CC BY
18
фосфор / Серебровский В.И., Серебровская Л.Н., Серебров- Серебровская Людмила Николаевна, кандидат техниче-
ский В.В., Коняев Н.В. - опубликован 27.11.04. - 3с. ских наук, доцент ФГБОУ ВО Курская ГСХА.
Коняев Николай Васильевич, кандидат технических наук, Информация об авторах доцент ФГБОУ ВО Курская ГСХА.
Блинков Борис Сергеевич, аспирант ФГБОУ ВО Курская ГСХА.
INVESTIGATION OF WEAR RESISTANCE OF ELECTROLYTIC ALLOYS OF IRON WITH PHOSPHORUS
B.S. Blinkov, L.N. Serebrovskaya, N.V. Konyaev
Abstract. The effect of different regimes of electrolysis and heat treatment on the wear resistance of iron - phosphate coatings. Conclusions about the effect of heat treatment on wear resistance of iron - phosphate coatings.
Key words: iron - phosphate coating, electrolyte, hypophosphite sodium, wear, concentration.
ИССЛЕДОВАНИЕ ПРОЧНОСТИ СЦЕПЛЕНИЯ ЭЛЕКТРОЛИТИЧЕСКИХ СПЛАВОВ НА ОСНОВЕ ЖЕЛЕЗА С ОСНОВНЫМ МЕТАЛЛОМ
Б.С. Блинков, В.В. Серебровский, Е.С. Калуцкий
Аннотация. Проведены исследования прочности Таблица 1 - Зависимость прочности сцепления
сцепления электролитических сплавов на основе железа электролитического покрытия с основным металлом от с основным металлом.
Ключевые слова: прочность сцепления, адгезия, адсорбция, покрытие, контактирующие поверхности.
В процессе восстановления и упрочнения деталей необходимо учитывать различное состояние их поверхности (износ, механическая подготовка, риски и вмятины, коррозия), которое оказывает большое влияние на прочность сцепления покрытий с основным металлом [1. - С.1]. Повышению прочности сцепления способствует шероховатость поверхности основного металла, достигаемая различными видами механической и химической обработки.
Природа сил сцепления, возникающая между основным металлом и покрытием, получает различное объяснение у исследователей.
В настоящее время признание получили адсорбционная и электрическая теории адгезии. Адсорбционная теория хотя и не объясняет ряда экспериментальных фактов, не дает теоретической оценки характера и условий образования связи, однако должна учитываться при анализе сил сцепления между контактирующимися поверхностями [2. - С.2].
Прочность сцепления электролитических осадков с подложкой зависит от многих факторов: материала катода, внутренних напряжений, режима электролиза, подготовки поверхности [3. - С.2].
Прочность сцепления получается высокой, если кристаллы покрытия воспроизводят кристаллическую структуру основного металла. Это происходит, когда различие в межатомных расстояниях кристаллической решетки основного и осаждаемого металла не превышает 2,4 - 12,5 %.
Некоторые авторы считают, что для улучшения качества гальванических покрытий, в том числе повышения прочности сцепления, перед погружением детали в электролит целесообразно подвергнуть поверхность катода пассивации, а после погружения в электролит ванны для начала кратковременно обработать ее при больших плотностях тока, постепенно снижая ее до технологической.
При определении сцепляемости покрытий с основным металлом исследованию подвергались образцы из сталей 45 и 40Х с различной термообработкой. Осаждение сплава железо-кобальт проводили из электролита оптимального состава при плотности тока Дк=30 А/дм2 [4. - С.3]. В таблице 1 представлена зависимость прочности сцепления электролитического покрытия с основным металлом от коэффициента асимметрии.
коэффициента асимметрии
Марка стали Термообработка Показатель асимметрии, в Прочность сцепления, МПа Размер трещин, мкм
40Х без термообработки 7...8 150...170 19 - 20
40Х нормализация 7...8 150...170 17 - 18
40Х без термообработки 5...6 180...200 8 - 9
40Х нормализация 5...6 180...200 9 - 10
45 без термообработки 7...8 160...180 18 - 19
45 нормализация 7...8 160...180 16 - 18
45 без термообработки 5...6 210...230 10 - 11
45 нормализация 5...6 200...220 9 - 10
45 без термообработки 1,4...2 280...300 4 - 6
45 нормализация 1,4...2 270...310 3 - 5
45 закалка 5...6 270...280 12 - 14
45 закалка 1,4...2 310...320 5 - 7
45 закалка 7...8 180...210 20 - 21
45 закалка + отпуск 300°С 7...8 210...230 18 - 19
бсц, ИПа 350
300
\
I 250
5 i®
§ 200
100____
2 4 6 Р
Рисунок 1 - Зависимость прочности сцепления от коэффициента асимметрии
Результаты испытаний прочности сцепления железо-кобальтового сплава с подложкой, представлены в таблице, свидетельствуют о том, что прочность сцепления, главным образом, зависит от показателя асимметрии. Наиболее высокая прочность сцепления между покрытием и подложкой наблюдается у железо-
кобальтового сплава, полученного при показателе асимметрии от 1,4 до 2,0.
В этих условиях осаждения размер трещин минимальный и находится в пределах 3 - 6 микрометров.
Результаты экспериментальных исследований приведены без разгонного цикла.
Вывод
Снижение величины показателя асимметрии приводит к значительному увеличению сцепляемости железо - кобальтовых покрытий с основным металлом.
Список использованных источников
1 Патент 2410473 Российская Федерация. Способ электролитического осаждения сплава железо-титан-кобальт / Сереб-ровский В.И., Серебровская Л.Н., Серебровский В.В. и др. -опубликован 27.01.11. - 3 с.
2 Патент 2239672 Российская Федерация. Способ электролитического осаждения сплава железо-молибден-кобальт /
Серебровский В.И., Серебровская Л.Н., Серебровский В.В., Ко-няев Н.В. - опубликован 10.11.04. - 3с.
3 Патент 2230836 Российская Федерация. Способ электролитического осаждения сплава железо-кобальт / Серебров-ский В.И., Серебровская Л.Н., Коняев Н.В. - опубликован 20.06.04. - 3с.
4 Патент 2401328 Российская Федерация. Способ электролитического осаждения сплава железо-ванадий-кобальт / Серебровский В.И. и др. - опубликован 10.10.10. - 5 с.
Информация об авторах
Блинков Борис Сергеевич, аспирант ФГБОУ ВО Курская ГСХА.
Серебровский Вадим Владимирович, доктор технических наук, профессор, заведующий кафедрой информатики и прикладной математики ЮЗГУ.
Калуцкий Евгений Сергеевич, аспирант ФГБОУ ВО Курская ГСХА.
INVESTIGATION OF THE ADHESIVE STRENGTH OF THE ELECTROLYTIC IRON-BASED
ALLOYS WITH THE BASE METAL B.S. Blinkov, V.V. Serebrovsky, E.S. Kalucki
Abstract. A study of the adhesion of electrolytic iron-based alloys with the base metal. Key words: adhesion strength, adhesion, adsorption, coating, contacting surfaces.
ВЛИЯНИЕ КОНСТРУКТИВНЫХ ПАРАМЕТРОВ БУНКЕРА С БОКОВЫМ ВЫПУСКНЫМ ОТВЕРСТИЕМ НА РАВНОМЕРНОСТЬ ВЫГРУЗКИ ЗЕРНОМАТЕРИАЛА
Д.Н. Савенков
Аннотация. На основании математической регрессионной модели, устанавливающей взаимосвязь между параметрами бункера и равномерностью потока сепарируемого материала, найдены оптимальные параметры бункера. Результат может использоваться для оптимизации процесса выгрузки сыпучего материала.
Ключевые слова: зерновой материал, щелевой бункер, равномерность истечения.
Бункеры с боковым выпускным отверстием часто используются в сельском хозяйстве, например в воздушных и решетчатых сепараторах, дозирующих устройствах, мельницах и т.д. Экспериментальные и теоретические исследования процесса очистки зерна воздушным потоком [1-2], а также практика эксплуатации воздушных сепараторов позволили установить, что к числу основных факторов, влияющих на эффективность очистки зерна воздушным потоком, относят равномерность воздушного потока и равномерную подачу зернового материала.
Равномерность воздушного потока в пневмосепа-рующих каналах во многом зависит от равномерной подачи зерноматериала по ширине канала. Однако большинства питающих устройств пневмосепараторов не обеспечивают равномерной подачи сыпучего материала [3].
В работе рассмотрена выгрузка зернового материала из бункера с боковым выпускным отверстием, происходящая под действием гравитационных сил и сил трения. Силы трения совершают отрицательную работу, препятствующую движению зерноматериала. Внутреннее трение (трение между частицами зернового материала) не зависит от месторасположения частиц и имеет постоянное значение. Силы внешнего трения, уменьшают скорость перемещения сыпучего материала вблизи стенок бункера. Поэтому вблизи боковых стен бункера процесс выгрузки меньше по сравнению, чем в центральной части выпускного отверстия.
Целью работы является выявление математической регрессионной модели, устанавливающую взаимосвязь
между параметрами бункера и равномерностью выгрузки сыпучего материала.
Для решения поставленной задачи был изготовлен экспериментальный бункер для исследования процесса выгрузки зернового материала (рисунок 1) и приемный ящик и разделенный на 10 равных по ширине секций. Торцевая стенка ящика выполнена из стекла для визуального наблюдения объемной выгрузки зерноматериала по всей ширине выпускного отверстия.
Рисунок 1 - Истечение зерноматериала из бункера (вид с торца) 1 - торцевая стенка бункера; 2 - приемный ящик
После полного опорожнения бункера посчитаем объем зерноматериала в каждой секции. По стандартной методике расчета [4] определим число опытов необходимых в проведения эксперимента (п=4).
Физико-механические свойства кукурузы используемой в эксперименте следующие: условный диаметр зерен 7.5 мм; угол внешнего трения 22.5 град.; угол внутреннего трения, 18.3 град.; влажность кукурузы 15.6 %; плотность 738 кг/м3.
