Электронная библиотека диссертаций и авторефератов России
dslib.net
Библиотека диссертаций
Навигация
Каталог диссертаций России
Англоязычные диссертации
Диссертации бесплатно
Предстоящие защиты
Рецензии на автореферат
Отчисления авторам
Мой кабинет
Заказы: забрать, оплатить
Мой личный счет
Мой профиль
Мой авторский профиль
Подписки на рассылки



расширенный поиск

Повышение износостойкости элементов трибосистемы из титанового сплава методами поверхностного упрочнения Масягин, Валерий Иванович

Данная диссертационная работа должна поступить в библиотеки в ближайшее время
Уведомить о поступлении

Диссертация, - 480 руб., доставка 1-3 часа, с 10-19 (Московское время), кроме воскресенья

Автореферат - бесплатно, доставка 10 минут, круглосуточно, без выходных и праздников

Масягин, Валерий Иванович. Повышение износостойкости элементов трибосистемы из титанового сплава методами поверхностного упрочнения : автореферат дис. ... кандидата технических наук : 05.02.04 / Киев. ин-т инж. граждан. авиации.- Киев, 1990.- 21 с.: ил. РГБ ОД, 9 90-8/2660-4

Введение к работе

Актуальноогь работ. Задача повышения надежнооїи и долго-ноохи нашив пвляоюя составной частью общей проблемы ускоре-ваучно-гехнического прогресса. Решение агой задача хеово зано о научно-обоснованным управлением процессами трения и вшивания.

Оообое внимание коиструкхоров в последние десятилетия влекаюх титановые сплавы как перспективные материалы для иа-оохроения. Они обладают такими вакяыии эксплуатационники ка-гвами, как высокая удельная прочность при нормальной и повнії их температурах и коррозионной стойкоохыо.она плаозичны, влехворихельно обрабатывайся резанием, достаточно хорошо риваются.

Однако, ряд существенных недостатков титановых оплавов іничиваюг область их применения в узлах трения. В условиях їил хихановые оплавы проявляв! низкие антифрикционные овой-і, оклошюсть в схватыванию и задиру, высокуг) химичеокую івноохь при високих температурах.

Анализ литературных данных показал, чхо многие иооледова-1 в качеотве оценки титановых оплавов сопротивляться изнави-ш приникали повышение их хвердосхи различными хехнодоги-(иии методами. В хо хе время, резулыахы эксплуатации хрибо-іентов из титановых оплагов показали, чхо увеличение твердоо-ю многих случаях не являехоя адекватный повышении изнооо-Ікости.

Анализ ряда исследований показал, чхо при трении титановых шов поверхноохные олои взаимодействуй со смазочной и газо-I средами и модифицируются в результате наоыщения киолородом, до, водородом и другими елементами. Обладая естественной :оа окионой плевков, которая легко разрушаетоя при конхакх-взаныодействиа трвбоэдеаентоз, хихановые оплавы харакхери-'оя ингеноиввьы воспроизводством вторичных отрукгур, препят-ющих развитию процеооов охвахывааия. Однако, при опережении еоса появления очагов охватывавия, воопроизводохво вторич-отрукгур не успеваех предотвратить повреждаемость поверх-и.

Для обеспечения процесоо» воспроизводимое вторичных ктур, в начальный период нопхуахацви трибовлементов на новых сплавов, необходимо создавать уоховия, препятствую-I

цпе возникновению металлических связей. Зга задача обычно реи ется путем технологического изменения химического состава и отруктуры поверхностных слоев.

Предлагаемые в работе методы поверхностного упрочнения,
основанные на приведенных условиях кодификации', направленные
на повышение износостойкости трибоэлеиентов из титанового сплі
ва, является актуальными.

Цель и задачи исследования. Целью работы является разработка путей повышения износостойкости и долговечности трибоуз-лов иашш, изготовленных из титанового сплава 0Т4, и обоснования области их применения. Б соответствии с поставленной целы решались следующие задачи:

  1. Определение особенностей процессов трения трибоалецен-тов из сплава OT'f, подвергнутых модификации путем двухступенчатого азотирования, лазерного упрочнения, электроискрового ж гирования и анализ структурного состояния, соответствующего о( ласти ыехано-хкыического изнашивания.

  2. Разработка способа модифицирования путей двухступенчатого 'азотирования поверхностей.

  3. Определение особенностей влияния смазочной среды на процессы изнашивания тркбогиеиентоз кз сплава 014.

  4. Определение особенностей влияния модификации и упрочн! ния поверхностей трибоэлементов из оплава OS* ва усталоотное ншфоразрусеквв поверхностного сдоя.

  5. Разработка методики определения особенностей взакиодеі ствия поверхностей ярибоэлеуентов путем использования критерия, позволяющего сопоставить изменения дисперсности, хкаичео-кого и структурного состава продуктов взнавивания с учетои энергетических затрат при их образовании..

  6. Разработка критерия для диагностики условий экепдуата-ціі5і трибоэлеиентоз по результатам комплексного исследования продуктов изнашвапия.

Научная новизна. Впервые проведены лабораторные испытании на трение скольжения титанового сплава 014 в исходном состоянии и упрочненного лазоршш ыетодоа и двухступенчата азотирование» в газовых и жидких средах в широкой диапазоне изиененш окорости и нагрузки.

Получены закономерности изменения износа и коэффициента трения.

Определены вида износа во всей испытуемом диапазоне нагру-t и скороотей скольжения, хшические а фазовые изменения в зерхпостных олоях оплава 0Т4.

Установлено, что титановый сплав ОТА люоле лазерного уп-шения и двухступенчатого азотирования повывает износостой-іїь в k-Ъ раз по сравнении с 0Т4 в исходной состоянии.

На осново полученных результатов эксперимента и основних іожєний струкгурно-эноргетической теории трения обоснованы эбёиности модификации поверхности трибоэлементов из титаново сплава 0Т4 путем двухступенчатого азотирования, которые (лвчавтся в образовании специфической столбчатой структуры, шващей значительное сопротивление изнооу и усталостному іруиению.

Установлено, что повышение износостойкости поверхностей іния при лазерной упрочнении в воздушной среда определяется даирующим влиянием окисления поверхностных слоев, ограничи- . зпцш проникновение водорода в пределы зоны термического вли-ш, отличающейся высокой твердость».

Обнаружено, что изнашивание титанового оплава 0Т4 в она-шой среде, характеризующееся зонами интенсивного диспергнро-іия и абразивного воздейогвия, сопровождается увеличением со-жания углерода в поверхностном слое. Это позволяет сделать (лечение о той, что увеличение содержания углерода в поверх-1ТНОЫ слое происходит в результате насыщения иикрогрещин посулами смазочного масла в процессе его деструкции.

Разработана методика определения особенностей взаимодейот--[ ірибозлементов на основе результатов комплексного иоследо-1ия продуктов износа о учетом энергетических характеристик образования, которая может быть использована в качестве coin для прогнозирования износостойкости трибосистеи.

Практическая значимость и реализация результатов работы.

Разработан технологичеокий метод ХТО титанового оплава 074 ем двухступенчатого ионного азотирования, позволясщий повы-ь изноооотойкоогь в К-Ъ раз по сравнению с 0Т4 в исходном тоянии.

Разработана новая методика определения видов изнашивания результатам анализа продуктов изнооа с учетом энергетичео-: характеристик их образования, которая может быть иопользо-а в качестве основы для прогнозирования иэнооостойкооги босиотем,

Технологический метод двухступенчатого ионного азотировані внедрен на авиационном рементном заводе в/ч 15845 с экономическим еффекгои ЗО тыс. рублей.

Апробация работы. Основные результата диссертационной работу доложены и одобрены на следующих конференциях и семинарах: на расширенном заседании кафедр КВЗАИУ /г.Киев, февраль 1987 г. на.сецинара адъюнктов и соискателей факультета й І КВВАИУ (г, Киев, сентябрь 1988 г.); на Всесоюзной научно-технической к ференщш "Триботехника и надежность инструментальных и конструк ционных материалов" (г. Киев, май 1988 г.); на Всесоюзном выезд ном заседании Межведомственного Научного Совета по трибологии п АН СССР, ГКНГ СССР, Союзе НПО СССР по тепе "Научные и прикладные проблемы теории трения и изнашивания" (г. Харьков ,ФТИНТ АН УССР, февраль 1989 г.);на расширенном семинаре Межотраслевого отдела триботехнических исследований и испытаний НИАТ и ИІШ АН УССР (г.Киев, ноябрь 1989 г.); на Республиканской конференции "Задачи трибологии в обеспечении качества, надежности и долговечности машин" (г.Киев, РДЭЙГП, апрель 1990 г.); на расширенно; эаседании кафедр Киевского ВВАИУ и КНИГА (г.Киев, май 1990 г.).

Публикации. По резултатан выполненных исследований опубликовано 8 печатных работ. Получено положительное решение по авго. окому свидетельству "Способ нанесения диффузионных покрытий" по заявке ..К* 4793732/31-02 І553І2.

Структура и объем работы. Диссертация состоит из введения, пяти глав, основных результатов и выводов по работе. Изложена на 123 страницах мавинописного текста и содергшт 65 рисуй: и .8 таблиц. Список литературы включает 161 наименований.

Похожие диссертации на Повышение износостойкости элементов трибосистемы из титанового сплава методами поверхностного упрочнения