Россия
Цель работы заключается в поиске новых перспективных конструкционных малоактивируемых материалов. Описаны дисперсно-упрочненные микролегированные сплавы на основе хрома, которые показывают хорошие физико-механические свойства в исходном состоянии. Приведены результаты срав-нительных исследований прочностных свойств хромовых покрытий, полученных газотермическими и гальваническими методами нанесения на поршневые кольца. Это позволяет выявить и оценить преимущества данных покрытий в зависимости от эксплуатационных характеристик. Построены экспериментальные зависимости износа хромированных колец от наработки двигателя. Приведены результаты ускоренных и натурных испытаний различных двигателей по определению влияния состава хромовых покрытий на величину и характер изменения коэффициента трения в зависимости от нагрузки. Определена эффективность применения исследованных покрытий для поршневых колец дизельных двигателей.
адгезионная и когезионная прочность, газотермические и гальванические хромовые покрытия, износостойкость, коррозионная стойкость, поршневое кольцо, твердость, термостойкость, трение, шаржирование, эффект Ребиндера.
Опыт эксплуатации сельскохозяйственных машин показывает, надежность дизельных в значительной степени от характеристик цилиндропоршневой группы и прежде всего — скорости изнашивания колец, которая не только и напряженно-деформируемым состоянием, также составом и технологией защитных покрытий [1 – 4].
Применение гальванических хромовых лишь частично задачи, связанные с повышением долговечности деталей. Так, широко гальванический способ хрома на поверхность поршневых снижает изнашивания всего 25–30 %, что недостаточно, особенно при повышенных давлениях сгорания в цилиндре, характерных для высокофорсированных дизелей [5, 6].
Повышение уровня форсирования дизелей ограничивает области применения данных технологий нанесения гальванических покрытий. В качестве причин могут быть названы температурная нестабильность, наводороживание поверхности, низкая смачиваемость маслом и возникающие прожоги и схватывания, а также недостаточная механическая прочность при увеличении толщины [7]. Кроме необходимо отметить высокую энергоемкость, процесса. Следует особо сказать о токсичности выделений и . Таким образом, перечисленные факторы стимулируют поиск ресурсосберегающих технологий.
В сложившихся условиях все более актуальной представляется необходимость изыскания путей замены гальванического хрома на хромсодержащие газотермические покрытия.
В время для долговечности и работоспособности в различных отраслях используются газотермические покрытия [8–11], которые придают поверхностным слоям уникальные свойства, отличающееся от материала основы. Это позволяет многократно триботехнические характеристики покрытий.
В статье рассматриваются процессы я триботехнических характеристик хромовых покрытий варьировании их состава в диапазоне поршневых колец двигателей.
О высоких характеристиках покрытий по антифрикционным свойствам свидетельствуют:
— результаты исследований трения и износа покрытий в условиях деталей цилиндропоршневой высокофорсированного дизельного [12–14];
— опыт поршневых колец.
В работе представлен экспериментов, позволяющих определить, каким образом основные технологические параметры газотермического и нанесения хромовых влияют на структуру и свойства получаемого слоя. В ходе исследования сравнивались свойства хромовых покрытий, полученных двумя указанными методами, и результаты их испытаний. На основе полученных таким образом данных оценивались эксплуатационные характеристики и затраты, связанные с перевооружением или модернизацией производства.
1. Наноматериалы в техническом сервисе сельскохозяйственных машин / В. И. Черноиванов [и др.]. — Москва : ГОСНИТИ, 2010. — 67 с.
2. Повышение послеремонтной безотказности ДВС и трансмиссий тракторов применением наноматериалов / В. П. Лялякин [и др.] // Труды ГОСНИТИ. — 2013. — Т. 113. — С. 90–98.
3. Соловьев, Р. Ю. Нетрадиционная триботехника в АПК / Р. Ю. Соловьев // Вестник Рос. акад. с.-х. наук. — 2013. — № 1. — С. 76–78.
4. Безызносная эксплуатация двигателя внутреннего сгорания // под ред. Р. Ю. Соловьева. — Москва : ГОС-НИТИ, 2015. — 262 с.
5. Мяконьков, М. Б. Совершенствование технологии нанесения износостойких покрытий на поршневые кольца судовых дизелей с учетом их вибрационного и напряженно-деформированного состояния : дис... канд. техн. наук / М. Б. Мяконьков. — Санкт-Петербург, 2012. — 135 с.
6. Кравченко, И. Н. Обеспечение надежности адгезионной связи плазменных покрытий на поршневых коль-цах ДВС с учетом их теплового и термонапряженного состояния / И. Н. Кравченко, Е. М. Бобряшов, А. Ф. Пузряков // Международный журнал экспериментального образования. — 2013. — № 10, ч. 2. — С. 358–361.
7. Сравнение коррозионной стойкости покрытия гальванического хрома и покрытия на основе карбида воль-фрама, нанесенных высокоскоростным газопламенным напылением (HVOF) / С. Л. Балдаев [и др.] // Энциклопедия инженера-химика. — 2009. — № 11. — С. 13–18.
8. Пилипенко, Н. Н. Малоактивируемые сплавы на основе хрома / Н. Н. Пилипенко // Вопросы атомной науки и техники. — 2007. — № 4. — С. 198–203.
9. Новые подходы к повышению ресурса деталей машиностроения методами газотермического напыления наноструктурированных материалов / А. Ф. Пузряков [и др.] // Ремонт, восстановление, модернизация. — 2014. — № 6. — С. 32–35.
10. Ресурсосберегающие технологии получения функциональных наноструктурированных покрытий высоко-скоростными методами нанесения / И. Н. Кравченко [и др.] // Вестник Дон. гос. техн. ун-та. — 2015. — Т. 15, № 3 (82). — С.19–28.
11. Газотермическое напыление / Л. Х. Балдаев [и др.]. — 2-е изд. — Москва : Старая Басманная, 2015. — 539 с.
12. Мощенок, В. И. Определение триботехнических характеристик композитных ионно-плазменных покрытий для поршневых колец дизельных двигателей / В. И. Мощенок, Е. А. Нестеренко, А.В. Сагалович // Вестник Харьков. нац. автомобильно-дорож. ин-та. — 2009. — № 46. — С. 111–115.
13. Технология нанесения износостойкого покрытия стальных поршневых колец / Г. А. Околович [и др.] // Обработка металлов. — 2012. — № 4 (57). — С. 50–52.
14. Кравченко, И. Н. Исследования прочностных свойств и эксплуатационных характеристик хромовых по-крытий, полученных различными методами напыления / И. Н. Кравченко, Е. М. Зубрилина, С. Г. Марковчин // Ре-монт, восстановление, модернизация. — 2012 — № 6. — С. 27–30.
15. Кравченко, И. Н. Экспериментально-расчетная методика определения прочностных характеристик плазменнонапыленных покрытий / И. Н. Кравченко // Ремонт, восстановление, модернизация. — 2006. — № 3. — С. 16–18.
16. Лунёв, В. М. Адгезионные характеристики покрытий и методы их измерения / В. М. Лунев, О. В. Немашкало // Журнал физики и инженерии поверхности. — 2010. — Т. 8. — № 1. — С. 64–71.
