CC BY
19АНАЛИЗ РЕМОНТА ПОВЕРХНОСТЕЙ ДЕТАЛЕЙ С ГАЗОТЕРМИЧЕСКИМ И ГАЛЬВАНИЧЕСКИМ ПОКРЫТИЕМ
Абдувахоб Марифович Шохрух Гайратжон Жасурбек Гайратжон Тешабоев уFли Рубидинов уFли Гайратов
Ферганский политехнический институт
АННОТАЦИЯ
В данной статье рассматривается применение газотермических и гальванических методов покрытия при восстановлении рабочих поверхностей деталей, их влияние на поверхностный слой и эффективность.
Ключевые слова: алюмин, титан, хром, газотермические покрытия, гальванические покрытия, лазерные метод, химико-термические методы.
ANALYSIS OF REPAIR OF SURFACES OF PARTS WITH GAS THERMAL
AND GALVANIC COATING
ABSTRACT
This article discusses the use of gas-thermal and galvanic coating methods for restoring the working surfaces of parts, their effect on the surface layer and efficiency.
Keywords: aluminum, titanium, chromium, gas-thermal coatings, galvanic coatings, laser method, chemical-thermal methods.
Часть газотермических методов - газопламенных и электродуговой металлизации - хорошо известна и достаточно широко применяется. Плазменное и детонационное нанесение покрытий является одним из наиболее перспективных направлений порошковой металлургии. Сопротивленце износу и коррозии деталей из обычных конструкционных материалов может быть многократно увеличено при незначительном расходе порошковых материалов.
При плазменном нанесении покрытий материал плавится и распыляется струей дуговой низкотемпературной плазмы, состоящей электронов, положительных ионов и нейтральных атомов. Ионизированый поток газа характеризуется высокими температурами (5000-10000°С) относительно невысокими скоростями (до 250-600 м/с). В качестве рабочего газа чаще всего применяют аргон. Поскольку струя плазмы захватывает воздух, напыление активных по отношению к кислороду материалов осуществляется в камерах, предварительно заполняемых инертным газом. Получили развитие и другие методы нанесения покрытий в «динамическом» вакууме.
Плазменные покрытия имеют сложную арочную структуру. Пористость покрытий колеблется в пределах 2-15%. Плазменными методами можно наносить покрытия практически из всех материалов. Плакированные порошки позволяют включать в состав покрытий даже недостаточно стабильные при нагреве материалы (например, MoS2).
Высокая температура и энергия плазмы позволяют с успехом использовать плазменный метод для нанесения покрытий из всех тугоплавких материалов (за исключением сублимирующихся и интенсивно разлагающихся при температуре нанесения), отличающихся высокой энергией связи в кристаллической решетке и вследствие этого высокой твердостью. Наносимые покрытия отличаются высокой износостойкостью (табл. 1).
Таблица 1
Относительная износостойкость плазменных покрытий (при истирании по шлифовальной шкурке в течение 1 мин. при скорости скольжения 8 м/с и давлении 1,7 МПа)
Материал покрытия Износ, мг Относительная износостойкость
Сталь:
низкоуглеродистая, легированная молибденом 900 1
коррозионно-стойкая 711 1,27
хромомолибденовая 509 1,77
Стеллит:
№ 66 486 1,85
№ 33 289 3,11
№ 11 66,3 13,57
Колмоной:
№ 4 142,1 6,33
№ 5 111,3 8,09
№ 6 35,5 25,35
При детонационном способе нанесения покрытий в канал открытого с одного конца ствола через смеситель подается порция газовой смеси, способной детонировать при зажигании, и порция порошка наносимого материала. С помощью запального устройства инициируется взрыв газовой смеси. Напыляемый материал нагревается, ускоряется и выбрасывается на поверхность детали. В результате взрыва смеси горючего газа (обычно ацетилена) и кислорода введенные в газ частицы напыляемого материала разогреваются (не выше 2850 °С) и разгоняются до очень высоких скоростей (примерно до 1000 м/с). При ударе
частиц, обладающих высокой кинетической энергией, о твердую поверхность освобождается большое количество теплоты, и их температура может достигать 4000°С.
Плазменный способ обеспечивает нагрев частиц до более высоких температур, чем детонационный. Ограничения о температуре при детонационном способе нанесения покрытий компенсируются более высокой кинетической энергией частиц, что позволяет наносить и тугоплавкие материалы. Благодаря высоким скоростям напыляемых частиц детонационные покрытия по сравнению с плазменными и тем более обычными газопламенными имеют более высокие плотность (98-99%) и прочность сцепления с основой. Существенным преимуществом детонационного метода по сравнению с газопламенным и плазменным является его дискретность, а вследствие этого и меньшая теплонапряженность. Нагрев обрабатываемой детали в процессе напыления может не превышать 200°С.
Освоено нанесение детонационным методом покрытий самого разнообразного состава: твердосплавных с использованием различных карбидов (вольфрама, хрома) и связок (Со, Ni, Ni+Cr); оксидных (из оксидов алюминия, титана и хрома), металлических. Это позволяет многократно повышать износостойкость деталей машин и инструмента.
Детонационные покрытия за рубежом нашли широкое применение, особенно в авиации.
Нанесение детонационных покрытий позволяет многократно увеличивать износостойкость деталей машин.
Лазерные методы модифицирования и легирования поверхностных слоев. Значительные возможности повышения износостойкости поверхностей появились с разработкой промышленных лазеров. Благодаря высокой плотности энергии в луче лазера (до 109 Вт/см2) возможен быстрый нагрев тонкого поверхностно слоя металла, вплоть до его расплавления. Последующий быстрый отвод теплоты в объем металла приводит к закалке поверхностного слоя с приданием ему высокой твердости и износостойкости (процессы, происходящие в поверхностном слое, а следовательно, и его свойства определяются мощностью и длительностью действия лазерного луча). Можно также осуществлять легирование поверхностного слоя предварительным нанесением каким-либо способом слоя легирующего компонента на поверхность с последующим расплавлением лучом лазера, а также наносить покрытия введением порошка напыляемого материала в луч лазера. Накоплен достаточно большой опыт лазерного упрочнения деталей из сталей н чугунов.
Электроискровые покрытия. Метод электроискрового легирования основан на переносе материала электрода (преимущественно материала анода) при
импульсном искровом разряде в газовой среде на обрабатываемую поверхность. Для нанесения электроискровых покрытий применяют вибрирующие электроды. В Болгарии был разработан способ упрочнения вращающимся электродом.
При нанесении металлических покрытий в материале основы сохраняется исходный фазовый сослав. При легировании соединениями (металлоподобными) происходит, как правило, химическое взаимодействие с материалом основы с образованием химических соединений элементов, входящих в наносимый материал, с элементами основы. Нанесение электроискровых покрытий существенно повышает износостойкость и антифрикционность поверхностей.
При гидроабразивном изнашивании в результате электроискрового легирования существенно повышается износостойкость сталей. Разгаростойкость поверхностей после электроискрового легирования также значительно возрастает.
Электроискровое легирование применяется для увеличения надежности деталей машин, приборов и механизмов инструмента (режущего и деформируюего), кокилей для литья металлов также для размерного восстановления деталей машин.
Гальваническими методами можно наносить покрытия из металлов, сплавов и композиционных материалов.
Введение в состав покрытий на основе хрома, железа и никеля частиц других материалов (КЭП) существенно повышает их триботехнические свойства. Введение порошков карбидов, оксидов, боридов, алмаза и т.д., позволяет существенно повысить износостойкость покрытий; введение халькогенидов, графита, полимеров - антифрикционность покрытий. Технология электролитического осаждения позволяет получать покрытия с содержанием частиц до 40% и толщиной до 100 мкм.
При одновременном введении в покрытие частиц с высокой твердостью и частиц твердой смазки износостойкость и антифрикционные свойства повышаются. Наилучшими триботехническими свойствами обладают композиционные покрытия на основе никеля. Значения коэффициента трения существенно снижаются при введении в состав покрытия даже небольшого количества твердой смазки (около 1% MoS2).
REFERENCES
1. Ramazonovich, N. F., Anvarovich, M. A., Marifovich, T. A., Muminaliyevich, U. J., & Toshpulatovich, P. S. (2021). Resource-saving manufacturing technologies and thermal hardening of machine parts and tool. International Journal of Mechatronics and AppliedMechanics (IJOMAM), (9), 137-145.
2. Домуладжанов, И. Х., Холмирзаев, Ю. М., Тешабаев, А. М., & Бояринова, В. Г.
(2020). Экология и охрана окружающей среды. Застройка города Кувасая. Universum: технические науки, (4-1 (73)), 5-8.
3. Рубидинов, Ш. F. У. (2021). Бикрлиги паст валларга совук ишлов бериш усули. Scientific progress, 1(6), 413-417.
4. Тешабоев, А. Э., Рубидинов, Ш. F. У., Назаров, А. F. У., & Fайратов, Ж. F. У.
(2021). Машинасозликда юза тозалигини назоратини автоматлаш. Scientific progress, 1(5).
5. Nomanjonov, S., Rustamov, M., Rubidinov, S., & Akramov, M. (2019). STAMP DESIGN. Экономика и социум, (12), 101-104.
6. Fayzimatov, S., & Rubidinov, S. (2021). Determination of the bending stiffness of thin-walled shafts by the experimental methodological method due to the formation of internal stresses. International Engineering Journal For Research & Development, 6(2), 5-5.
7. Qosimova, Z. M. (2021). Influence of The Design of The Rolling Roller on The Quality of The Surface Layer During Plastic Deformation on the Workpiece.
8. Рубидинов, Ш. F. У., & Акбаров, К. И. У. (2021). Машинасозликда сочилувчан материалларни ташишда транспортер тизимларининг ахдмияти. Scientific progress, 2(2), 182-187.
9. Рубидинов, Ш. F. У., & Fайратов, Ж. F. У. (2021). Штампларни таъмирлашда замонавий технология хромлаш усулидан фойдаланиш. Scientific progress, 2(5), 469-473.
10. Рубидинов, Ш. Г. У., & Fайратов, Ж. Г. У. (2021). Куп операцияли фрезалаб ишлов бериш марказининг тана деталларига ишлов беришдаги унумдорлигини тахлили. Oriental renaissance: Innovative, educational, natural and social sciences, 1(9), 759-765.
11. Юлчиева, С. Б., Мухамедбаева, З. А., Негматова, К. С., Мадаминов, Б. М., & Рубидинов, Ш. Г. У. (2021). Изучение физико-химических свойств порфиритовых жидкостекольных композиций в агрессивной среде. Universum: технические науки, (8-1 (89)), 90-94.
12. Akramov, M., Rubidinov, S., & Dumanov, R. (2021). METALL YUZASINI KOROZIYABARDOSH QOPLAMALAR BILAN QOPLASHDA KIMYOVIY-TERMIK ISHLOV BERISH AHAMIYATI. Oriental renaissance: Innovative, educational, natural and social sciences, 1(10), 494-501.
13. Тураев, Т. Т., Топволдиев, А. A., Рубидинов, Ш. F., & Жайратов, Ж. F. (2021). ПАРАМЕТРЫ И ХАРАКТЕРИСТИКИ ШЕРОХОВАТОСТИ ПОВЕРХНОСТИ. Oriental renaissance: Innovative, educational, natural and social sciences, 1(11), 124-132.
14. Юлчиева, С. Б., Негматов, С. С., Негматова, К. С., Мамуров, Э. Т., Мадаминов, Б. М., & Рубидинов, Ш. Г. У. (2021). ПОВЫШЕНИЕ КОРРОЗИОННОСТОЙКОСТИ КОМПОЗИЦИОННЫХ МАТЕРИАЛОВ С ДОБАВЛЕНИЕМ ПОЛИМЕРНЫХ ДОБАВОК. Universum: технические науки, (10-1 (91)), 48-52.
15. Мадаминов, Б. М., Юлчиева, С. Б., Негматова, К. С., Кучкаров, У. К., Рубидинов, Ш. Г. У., Негматов, С. С., ... & Мамуров, Э. Т. (2021). АНТИКОРРОЗИОННЫЕ КОМПОЗИЦИОННЫЕ СИЛИКАТНЫЕ МАТЕРИАЛЫ ДЛЯ ЗАЩИТЫ ОБОРУДОВАНИЙ ХИМИЧЕСКОЙ ПРОМЫШЛЕННОСТИ. Universum: технические науки, (10-3 (91)), 61-66.
16. Рубидинов, Ш. F. У., Еайратов, Ж. F. У., & Райимжонов, К. Р. У. (2021). ИЗНОСОСТОЙКИЕ МЕТАЛЛОПОДОБНЫЕ СОЕДИНЕНИЯ. Scientific progress, 2(8), 441-448.
17. Косимова, З., Акрамов, М., Рубидинов, Ш., Омонов, А., Олимов, А., & Юнусов, М. (2021). ТОЧНОСТЬ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ПОРШНЕЙ В ЗАВИСИМОСТИ ОТ ВЫБОРА ЗАГОТОВКИ. Oriental renaissance: Innovative, educational, natural and social sciences, 1(11), 418-426.
18. Рубидинов, Ш. F. У., Косимова, З. М., Fайратов, Ж. F. У., & Акрамов, М. М. У. (2022). МАТЕРИАЛЫ ТРИБОТЕХНИЧЕСКОГО НАЗНАЧЕНИЯ ЭРОЗИОННЫЙ ИЗНОС. Scientific progress, 3(1), 480-486.
19. Рубидинов, Ш. F. У., & Раимжонов, К. Р. У. (2022). ИЗМЕНЕНИЕ МИКРОРЕЛЬЕФА ПОВЕРХНОСТИ И ШЕРОХОВАТОСТИ ДОПУСКОВ ДЕТАЛЕЙ ПОСЛЕ ХИМИЧКЕ-ТЕРМИЧЕСКИЙ ОБРАБОТКИ БОРИРОВАНИЯ. Scientific progress, 3(1), 34-40.
20. угли Fайратов, Ж. Г. (2021). Влияние Роликовой Конструкции На Качество Поверхностного Слоя Цилиндрической Конструкции При Деформации. Барцарорлик ва Етакчи Тадцицотлар онлайн илмий журнали, 1(6), 502-511.
21. угли Fайратов, Ж. Г. (2021). Влияние Роликовой Конструкции На Качество Поверхностного Слоя Цилиндрической Конструкции При Деформации. Барцарорлик ва Етакчи Тадцицотлар онлайн илмий журнали, 1(6), 502-511.
22. Мадаминов, Б. М., Юлчиева, С. Б., Негматова, К. С., Кучкаров, У. К., Рубидинов, Ш. Г., & Негматов, С. С. АНТИКОРРОЗИОНАЯ ПОРФИРИТОВАЯ КОМПОЗИЦИЯ С УПРОЧНЕННОЙ СТРУКТУРОЙ ДЛЯ ЗАЩИТЫ ОБОРУДОВАНИЙ ХИМИЧЕСКОЙ ПРОМЫШЛЕННОСТИ. ompozitsion, 43.
23. Юсупов, С. М., Fайратов, Ж. F. У., Назаров, А. F. У., & Юсуфжонов, О. F. У. (2021). Компазицион материалларни борлаш. Scientific progress, 1(4).
24. Юсуфжонов, О. F., & Fайратов, Ж. F. (2021). Штамплаш жараёнида ишчи юзаларни ейилишга бардошлилигини оширишда мойлашни ахдмияти. Scientific progress, 1(6), 962-966.
25. Abdullayev, B. B. O. G. L. (2021). ZAMONAVIY ISSIQLIK ELEKTR MARKAZLARIDA QO 'LLANILADIGAN ISSIQLIK IZOLYATSION MATERIALLAR VA ULARGA QO 'YILADIGAN ASOSIY TALABLAR. Scientific progress, 2(8), 36-40.
26. Таиров, Ш. М., & Абдуллаев, Б. Б. У. (2020). Чрезвычайные и критические изменения климата в странах центральной Азии. Universum: технические науки,
(2-1 (71)).
27. Mukhammadyusuf, M., Sherzod, P., & Behzod, A. (2020). Study of compensation of reactive power of short-circuited rotor of asynchronous motor. ACADEMICIA: An International Multidisciplinary Research Journal, 10(5), 625-628.
28. Рустамов, М. А. (2021). Методы термической обработки для повышения прочности зубчатых колес. Scientific progress, 2(6), 721-728.
29. Косимова, З. М., & Акрамов, М. М. У. (2021). Технологические особенности изготовления поршней. Scientific progress, 2(6), 1233-1240.
30. Medatovna, K. Z., & Igorevich, D. D. (2021). Welding Equipment Modernization. International Journal of Human Computing Studies, 3(3), 10-13.
