Стаття. Лабунець В. Ф.. Електроіскрове легування конструкційної легованої сталі 30ХГСНА для деталей вузлів тертя Электроискровое легирование конструкционной легированной стали 30ХГСНА для деталей узлов трения

Registration Number

2119U010146, Article

popup.category

Стаття

Title

Electric Spark Alloying of Structural Alloyed Steel 30HGSNA for Parts of Friction Units

popup.author

Лабунець В. Ф.
Присяжнюк В. В.
Мельник О. В.
Лабунец В. Ф.
Мельник А. В.
Labunets V. F.
Prysiazhniuk V. V.
Melnyk O. V.

popup.publication

01-01-2019

popup.source_user

Вінницький національний технічний університет

popup.source

https://visnyk.vntu.edu.ua/index.php/visnyk/article/view/2420

popup.publisher

ВНТУ

Description

Проаналізовано причини руйнування деталей вузлів тертя авіаційної техніки, які виготовлені з легованої сталі 30ХГСНА. Встановлено, що на робочих поверхнях цих деталей відбуваються процеси: абразивного зношування, схоплення, фретинг-корозії і втомного зношування. У лабораторних умовах проведено дослідження зносостійкості зразків зі сталі 30ХГНСА, на робочі поверхні яких нанесено покриття електроіскровим легуванням. В дослідженні використана комплексна методика (металографічний, рентгеноструктурний та електронномікроскопічний аналізи). Зносостійкість електроіскрових покриттів визначалась на універсальній комп’ютеризованій машині тертя 2070-СМТ-1 за схемою «диск–колодка» у середовищі мінеральної авіаційної оливи МС-20 в умовах граничного тертя. Електроіскрове легування зразків проводили у два етапи зі зміною сили струму, що дозволило частково зняти внутрішні напруження та зменшити шорсткість модифікованої поверхні. Як катод застосовано зразок, а як анод — електроди зі спечених самофлюсуючих порошків з карбідом титану і хрому. В процесі нанесення покриттів на зразках зіткнення електронів з поверхнею електрода приводить до виділення теплової енергії, а в результаті — до спрямованого вибуху ділянки анода, що сприйняла імпульс електронів. Під час вибуху весь рідкий і розм'якшений матеріал викидається в міжелектродний зазор. Значна частина цього матеріалу взаємодіє з поверхнею катода, утворюючи легований шар. Структура і фізико-механічні властивості отриманого покриття значною мірою залежать від величини зерна карбідів. Зі зменшенням розміру зерен карбідів суцільність покриття збільшується. У зв'язку з тим, що в цьому випадку превалює перенесення еродованого матеріалу в рідкій і паровій фазах, то за наявності великих зерен частина еродованого матеріалу переноситься у вигляді скупчень зерен. Встановлено, що композиційні електроіскрові покриття на основі самофлюсуючих сумішей із наповнювачами карбіду титана і карбіду хрому суттєво підвищують зносостійкість конструкційної легованої сталі 30ХГСНА, тому вони рекомендуються для впровадження розробленої технології поверхневого зміцнення у виробництво. Проведен анализ причин разрушения деталей узлов трения авиационной техники, изготовленных из легиро- ванной стали 30ХГСНА. Установлено, что на рабочих поверхностях этих деталей протекают следующие про- цессы: абразивный износ, схватывание, фреттинг-коррозия и усталостный износ. В лабораторных условиях проведены исследования износостойкости образцов из стали 30ХГНСА, на рабо- чие поверхности которых были нанесены покрытия электроискровым легированием. В процессе исследования использована комплексная методика (металлографический, рентгеноструктурный и электронномикроскопи- ческий анализы). Износостойкость электроискровых покрытий определялась на универсальной компьютеризированной маши- не трения 2070-СМТ-1 по схеме «диск–колодка» в среде минерального авиационного масла МС-20 в условиях граничного трения. Электроискровое легирование образцов проводили в два этапа при изменении силы тока, что позволило частично снять внутренние напряжения и уменьшить шероховатость модификованной поверх- ности. В качестве катода служил образец, а анода — электроды из спеченных самофлюсующихся порошков с карбидом титана и хрома. В процессе нанесения покрытий на образцах соударение электронов с поверхностью электрода приводит к выделению тепловой энергии и в результате — к направленному взрыву участка анода, воспринявшего импульс электронов. Во время взрыва весь жидкий и размягченный материал выбрасывается в межэлектродный зазор. Значительная часть этого материала взаимодействует с поверхностью катода, обра- зуя легированный слой. Структура и физико-механические свойства полученного покрытия в большей степени зависят от величины зерна карбидов. С уменьшением размера зерен карбидов плотность покрытия увеличива- ется. В связи с тем, что в данном случае превалирует перенос эродируемого материала в жидкой и паровой фазах, а при наличии крупных зерен часть эродируемого материала переносится в виде скоплений зерен. Уста- новлено, что композиционные электроискровые покрытия на основе самофлюсующихся смесей с наполнителями карбида титана и карбида хрома существенно повышают износостойкость конструкционной легированной стали 30ХГСНА и рекомендуются для внедрения разработанной технологии поверхностного упрочнения в про- изводство.

popup.nrat_date

2026-09-16