Разработка и исследование технологии восстановления и упрочнения изношенных деталей машин композиционными гальваническими покрытиями с применением в качестве упрочняющей фазы вольфрамсодержащих электроэрозионных порошков микро- и нанофракций

Цель. Разработать и исследовать новую технологию восстановления и упрочнения изношенных деталей машин композиционными гальваническими покрытиями с применением в качестве упрочняющей фазы вольфрамсодержащих электроэрозионных порошков микро- и нанофракций.

Методы. При проведении экспериментальных исследований использовался образец – металлический круг толщиной 5 мм и диаметром 50 мм. Площадь стороны, которая была подвержена нанесению покрытия, составила 0,1963 дм². Состав электролита, применявшегося в ходе проведения эксперимента, следующий: сернокислое железо 450 г/л; хлористый натрий 250 г/л; температура 100°С;  плотность тока 20 А/дм²; выход по току 90–98%.

В качестве анодов применяли пластины из трансформаторной стали. Пластины имеют удобный для использования форм фактор, общедоступны и имеют химический состав, наиболее близкий к чистому железу. Твердосплавные порошки микро- и нанофракций получали на установке электродиспергирования из отходов сплава Т30К4 в воде.

Результаты. В ходе проведения исследований наносили покрытие стандартного типа (с использованием стандартного состава), а затем – с добавлением экспериментального электроэрозионного порошкового материала, полученного из отходов твердого сплава марки Т30К4, в количестве 5 г/л раствора. В результате проведенных исследований, направленных на совершенствование технологии восстановления автотракторных деталей методом железнения путём введения в электролит упрочняющей добавки на основе электроэрозионных материалов, были исследованы структура и свойства полученных композиционных гальванических покрытий. Результаты, полученные в ходе выполнения работы, дают возможность получения композиционных гальванических покрытий на основе сернокислых электролитов с добавкой экспериментального электроэрозионного порошкового материала, полученного методом ЭЭД из сплава Т30К4.

Заключение. Изучение композиционных гальванических покрытий является важной и актуальной темой. Данный вид покрытий обладает достаточно большим количеством преимуществ перед так называемыми классическими однокомпонентными покрытиями. Введение специальных добавок в электролит даёт возможность повышать как прочность покрытий, их высокотемпературную устойчивость, так и увеличивать их стойкость к длительной работе в условиях масляного голодания, а некоторые виды композиционных гальванических покрытий также обладают способностью придавать поверхности грязеотталкивающие свойства.

1. Лялякин В. П. Восстановление деталей машин – важное направление импортозамещения в агропромышленном комплексе // Ремонт. Восстановление. Модернизация. 2019. № 9. С. 3–5.

2. Практика применения плазменно-порошковой наплавки при восстановлении изношенных деталей машин / Д. Б. Слинко, А. С. Дорохов, В. А. Денисов, В. П. Лялякин // Технология машиностроения. 2019. № 3. С. 32–37.

3. Азаров Я. А., Полехов И. Н., Тепляков К. С. Современные и перспективные методы восстановления и упрочнения деталей машин // Наука через призму времени. 2018. № 7 (16). С. 39–41.

4. Котомчин А. Н., Синельников А. Ф. Усовершенствование холодного саморегулирующегося электролита хромирования при упрочнении и восстановлении деталей машин // Мир транспорта и технологических машин. 2019. № 4 (67). С. 17–24.

5. Толчеев А. В. Толстослойное восстановление крупногабаритных деталей машин гальваномеханическим железнением // Тяжелое машиностроение. 2008. № 10. С. 26–28.

6. Pазpаботка способа и установки для железнения посадочных повеpхностей кpупногабаpитных подшипников / А. Н. Ганин, Д. Г. Громаковский, А. С. Потапкин, С. В. Шигин, В. И. Хаустов // Ремонт. Восстановление. Модернизация. 2007. № 4. С. 19– 22.

7. Чегошев М. Ю., Петухов Р. А. Управление технологическими параметрами процесса железнения на основе микроконтроллерных средств регулирования // Ремонт. Восстановление. Модернизация. 2011. № 10. С. 22–25.

8. Денисов В. А., Рещиков Е. О., Агеева Е. В. Сравнительная оценка триботехнических свойств покрытий, полученных железнением // Труды ГОСНИТИ. 2016. Т. 124, № 2. С. 46–51.

9. Восстановление коленчатых валов пусковых двигателей электролитическим железнением на асимметричном токе / В. И. Серебровский, А. В. Серебровский, П. Ю. Коняшенко, С. И. Джиоев // Региональный вестник. 2017. № 2 (7). С. 3–5.

10. Восстановления стержней клапанов электролитическим железнением / Ю. П. Гнездилова, А. В. Серебровский, В. Д. Лачков, П. В. Карпенко // Региональный вестник. 2017. № 3 (8). С. 26–27.

11. Разработка и исследование технологии восстановления … 11. Юдин В. М., Кулаков К. В. Восстановление внутренних поверхностей отверстий деталей железнением // Технический сервис машин. 2019. № 1 (134). С. 163–169.

12. Агеев Е. В., Латыпов Р. А., Угримов А. С. Металлургические особенности получения твердосплавных порошков электроэрозионным диспергированием сплава Т15К6 в бутаноле // Электрометаллургия. 2016. № 4. С. 28–31.

13. Агеев Е. В., Семенихин Б. А., Латыпов Р. А. Метод получения наноструктурных порошков на основе системы WC-Cо и устройство для его осуществления // Фундаментальные и прикладные проблемы техники и технологии. 2010. № 5 (283). С. 39–42.

14. Оценка эффективности применения твердосплавных электроэрозионных порошков в качестве электродного материала / Е. В. Агеев, Г. Р. Латыпова, А. А. Давыдов, Е. В. Агеева // Известия Юго-Западного государственного университета. Серия: Техника и технологии. 2012. № 1. С. 19–22.

15. Проведение рентгеноспектрального микроанализа твердосплавных электроэрозионных порошков / Е. В. Агеев, Г. Р. Латыпова, А. А. Давыдов, Е. В. Агеева // Известия Юго-Западного государственного университета. 2012. № 5-2 (44). С. 99–102.

16. Исследование химического состава порошков, полученных электроэрозионным диспергированием твердого сплава / Е. В. Агеев, Б. А. Семенихин, Е. В. Агеева, Р. А. Латыпов // Известия Юго-Западного государственного университета. 2011. № 5 (38), ч. 1. С. 138a–144.

17. Получение твердосплавных изделий холодным изостатическим прессованием электроэрозионных порошков и их исследование / Е. В. Агеева, Р. А. Латыпов, П. И. Бурак, Е. В. Агеев // Известия Юго-Западного государственного университета. 2013. № 5 (50). С. 116–125.

18. Порошки, полученные электроэрозионным диспергированием отходов твердых сплавов – перспективный материал для восстановления деталей автотракторной техники / Е. В. Агеев, В. Н. Гадалов, Е. В. Агеева, Р. В. Бобрышев // Известия Юго-Западного государственного университета. 2012. № 1 (40), ч. 1. С. 182–189.

19. Ageeva E. V., Horyakova N. M., Ageev E. V. Morphology of copper powder produced by electrospark dispersion from waste // Russian Engineering Research. 2014. Vol. 34, Nо. 11. P. 694–696.

20. Пат. 2449859 Рос. Федерация, МПК B 22 F 9/14. Установка для получения нано-дисперсных порошков из токопроводящих материалов / Агеев Е. В.; заявитель и патентообладатель Юго-Западный государственный университет. № 2010104316/02; заяв. 08.02.2010; опубл. 10.05.2012. 4 с.