ОБЗОР ТЕХНОЛОГИЙ НАНЕСЕНИЯ ИЗНОСОСТОЙКИХ ПОКРЫТИЙ Текст научной статьи по специальности «Прочие технологии»

УДК 620.17

Гильманов Т.И.

студент 3 курса филиала ФГБОУ ВО «УГАТУ»,

г. Ишимбай, Россия Научный руководитель: Устимова Е.И. преподаватель филиала ФГБОУ ВО «УГАТУ»,

г. Ишимбай, Россия

ОБЗОР ТЕХНОЛОГИЙ НАНЕСЕНИЯ ИЗНОСОСТОЙКИХ ПОКРЫТИЙ

Аннотация

В работе проводится анализ основных методов покрытий, способствующих повышению износостойкости и коррозионной стойкости для деталей в машиностроении. Выявлены основные достоинства и недостатки способов.

Ключевые слова:

нанесение покрытия, деталь, напыление, свойство, процесс, поверхность.

Одной из проблем современного машиностроения является износ машин и деталей, которая предполагает увеличение ежегодных расходов на обслуживание. Износ деталей, чаще всего связан с постепенным поверхностным разрушением материала детали, вследствие механического, теплового, химического, и электрического воздействия. Это приводит к поиску новых, более эффективных методов нанесения износостойких и коррозионных покрытий.

На сегодняшний день, более 80 % деталей машиностроения имеют металлические, керамические, полимерные или композиционные покрытия для защиты от коррозии, износа и высокотемпературного окисления, а также специальных целей (уплотнения, создания термических барьеров, требуемых оптических характеристик, декоративных свойств и др.) [1].

Цель исследования: провести анализ современных технологий нанесения покрытий на различные детали машин.

Основные задачи:

1. Дать представление о методах, свойствах получаемых покрытий.

2. Выявить основные достоинства и недостатки каждого метода.

Анализ покрытий деталей в машиностроении

Интенсивно развивающимися технологиями нанесения покрытий являются газотермическое напыление, физическое и химическое осаждение, лазерная наплавка. Развитие получают также процессы нанесения полимерных композиционных и многослойных покрытий, такие как: электростатическое напыление, окунание, центробежный метод и др., позволяющие формировать полимерные и твердосмазочные покрытия на деталях различного назначения.

Анализ основных способов упрочнения деталей в машиностроении

Осаждение термическим испарением. Позволяет быстро производить покрытие, этот метод универсален и прост в реализации, но имеет ряд весомых недостатков, один из которых - невозможность контроля толщины наносимого материала покрытия [2].

Метод гальваностегии. Позволяет контролировать толщину и состав наносимого слоя, возможность механизации и автоматизации процесса. На ряду с этим есть ряд весомых недостатков, связанных с экологичностью данного метода [3].

Плазменное напыление. Возможность нанесения покрытий из различных материалов, покрытие обладает хорошими антифрикционными и жаростойкими свойствами, но при этом имеет сравнительно невысокую адгезионную прочность (максимальное значение составляет от 80 до 100 МПа) [4].

Микродуговое оксидирование. Является экологичным и простым в использовании методом, имеет высокие физические показатели. Но при нанесении покрытия возрастает шероховатость деталей, обусловленная присутствием пористости, что существенно снижает эксплуатационные свойства деталей

механизмов машин [5].

Магнетронное напыление. Так же обладает высокими физическими свойствами, но имеет ряд весомых недостатков (требуется высокая чистота наносимого материала, а также присутствует неравномерность наносимого покрытия), которые могут негативно сказаться на эксплуатационных свойствах деталей машин [6, 7].

Газотермическое напыление. Покрытие, полученное газотермическим напылением, является универсальным (возможность наносить покрытие на любые металлы и композиты). Однако из-за нагрева детали ухудшается качество материала, что ведет к увеличению пористости [8].

Таблица 1

Достоинства и недостатки основных методов и способов упрочнения деталей в машиностроении

Способ получения Достоинства Недостатки

Осаждение термическим испарением -высокая чистота осаждаемого материала; - универсальность; -относительная простота реализации; -достаточно высокая скорость осаждения. -нерегулируемая скорость осаждения; -низкая производимость свойств пленок при осаждении веществ сложного состава.

Метод гальваностегии -получение покрытий строго определенного состава, свойств и толщины; -возможность механизации и автоматизации процесса. -невысокая сцепляемость нанесенных покрытий; -сильное загрязнение окружающей среды компонентами электролита; -сложности с утилизацией электролитов; -многооперационность.

Плазменное напыление -покрытия, обладают высокой коррозийной стойкостью в жидких и агрессивных средах; -для покрытий, характерны мелкокристаллические, аморфные, метастабильные фазы, благодаря которым существенно улучшаются эксплуатационные свойства покрытий; -универсальность применяемых материалов; -высокая производительность напыления. -низкий коэффициент использования энергии; -наличие остаточной пористости, от 2 до 15%; -трудно добиться равномерного и полного плавления всего напыляемого материала.

Микродуговое оксидирование -экологичность электролитов; -отсутствие специальной предварительной подготовки поверхности перед нанесением покрытий; -высокие температуры в разрядных каналах и, как следствие, образование в покрытии высокотемпературных фаз, например, корунда для алюминиевых сплавов в электролитах, содержащих растворимые алюминаты; -отсутствие специальной предварительной подготовки поверхности; -высокая износостойкость покрытий; -возможность получать толстые (до 400 мкм) покрытия, при этом электролит не требуется охлаждать. -энергоемкий процесс нанесения покрытий; -наличие пористости; -в процессе формирования покрытия возрастает шероховатость поверхности.

Магнетронное напыление -не может произойти перегрев подложки; -высокая скорость распыления; -относительно низкая пористость; -высокий уровень адгезии к подложке; -возможность нанесения покрытий сложного состава; -низкие температуры подложки; -легко управляемый процесс распыления. -неоднородность толщины получаемых пленок; -низкий энергетический КПД; -требуются высокочистые исходные материалы для распыления; -требуются сложные системы откачки газов.

Газотермическое напыление -возможность напыления любых сплавов, металлов, композитов и комплексных соединений; -высокая производительность; -отсутствие ограничений по размеру обрабатываемых деталей. -присутствие пористости в покрытии; -нагрев основы при напылении; -сложность напыления покрытий на внутренние поверхности деталей.

Исследование показало, что наиболее перспективным способом нанесения износостойких покрытий является метод микродугового оксидирования.

Список использованной литературы:

1. Бойцов А.Г. Инновации в области нанесения покрытий [Электронный ресурс] // РИТМ машиностроения. 2020. №2. С. 27-33. URL: https://ritm-magazine.com/ru/public/innovacii-v-oblasti-naneseniya-pokrytiy (дата обращения 27.03.2022).

2. Юлметова О.С., Щербак А.Г., Челпанов И.Б. / Под ред. Валетова В.А. Специальные технологии изготовления прецизионных узлов и элементов гироскопических приборов. Учебное пособие - СПб: Университет ИТМО, 2017, с.75-79.

3. Попова А.А. Методы защиты от коррозии. Курс лекций: учеб. пособие. - 2-е изд., перераб. и доп. -СПб.: Издательство «Лань», 2022, с.181-183.

4. Щицын Ю.Д. Специальные плазменные технологии: учеб. пособие / Шицын Ю.Д. - Пермь, Изд-во: Перм. нац. исслед. политехн. ун-та, 2017, с.85-88.

5. Ельцов В.В. Восстановление и упрочнение деталей машин: электронное учеб. пособие / Ельцов В.В. -Тольятти: Изд-во ТГУ, 2015, с.258-262.

6. Кузнецов Г.Д., Кушхов А.Р. Ионно-плазменная обработка материалов: Курс лекций. М.: Изд. Дом МИСиС, 2008, с.4-5.

7. Богданов Д.С. Системы магнетронного напыления // Вестник науки и образования. 2019. №10-3 (64). URL: https://cyberleninka.ru/article/n/sistemy-magnetronnogo-napyleniya (дата обращения 27.03.2022).

8. Кулик В.И. Функциональные стойкие покрытия: учебное пособие / Кулик В.И., Нилов А.С., Балт. гос. тех. ун-т. - СПб., 2017, с.127-132.

© Гильманов Т.И., 2022

УДК 65.01

Плохута К.Д.

Г. Санкт-Петербург, РФ

ОСОБЕННОСТИ ФОРМИРОВАНИЯ РИСКА В РОССИИ

Аннотация

Большинство российских компаний наследует производственную инфраструктуру советских времен, концептуальные и технологические основы которой были заложены в индустриальную эпоху, при этом главную роль играет увеличение объемов производства готовой продукции и создание крупных предприятий. Конечно, многие компании в таких условиях не имеют опыта использования современных инструментов управления и совершенствования производственных систем, зачастую вынуждены адаптировать успешный зарубежный опыт. К таким инструментам относится управление рисками, которое становится неотъемлемой частью процессов инвестиционного планирования и разработки производственной программы компаний^^^].

Ключевые слова:

риск; управление риском; методы управления риском; этапы управления риском; риск- менеджмент.

При оценке и анализе рисков, которые могут возникнуть в производственной среде, необходимо обращаться к понятию производственной системы. Создание устойчивых производственных систем стало своего рода бизнес-философией, которая служит постоянному совершенствованию для повышения потребительской ценности и сокращения потерь материальных ресурсов, интеллектуального капитала и человеческих ресурсов. Особенностью функционирования современных производственных систем является акцент на долгосрочное воздействие управления.

Для современных производственных систем в России также характерно повышенное внимание к требованиям заказчика, что предполагает индивидуальный подход к каждому заказчику и установление