования // Научный отчет. Казань: КГСХИ, 1993. 57 с. № Гос. регистрации 01860062135, инв. № 02940001641.

170. Абрамович Г.Н. Прикладная газовая динамика. М.: Наука, 1969.824 с.

171. Адлер Ю.П., Маркова Е.В., Грановский Ю.В. Планирование эксперимента при поиске оптимальных условий. М.: Наука, 1976. 276 с.

172. Акулова JI.H. Композиционные электрохимические покрытия на основе меди: Автореф. дис. канд. техн. наук. Казань, 1970. 22 с.

173. Алабужев П.М. Теория подобия и размерностей. Моделирование. М.: Высш. шк., 1968.206 с.

174. Алексеев О.Л., Овчеренко Ф.Д. Усовершенствование методики определения кинетического потенциала // ДАН УССР. 1961. № 6.

175. Андреева JI.H. Выбор условий электролиза для ремонта изношенных деталей тракторов, автомобилей и сельскохозяйственных машин: Автореф. дис. канд. техн. наук. Кишинев, 1971. 16 с.

176. Андриевский Р. А. Порошковое материаловедение. М.: Металлургия, 1991. 205 с.

177. Волосенков В.Е., Куприянов И.Л. Порошки для газотермических покрытий: Состав. Свойства. Применение. Минск: Высш. шк., 1987. 27 с.

178. Вороницын И.С. Исследование механических свойств хромовых покрытий, применяемых для управления и восстановления деталей машин. Л.: В A AT, 1963.210 с.

179. Голубев И.Г., Спицин И. А. Технология ремонта сельскохозяйственных машин в фермерских хозяйствах. Сер. Б-чка фермера М.: ФГНУ «Росинформагротех» 2002-48 с.

180. Голубев И.Г., Спицин И.А. Новые технологические процессы восстановления деталей гальваническими покрытиями.-М.: «Росинформагротех» 2001-47 с.

181. Горелик С.С., Расторгуев Л.Н., Рентгенографический и электроннооптический анализ. М.: Металлургия, 1979. 366 с.

182. Гуров К. П., Карташкин Б.А., Угасте Ю.Э. Взаимная диффузия в многофазных металлических системах. М.: Наука, 1981. 350 с.

183. Дехтярь Л.И. Определение остаточных напряжений в покрытиях и биметаллах. Кишинев: Картя Молдовеняска, 1968. 175 с.

184. Дорожкин Н.Н., Гимельфард В.Н. Восстановление деталей сельскохозяйственных машин. Минск: Ураджай, 1987. 140 с.

185. Дульнев Г.Н., Заричняк Ю.П. Теплопроводность смесей и композиционных материалов. Л.: Энергия, 1974. 264 с.

186. Зайт В. Диффузия в металлах. М.: ИЛ, 1958. 371 с.

187. Зимон А.Д. Адгезия жидкости и смачивание. М.: Химия, 1974.416с.

188. Ерохин М.Н., Карпин П.П. Оценка уровня качества деталей и сборочных едениц сельскохозяйственной техники в процессе производства и ремонта. М.гМГАУ, 2002. - 103 с.

189. Каракозов Э.С. Соединение металлов в твердой фазе. М.: Металлургия, 1976.264 с.

190. Коваленко А.Д. Основы термоупругости. Киев: Наукова думка, 1970.308 с.

191. Козырев С.П. Гидроабразивный износ металлов при кавитации. М.: Машиностроение, 1971. 240 с.

192. Кряжков В.М. Надежность и качество сельскохозяйственной техники. М.: Агропромиздат, 1989.335 с.

193. Кудрявцев И.П. Текстуры в металлах и сплавах. М.: Металлургия, 1965.292 с.

194. Курчаткин В.В, Голубев И.Г, Батищев А.Н. Техническое обслуживание и ремонт машин в сельском хозяйстве. М.: Информагротех, 2001 375 с.

195. Пучин Е.А. Конструкционное и технологическое совершенство машин в условиях рынка/Конкин Ю.А., Пучин Е.А., Конкин М.Ю.//Тракторы и сельскохозяйственные машины. 2003. - №7. С.13-16

196. Пучин Е.А., Петрищев А.Н., Веденеев А.А., Проблема очистки сельскохозяйственной техники при ремонте и техническом обслуживании//Ремонт восстановление модернизация.-2003.-№7. С.13-16

197. Пучин Е.А., Веденеев А.А., и др. Антикоррозийная защита кузовов легковых автомобилей//Ремонт восстановление модернизация.-2002-№7. С.33-35.

198. Кривандин В.А., Арутюнов В.А., Мастрюков Б.С. и др. Металлургическая теплотехника. М.: Металлургия, 1986.424 с.

199. Молодык Н.В., Зенкин А.С. Восстановление деталей машин. М.: Машиностроение, 1989. 480 с.

200. Никитин М.Д., Кулик А.Я., Захаров М.И. Теплозащитные и износостойкие покрытия деталей дизелей. JL: Машиностроение, 1977. 168 с.

201. Новиков А.Н. Ремонт деталей из алюминия и его сплавов. Орел: Орловский ГСХА, 1997. -57 с.

202. Новиков А.Н. Технологические основы восстановления и упрочнения деталей сельскохозяйственной техники из алюминевых сплавов электрохимическими способами. Дис. Док.техн. наук.-М, 1999. 270 с.

203. Чепелева В.П., Делеви В.Г., Людвинская Т.А. и др. Особенности взаимодействия карбидов хрома с матричной фазой на основе железа // Порошковая металлургия. 1982. № 7. С. 80- 82.

204. Брешкин В.Д., Светлопольский В.И., Шевчук Г.П. Особенности формирования структуры и свойств тугоплавких износостойких покрытий // Порошковая металлургия. 1976. № 8. С. 91-97.

205. Петров Ю.Н., Косов В.П., Стратулат М.П. Ремонт автотракторных деталей гальваническими покрьгшями. Кишинев: Картя Молдовеняска, 1976.159 с.

206. Писаренко А.П., Поспелов К.А., Яковлев А.Г. Курс коллоидной химии. М.: Высш. шк., 1969. 248 с.

207. Костецкий Б.И. Поверхностная прочность материалов при трении. Киев: Техника, 1976. 291 с.

208. СкорчелеттиВБ.Теоретическая электрохимия.Л.: Химия, 1964.568с.

209. Спиридонов Н.В., Кобяков О.С., Куприянов И.Л. Плазменные и лазерные методы упрочнения деталей машин. Минск.: Вышейшая шк., 1988. 155 с.

210. Сулима A.M., Шулов В.А., Ягодкин Ю.Д. Поверхностный слой и эксплуатационные свойства деталей машин. М.: Машиностроение, 1988.240 с.

211. Сумм Б.Д., Горюнов Ю.В. Физико-химические основы смачивания и растекания. М.: Химия, 1976. 232 с.

212. Таратута А.И., Сверчков А.А. Прогрессивные методы ремонта машин. Минск.: Ураджай, 1986. 376 с.

213. Тейлор А. Рентгеновская металлография. М.: Металлургия, 1965.663 с.

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

215. Ткачев В.Н. Износ и повышение долговечности деталей сельскохозяйственных машин. М.: Машиностроение, 1971. 264 с.

216. Томашов Н.Д., Струков И.М., Вершинина Л.П. Исследование катодных процессов при коррозии металлов с водородной деполяризацией в условиях непрерывного обновления их поверхности // Защита металлов, т.З. 1967. С. 531-535.

217. Третьяков Ю.Д. Твердофазные реакции. М.: Химия, 1978. 360 с.

218. Трефилов В.И., Кадыров В.Х. Эксплуатационные свойства детонационных покрытий. Киев: Знание, 1982. 15 с.

219. Тыкина М.А., Савицкий Е.М. Диаграмма состояния основа разработки сплавов и технологических процессов. Сб.: Диаграммы состояния в материаловедении. Киев: Наукова думка, 1984. С. 53-60.

220. Уманский Я.С. Рентгенография металлов и полупроводников. М.: Металлургия, 1969. 496 с.

221. Китаев Ф.И., Намычкин А.С., Баканов А.Г. и др. Формирование покрытия из карбида титана, плакированного никелем, и влияние режимов напыления на его структуру и свойства // Порошковая металлургия, 1982. № 10. С. 29-33.

222. Хабибуллин И.Г., Усманов Р.А. Коррозионная стойкость металлов с дисперсно-упрочненными покрытиями. М.: Машиностроение, 1991.113 с.

223. Хасуи А., Моригако О. Наплавка и напыление. М.: Машиностроение, 1985. 240 с.

224. Хадеев В.М. Восстановление и упрочнение армированием твердыми сплавами деталей типа «вал» ходовой части тракторов класса 60: Автореф. дис. канд. техн. наук. М., 1986. 22 с.

225. Химушин Ф.Ф. Нержавеющие стали. М.: Машиностроение, 1967.798 с.

226. Хоршун J1.K. Влияние ориентированных напряжений на анизотропию износостойкости металлических материалов. В кн.: Пути совершенствования сельскохозяйственной техники. Минск: Ураджай. 1974. Вып. 26. С. 118-121.

227. Цыдыпов М.Д. Восстановление и упрочнение шеек валов электроконтактным нанесением армированных покрытий: Автореф. дис. канд. техн. наук. М.: 1989.23 с.

228. Цюрупа Н.Н., Железная М.В. Дисперсный анализ высокодисперсных суспензий // Химическая промышленность. 1962. № 5. С. 54-58.

229. Черновол М.И. Восстановление и упрочнение деталей машин с помощью новых износостойких материалов. М.: АгроНИИТЭИИТО, 1990. 63 с.

230. Черновол М.И. Восстановление и упрочнение деталей сельскохозяйственной техники. Киев: УМК ВО, 1989. 255 с.

231. Черновол М.И., Поединок С.Е., Степанов Н.Е. Повышение качества восстановления деталей машин. Киев: Техника, 1989. 168 с.

232. Черноиванов В. И., Андреев В.П. Новые технологические процессы и оборудование для восстановления деталей сельскохозяйственной техники. М.: Высш. шк., 1983. 95 с.

233. Черноиванов В.И., Каракозов Э.С. Требования к технологическим процессам восстановления изношенных деталей // Механизация и электрификация сельского хозяйства. 1989. № 4. С. 51-52.

234. Черноиванов В.И. Организация и технология восстановления деталей машин. М.: Агропромиздат, 1989. 336 с.

235. Абд-эль-Магид Н. А. Лазерная химико-термическая обработка сплавов на основе меди: Автореф. дис. канд. техн. наук. М., 1988. 20 с.

236. Андрюшечкин В.И. Электрохимико-термическая обработка металлов и сплавов: Автореф. дис. д-ра. техн. наук. М., 1980. 48 с.

237. Долбилин Е.В. Химико-термическая обработка металлов в электрическом разряде. М.: Изд-во МЭИ. 2001. 103. с.

238. Климов Ю.Е. Термодиффузионное хромирование порошковых материалов на основе железа с применением нагрева ТВЧ: Автореф. дис. канд. техн. наук. Новосибирск, 2000. 17 с.

239. Филоненко Б.А. Комплексные диффузионные покрытия. М.: Машиностроение, 1981. 137 с.

240. Конкин Ю.А. Технический сервис реальность и проблемы // Механизация и электрификация сельского хозяйства. 1988. № 9. С. 3-8.

241. Кряжков В.М. Надежность и качество сельскохозяйственной техники. М.: Агропромиздат, 1989. 335 с.

242. Крагельский И.В., Виноградова И.Э. Коэффициент трения. М.: 1979. 251 с.

243. Дубинин Г.Н. Насыщение поверхности сплавов металлами и возникающие при этом свойства. Повышение долговечности машин. М.: Машгиз, 1956.

244. Лапкина Л. А. Исследование процесса диффузионного титанирования применительно к упрочнению деталей при ремонте сельскохозяйственной техники: Дис. канд. техн. наук. М., 1979. 155 с.

245. Бородаева Э.Н. Исследование диффузионных хромовых, титановых и хромотитанированных слоев на аустенитных сталях с их последующим азотированием: Дис. канд. техн. наук. JI, 1970. 236 с.

246. Зиновии Н.С., Аврух ЕЛ. Термодиффузионное хромирование прецизионных деталей топливной аппаратуры // Автомобильная и тракторная промышленность. 1954. № 5. С. 25-27.

247. А. с. 2439824 (Франция). Совершенствование процесса хромирования сталей в газовой среде. / с 23 Опубл. В Б.И., 1980. № 3.

248. Мамедов А.И. Исследование износостойкости восстановленных плунжерных пар топливных насосов дизелей: Дис. канд. техн. наук. JI., 1970. 138 с.

249. Бреслав М.Г. Исследование, разработка и применение процесса борирования в производстве дизельной топливной аппаратуры: Дис. канд. техн. наук. J1., 1971. 162 с.

250. Могилевский В.П. Диффузионное хромирование стали в вакууме //Тр. ЦНИИТМвш. 1963. Вып. 35.

251. Горбунов Н.С. Вакуумный метод термохромирования. М.: Изд-во АН СССР. 1955. 157 с.

252. Давыденко В.А. Повышение надежности топливного насоса типа НД восстановлением деталей регулятора скорости титанированием в условиях сельскохозяйственных ремонтных предприятий: Дис. канд. техн. наук. М., 1984. 102 с.

253. Богачев Б. А. Восстановление распылителей форсунок автотракторных дизелей диффузионным контактным хромированием в вакууме: Дис. канд. техн. наук. М., 1988. 299 с.

254. Герцрикен С.Д., Дехтяр И.Я. Диффузия в металлах и сплавах в твердой фазе. М.: Физмат, 1960. 564 с.

255. Новиков И.И. Теория термической обработки металлов. М.: Металлургия, 1986. 478 с.

256. Бондарь JI.A. Влияние термоциклирования при борировании на ударную вязкость углеродистых сталей // Химико-термическая обработка металлов. Минск, 1977. С. 185-186.

257. Криштал М.А., Кенис М.О. Интенсификация процесса цементации методами термоциклической обработки // Металловедение и термообработка металлов. 1985. № 5. С. 58-61.

258. Тихонов А.С., Забелин С.Ф., Белов В.А. Интенсификация химико-термической обработки сталей при неизометрическом режиме насыщения // Термоциклическая обработка деталей машин. Волгоград, 1981. С. 102-106.

259. Харитонов Л.Г. Определение микротвердости. Методика испытаний. Измерение отпечатков. Номограмма и таблица для определения микротвердости. М.: Металлургия, 1967. 46 с.