asyan.org
добавить свой файл
  1 2 3

Таблиця 2.1.

Кількісний склад бормістких сумішей для нанесення покриттів, що працюють в умовах тертя ковзання без мастила.

Легуючий елемент

Вміст легуючих елементів, в % в шихті в боридному покритті

Мікротвердість, МПа







FеВ

2 В

FеВ

2В

Ті

13...14

0,61

0,74

21500

17300

Сr

10

0,67

-

21500

16800

Ni

16...18

0,26

0,275

15600

13000

Со

6

0,252 ,

-

16500

13900

Сu

14

0,233

0,41

15400

13200

W

11

0,4

-

19100

15200

V

2...3

0,786

-

19300

16300

Nb

5

0,43

-

19800

16500

Мо

4...5

0,39

-

14800

13500

Мn

4

0,45

0,23

20500

16800


Таблиця 2.2.

Механічні характеристики боридних покриттів на сталі 40X13

Режим

Борування

Мікротвердість покриття, МПа

τ, C

час

FеВ

2В

1000

5

18500

12000


^ 2.4 Методика дослідження КМЗ за схемою замкнутого контуру

Електрохімічні процеси, що проходять у взаємодії між електролітом та парами тертя з урахуванням технологічних процессів на виробництві, є достатньо складними.

Таблиця 2.3.

Кількісний склад боромістких сумішей для насичення покриттів, що працюють в умовах тертя ковзання в активних середовищах.

Легуючий

елемент

Вміст легуючих елементів,в %

Мікротвердість,МПа

в шихті

в боридному покритті







FeB

Fe2B

FeB

Fe2 B

Ti

10…13

0,62

0,78

21500

17300

Cr

14…10

0,65

_

21000

16000

Ni


18…20

0,25

0,265

15600

13000

Co

6

0,252

_

16300

13400

Cu

15

0,243

0,41

15000

13000

W

11

0,4

_

19100

15200

V

2…3

0,786

_

19300

16300

Nb

5

0,43

_

19800

16500

Mo

4…5

0,39

_

14800

13500

Mn

4

0,45

0,23

20500

16800

Оскільки зовсім ізолювати робочу ділянку від навколишніх деталей вузла тертя неможливо, тому віддається перевага спрощенній схемі тертя, наближеній до реальних умов. Найбільш складно врахувати струми, що утворюються і перетікають як у зоні тертя, так і поблизу струмопровідних деталей вузла. Крім цього, має місце вплив струмів різноманітних технологічних з'єднань, які мають дотик до електроліту і утворюють гальванічноелектричні пари. Найбільш простою є схема торцьового тертя.

Деталі машини тертя, безпосередньо працюючі в рідкому середовищі, вигото­вляються з матеріалу, що має більш електроднопозитивний потенціал, ніж самі зразки, тому електричним впливом обрамлення, виготовленого з нержавіючої сталі 08Х18Н10Т, можна знехтувати.

Принципова схема установки тертя показана на рис. 2.2. Обертальний момент від електродвигуна (1) через редуктор (2) передається на контртіло (3), яке працює в парі зі зразком (5), останній самовстановлюється за допомогою підп'ятника (6) і гайки (8). Зразок (5) сприймає на себе обертовий момент і з втратами на тертя передає через вал (17) на тензобалку (22). З неї посилений сигнал підсилювачем (13) надходить на самописець (14). Пара тертя знаходиться в ємкості наповненій рідиною. Температури робочої рідини контролюються приладом ЕПП-М (11) з точністю до 0,5° С. Задана температура робочої рідини підтримується системою, що складається з термостата (23), помпи (24), двостінної ємкості (9), через яку прокачується нагріта або охолоджена вода. Для зміни робочого середовища передбачено зливну горловину (7). Циркуляція робочої рідини через зону тертя здійснюється за рахунок відцентрових сил обертового вала і проходить через прорізи на зразках та між поверхнями тертя. Перемішування рідини здійснюється крильчаткою (4), закріпленою на валі з контртілом. Багатофакторність процессу тертя в активних середовищах ускладнює процес визначення зносу. Тертя в умовах КМЗ містить у собі як механо-хімічне стирання поверхонь, так і хімічне розчинення площин, що не приймають участі в терті, тому загально ваговий знос служить тільки як відносний чинник. Вимір зносу в корозійно-механічному процесі тертя вивчався багатьма авторами і визначався різними способами. Найбільш зручний метод визначення зносу поданий у роботі [1] при дослідженні корозійної стійкості металів у цукровій промисловості, що враховує як лінійний знос рухомого, так і нерухомого зразків пари тертя. Сумарний знос зразків визначався за зміною лінійних розмірів індуктивним датчиком (26), а зміна маси враховувала розчинення поверхні зразків при омиванні електролітом.










Рис.2.2. Схема установки тертя

Визначення загального вагового зносу здійснюється на аналітичних вагах АДВ-200 з точністю 0,0001 грама. Для цього зразок промивається проточною водою, потім споліскується в спирті або ацетоні, висушується і зважується, різниця вагового показника служить величиною втрати матеріалу за час досліду. За величину приведеного зносу приймається кількість зношеного матеріалу на кілометр шляху.

Найбільше точною, але трудоємкою методикою визначення зносу пар тертя в активних середовищах, є метод міток, який полягає в наступному: на площині зразка, що треться за допомогою мікротвердоміра ПМТ-3 стандартною пірамідкою наносяться по три уколи в чотирьох місцях круглого зразка. Уколи в плані зображували квадрат з діагоналями, вимірюючи які до - і після випробувань давали можливість прорахувати знос покриття з точністю до 0,1 мкм. Виміри параметра «D» проводяться на металографічних мікроскопах ММР-2Р, МБС-10, або приладі ПМТ-3 з підбиранням необхідного збільшення для конкретної величини зносу.

Тарировку вимірювального окуляра мікроскопа проводиться за допомогою об'єктмікрометра (ТОСТ 15150-69 відповідно до ГОСТ 3-3. 2038-87), що має ціну поділки 10 мкм. У полі зору мікроскопа робиться настроювання таким чином, щоб накласти шкалу об'єктмікрометра на шкалу окуляра, що дає можливість визначити ціну поділу окуляра. Для розрахунків використовували формулу:

I=(D-Dн)/2*tgα де:

D- діагональ,

α - кут при вершині піраміди, 2α =136°



Рис. 2.3. Схема визначення зносу за допомогою відбитка мікротвердоміра ПМТ-3.
^ 2.5. Визначення зносостійкості методами акустичної емісії

Випромінювання хвиль, утворених у процесі яких-небудь внутрішніх переміщень в матеріалі, називається акустичною емісією. Внутрішні відносні переміщення в структурному середовищі матеріалу можуть бути викликані впливом зовнішнього джерела, наприклад при відносному переміщенні контртіла у процесі тертя. Відомо, що енергія хвильового випромінювання послаблюється зі зменшенням швидкості співударів або інших подібних умов: ковзання, двійникування, фазових перетворень, утворення тріщин що, взаємодіють по площі фактичного контакту в процесі відносного переміщення.

Інтенсивність зношування зміцнених зразків визначається експрес-методом, заснованим на застосуванні акустичної емісії (АЕ), сутніть якого полягає в тому, що в процесі тертя відбуваються структурні зміни матеріалу, які супроводжуються випромінюванням механічних хвиль. Перспективність використання АЕ для вивчення процесів, що відбуваються при терті і зношуванні. Реєстрацію і опрацювання акустичних сигналів, що виникають у зоні тертя. Сигнал знімається з нерухомого зразка за допомогою п'єзодатчика, виконаного на основі кераміки ЦТС-19 з робочим параметром у діапазоні частот від 0,2 до 2 МГц, посилюється попереднім підсилювачем і подається на акустикоемісійний прилад АИ-4096А-90. Амплітудний розподіл акустичних сигналів виводиться на цифро-друкуючий пристрій. Інтенсивність акустичного сигналу фіксується самописем типу ЛКС4-003.

Використовуючи регресійну залежність можна зробити розрахунок інтенсивності зношування пари тертя в будь-який момент часу, як на несталому, так і на сталому режимах тертя. Перевірку адекватності регресійної залежності експериментів ефективно проводити за допомогою оцінки відхилень обчислених за рівнянням регресії від експериментально встановлених і усереднених за числом повторень дослідів. Для оцінки відхилення використовується критерій Фішера. Регресійна залежність повинна бути адекватна даним експерименту з 90% довірчої можливості. Для дослідження використовуються підготовлені зразки циліндричної форми з прорізами на поверхні тертя для вільного доступу модельного середовища на всю робочу площину зони тертя. Дослідження на тертя ковзання проводиться за схемою «торець по торцю», розташованих горизонтально зразків, а модельний розчин подається краплинами в зону тертя; така схема дозволяє максимально знизити ефект розчинення в умовах КМЗ. Досліди проводяться на машині тертя УМТ-1. Відпрацювання методики здійснюється на базовій парі тертя (боридна сталь 45 по боридній сталі 45 при терті в дистильованій воді) на швидкостях ковзання від 0,5м/с до 2 м/с з варіюванням навантажень у максимально можливих межах. В процесі експерименту реєструється амплітудні розподіли сигналів акустичної емісії, силу тертя та температуру в зоні дотику зразків. Знос визначається ваговим та лінійним методами.


<< предыдущая страница   следующая страница >>