У нас уже 242733 рефератов, курсовых и дипломных работ
Заказать диплом, курсовую, диссертацию


Быстрый переход к готовым работам

Мнение посетителей:

Понравилось
Не понравилось





Книга жалоб
и предложений

 





Название Структура и свойства антифрикционного покрытия, нанесенного искро-дуговым методом в воздушной среде
Количество страниц 67
ВУЗ Сумский государственный университет
Год сдачи 2012
Содержание РЕФЕРАТ


Отчет о дипломной работе содержит: 68 с., 13 рис., 4 табл., 9 приложений, 43 источника.
Объектом исследований является фрагмент подшипника скольжения изготовленный из стали 20 с нанесенным на него покрытием из баббита, на который в свою очередь нанесен тонкий слой индия.
Цель работы - определение структуры и свойств антифрикционного покрытия на поверхности баббита.
В данной работе была измерена микротвердость всех слоев образца на микротвердометре ПТМ-3, исследован фазовый состав с помощью РСА на установке ДРОН 2,0, исследована морфология поверхности с помощью растрового электронного микроскопа РЭМ-102Э.
В результате проведенных исследований было обнаружено, что сталь 20 состоит из из α-Fe с ГЦК решеткой (а = 0,286 нм.) с небольшими включениями перлита; баббит Б83 состоит из 3-х фаз: β-Sn с тетрагональной решеткой (а=0,544 нм, с=0,317 нм), SnSb с кубической решеткой (а=0,614 нм); Cu3Sn с гексагональной решеткой (а=0,278 нм, с=0,433 нм). Сталь 20 имеет микротвердость 1560 – 1930 МПа, микротвердость основы баббита – 219,5 - 407,6 МПа, а включений SnSb – 553 - 791,2 МПа. Микротвердость покрытия индия ниже микротвердости основы баббита.
Таким образом, покрытие более мягкое, чем основа баббита, при работе будет впрессовываться во впадины баббита. Соответственно площадь трения увеличится, а следовательно увеличится и срок службы таких подшипников. А поскольку подшипники скольжения, как правило, довольно дорогостоящие, и замена их в некоторых случаях приводит к длительной остановке механизма, то вопрос о продлении срока службы таких подшипников всегда актуален.
ПОДШИПНИКИ СКОЛЬЖЕНИЯ, БАББИТ, ЭЛЕКТРОИСКРОВОЕ ЛЕГИРОВАНИЕ, МИКРОТВЕРДОСТЬ, РЕНТГЕНОСТРУКТУРНЫЙ АНАЛИЗ.

СОДЕРЖАНИЕ


ПЕРЕЧЕНЬ УСЛОВНЫХ ОБОЗНАЧЕНИЙ, СИМВОЛОВ, ЕДИНИЦ, СОКРАЩЕНИЙ И ТЕРМИНОВ……………………………………………………..6
ВВЕДЕНИЕ……………………………………………………………………………7
1 УВЕЛИЧЕНИЕ СРОКА СЛУЖБЫ ПОДШИПНИКОВ СКОЛЬЖЕНИЯ…………………………………………………………………..……8
1.1 Подшипники скольжения……………………………….…………….10
1.2 Баббиты………………………………………………………………...13
1.3 Электроискровое легирование…………………………………….….15
1.4 Сталь и ее разновидности и свойства………………………………...21
2 ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНАЯ ЧАСТЬ……………………………………………....24
2.1 Подготовка образцов для исследования……………………………..24
2.2 Микротвердометр ПТМ-3…………………………………………….27
2.3 Рентгеноструктурный анализ……………………………….………..32
2.4 Растровая электронная микроскопия……………………..………….35
2.5 Обобщение и оценка результатов……………………………………37
3 ОХРАНА ТРУДА………………………………………………………………......44
3.1 Анализ опасных и вредных факторов при исследованиях...……...44
3.2 Расчет защитного заземления……………………………………….52
4 ЭКОНОМИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ……………………………………………………..57
4.1 Современные рынки информационных услуг…………………..…57
ВЫВОДЫ……………………………………………………………………………..64
ПЕРЕЧЕНЬ ССЫЛОК……………………………………………………………….65
ПРИЛОЖЕНИЕ А
ПРИЛОЖЕНИЕ Б
ПРИЛОЖЕНИЕ В
ПРИЛОЖЕНИЕ Г
ПРИЛОЖЕНИЕ Д
ПРИЛОЖЕНИЕ Е
ПРИЛОЖЕНИЕ Ж
ПРИЛОЖЕНИЕ З
ПРИЛОЖЕНИЕ И




ПЕРЕЧЕНЬ УСЛОВНЫХ ОБОЗНАЧЕНИЙ, СИМВОЛОВ, ЕДИНИЦ, СОКРАЩЕНИЙ И ТЕРМИНОВ


ЭИЛ – электроискровое легирование;
ДКП - дискретные функциональные покрытия;
ДСП – древеснослоистые пластики;
ЦАМ – баббиты на основе цинка и алюминия;
РСА – рентгеноструктурный анализ;
РЭМ – растровый электронный микроскоп;
ИКС – информационно-комерческая сеть;
АПС – автоматическая пожарная сигнализация;
ВДТ – видео-терминальные устройства;
ПЭВМ – персональная электронно-вычислительная машина;
ПК – персональный компьютер;
ТЗ – техническое задание;

ВВЕДЕНИЕ


Развитие новых технологий требует постоянного усовершенствования приборов и инструментов, используемых в промышленности. Длительная эксплуатация деталей машин неизбежно приводит к их изнашиванию. Ученые всего мира работают над проблемами уменьшения износа и продления срока службы деталей машин. Немаловажное место среди деталей машин и механизмов принадлежит подшипникам скольжения. В отличие от подшипников качения они используются не только при высоких скоростях вращения, но и при значительных радиальных нагрузках. В подшипниках скольжения износ происходит более интенсивно, и они быстрее выходят со строя. Поэтому очень часто для производства таких подшипников применяются специальные материалы, а на рабочую поверхность наносятся специальные покрытия, которые существенно увеличивают их срок службы. Хотя часто в таких случаях применение упрочняющих покрытий не дает положительных результатов, так как имеет место абразивный износ, а применение покрытий из мягких материалов при больших радиальных нагрузках приводит к деформации подшипников. Положительный результат дало использование покрытий из мягких материалов, имеющих твердую основу. Однако поверхность таких материалов имеет шероховатости, и трение происходит не по всей поверхности.
Целью данной работы явилось исследование структуры и свойств подшипника скольжения, основа которого изготовлена из стали 20, а на внутреннюю часть центробежным способом нанесен специальный сплав – баббит. На поверхность баббита методом электроискрового легирования был нанесен тонкий слой мягкого металла. Так как в процессе работы этот мягкий материал будет впрессовываться во впадины баббита, то площадь трения должна увеличиться, соответственно должен увеличиться и срок службы таких подшипников.

1 УВЕЛИЧЕНИЕ СРОКА СЛУЖБЫ ПОДШИПНИКОВ СКОЛЬЖЕНИЯ


Одной из важнейших проблем современного машиностроения является повышение качества деталей и узлов механизмов, используемых в различных областях техники, которые должны отвечать ряду требований, одними из которых является обеспечение высокой надежности их в узлах трения машин. При их работе существует взаимодействие функциональных поверхностей пары трения, что приводит к разрушению поверхности (микрорельефа) с изменениями в поверхностном слое материала и повышением температуры. Поэтому большая часть деталей выходит из строя по причине увеличенного износа, вызванного большими удельными нагрузками, высокими скоростями приложения нагрузок при малых скоростях скольжения, работой в условиях загрязнения абразивом, пылью, конденсатом.
К таким парам трения относят подшипники скольжения, шарнирно-болтовые соединения и др. Сложность решения проблемы долговечности соединения состоит в противоречии требований по обеспечению работоспособности в критических условиях нагрузки и обеспечении их длительной работы при экстремальных эксплуатационных нагрузках. Критическое состояние триботехнического соединения возникает в результате изнашивания, объемно-пластической деформации контактных поверхностей и определяется механическими характеристиками и триботехническими свойствами пары трения и применяемыми маслами.
Поэтому необходимо внедрение таких технологических процессов, которые улучшают качество деталей пар трения, уменьшают интенсивность изнашивания и повышают их срок службы, являются экономически выгодными и экологически чистыми.
Одним из эффективных способов повышения надежности и долговечности деталей пар трения является применение износостойких покрытий. Существующие методы нанесения покрытий условно можно разбить на две группы: к первой относятся методы получения покрытий, в которых защитный слой получается в результате модификации основы, ко второй – методы, в которых защитный слой наращивается из материала, отличного от материала основы.
Как показал анализ методов нанесения покрытий, эксплуатационные характеристики деталей зависят от способа доставки материала покрытия на их поверхность, при этом один и тот же материал можно нанести различными способами, а их структура, свойства и физико-механическое состояние, отражают условия, в которых проходило их нанесение. При этом условия нанесения могут изменить комплекс механических свойств материала основы [1].
Одним из перспективных методов нанесения покрытий, имеющих высокую износостойкость в условиях скольжения, является электроискровое легирование (ЭИЛ), которое основано на явлении электрической эрозии и полярного переноса материала электрода на деталь при протекании электрических разрядов в газовой среде. В процессе полярного переноса газообразной и жидкой фазы материала электрода, взаимного перемешивания и диффузионного внедрения на поверхности деталей формируется слой, состоящий в основном из материала анода. Поверхностный слой имеет измененную структуру и состав – возникают микрокристаллическая структура, состоящая из интерметаллидов, нитридов, карбидов и др. Применение этого метода позволяет объединить преимущества как первой так и второй групп нанесения покрытий, при этом на поверхности деталей можно формировать дискретные функциональные покрытия (ДКП) с заданными свойствами, которые позволяют локально модифицировать основу материала и формировать защитный слой [2].
Поэтому такие покрытия эффективны для изготовления элементов конструкций узлов пар трения, в которых широко применяются различные виды бронз, деталей из-за которых часто лимитируют ресурс работы всего механизма.
Список литературы ВЫВОДЫ


В результате проведенных исследований было установлено, что:
а) Исследуемый образец – фрагмент подшипника трения состоит из 3х слоев: сталь 20, внутренняя поверхность которой залита баббитом Б83, на который в свою очередь методом ЭИЛ нанесено покрытие из индия.
- Сталь 20 состоит из α-Fe с кубической ГЦК решеткой с небольшими включениями перлита. Параметр решетки для α-Fe а = 0,286 нм.
- Баббит Б 83 включает в себя 3 фазы: β-фазу олова (β-Sn), имеющего тетрагональную решетку с параметрами, а=0,544 нм, с=0,317 нм; интерметаллидную фазу SnSb имеющую кубическую решетку с параметром решетки, а=0,614 нм; интерметаллидную фазу Cu3Sn имеющую гексагональную кристаллическую решетку с параметрами а=0,278 нм, с=0,433 нм.
- Покрытие из индия (In), имеет тетрагональную кристаллическую решетку с параметрами, а=0,323 нм, с=0,524 нм.
б) Измерения микротвердости показали, что наиболее высокой микротвердостью обладает сталь 20 – 1560 – 1930 МПа. Микротвердость баббита различна на основе она составляет 219,5 - 407,6 МПа, а на твердых включениях (SnSb) – 553 - 791,2 МПа. Микротвердость покрытия из индия имеет значения более низкие по сравнению со значениями микротвердости баббита и на основе и на включениях.
Таким образом, можно сделать вывод, что за счет нанесения на внутреннюю поверхность подшипника скольжения покрытия из индия, обладающего меньшей микротвердостью, увеличится площадь контакта трущихся поверхностей, что приведет к более равномерному распределению нагрузки на поверхность трения. В итоге можно добиться значительного уменьшения износа пары трения и, соответственно, увеличения срока службы подшипников скольжения.


ПЕРЕЧЕНЬ ССЫЛОК


1. Трапезон А. Г., Мироненко В. И., Антонюк В. С., Выслоух С. П. Исследование покрытий, технология их нанесения и условий эксплуатации // Трибофатика материалы симпозиума,- 2002. Том 1.-С.497-502.
2. Ляшенко Б. А., Кузема Ю. А., Дигам С. С., Цыгулев О. В. Упрочнение поверхности металлов покрытиями дискретной структуры с повышенной адгезионной и когезионной стойкостью. – К.: 1984. – 57 с.
3. Самохвалов Я. М., Левицкий М. Я., Григораш В. Д. Справочник техника конструктора: Справочник. – К.: «Техніка», 1978. – 592 с.
4. Лахтин Ю.М. Металловедение и термическая обработка металлов. Учебник для вузов. 3-е изд. - М.: Металлургия, 1983. – 360с.
5. Методические указания по антифрикционным сплавам /В. А. Пчелинцев. – Сумы: Ризоцентр, 1997. – 19с.
6. Кузьмин Б. А., Самохоцкий А. И., Кузнецова Т. Н. Металургия металловедение и конструкционные материалы. – М.: «Высшая школа», 1977. – 304 с.
7. Гуляев А.П. Металловедение. – М.: Металлургия, 1977. – 647с.
8. Голубэць В. М., Гасий О. Б., Билоус О. В. Формирование износостойкого поверхностного слоя металла электроискровым легированием эвтектическим электродом и лазерной обработкой // Трибофатика материалы симпозиума,- 2002. Том 1.-С.557-562.
9. Иванов А. В. Электроискровое легирование материалов. – М.: 1979. – 372 с.
10. Баранова Л. В., Демина Э. Л. Металлографическое травление металлов и сплавов: Справочник. – М.: «Металлургия», 1986. – 256 с.
11. Методические указания по использованию микротвердометра ПТМ-3 /В. А. Пчелинцев. – Сумы: Ризоцентр, 2000. – 17с.
12. Жуков А.П., Малахов А.И. Основы металловедения и теории коррозии: Учеб. для машиностр. средн. спец. учебн. завед. – 2-е изд., перераб. и доп. – М.: Высш. шк., 1991. – 168с.
13. Туфанов Д.Г. Коррозионная стойкость нержавеющих сталей, сплавов и чистых металлов. - М.: Металлургия, 1982 – 352с.
14. Методы анализа поверхности / Под ред. Зандерны. – М.: Мир 1979. – 582с.
15. Миркин Л.И. Рентгеноструктурный анализ. Получение и измерение рентгенограмм: Справочное руководство – М. Наука, 1976. – 326с.
16. Горелик С.С. Расторгуев Л.Л. и др. Рентгенографический и электронооптический анализ. Приложение. М.: Металлургия, 1970. – 170с.
17. Уманский Я. С. Рентгенография металлов. - М.: Металлургия, 1967 – 238с.
18. Миркин Л.И. Рентгеноструктурный анализ. Получение и измерение рентгенограмм.- М.:Наука. 1976.-326 с.
19. Энгель Л., Клингеле К. Растровая электронная микроскопия. Разрушение: Справочник. – М.: Металлургия, 1970. – 170с.
20. ГОСТ 12.0.003-74. ССТБ. Опасные и вредные производственные факторы. Классификация. - М.: Изд-во стандартов, 1983 – 84с.
21. Правила устройства электроустановок. - М.: Энергоиздат, 1987. - 537с.
22. ГОСТ 12.1.019-79. ССТБ. Электробезопасность. Общие требования и номенклатура видов защиты. - М.: Изд-во стандартов, 1983 – 91с.
23. ГОСТ 12.1.004-85 ССБТ. Пожарная безопасность. Общие требования.
24. ГОСТ 12.3.002-75 ССБТ. Процессы производственные. Общие требования безопасности.
25. ГОСТ 12.1.006-84 ССБТ. Электромагнитные поля радиочастот.
26. ГОСТ 12.1.003-83. Шум. М.: Изд-во стандартов, 1983 – 94с.
27. СНиП 11-90-81. Производственные здания промышленных предприятий. Нормы проектирования. - М.: Стройиздат, 1984.
28. ГОСТ 12.2.007-87 ССБТ. Электробезопасность. Предельно допустимые значения напряжений прикосновения и токов.
29. ГОСТ 12.1.030-81 ССБТ. Электробезопасность. Защитное заземление, зануление.
30. Правила устройства электроустановок. - М.: Энергоиздат, 1987. - 537с.
31. ГОСТ 12.4.007-75 ССБТ. Изделия электротехнические. Общие требования безопасности.
32. СНиП 11-90-81. Производственные здания промышленных предприятий. Нормы проектирования. - М.: Изд-во стандартов, 1983 – 54с.
33. ГОСТ 12.4.009-83 ССБТ. Пожарная техника для защиты объектов. Основные виды, размещение, обслуживание.
34. Власов Б.В., Кац Г.Б., Козырев В.И. Организация, планирование и управление предприятием массового машиностроения. - М.: Высшая школа, 1985. – 432с.
35. ГОСТ 27818 – 88. Машины вычислительные и системы обработки данных. Допустимые уровни шума на рабочих местах и методы их определения. – М.: Изд-во стандартов, 1992
36. ГОСТ 27954 – 88. Видеомониторы персональных электронных вычислительных машин. Типы, основные параметры, общие технические требования. – М.: Изд-во стандартов, 1992.
37. Санитарные правила работы с источниками неиспользуемого рентгеновского излучения. - М.: Атомиздат, 1980 - 32 с.
38. ГОСТ 29216 – 91. Электромагнитная совместимость ПЭВМ. Общие требования. – М.: Изд-во стандартов, 1992.
39. Ромашов А.Н. Современные рынки информационных услуг в экономике. // Экономический вестник.- 1998.- №1.-С.137-144.
40. Экономика и организация в дипломных проектах / Под ред. А.Н.Геворнян.- М.: Высшая школа, 1982. -286 с.
41. Мочерний С.В. Основи економiчних знань: Пiдручник. – К.: Видавничий центр «Академiя», 2000. – 304с.
42. Экономика предприятий. / Под ред. Волкова, Акуленко, Елизарова и др. – М.: ИНФРА-М,1998. – 556с.
43. Курс экономической теории. / Под ред. Сидоровича А. В. – М.: Экономика, 1997. – 544с.
Стоимость доставки работы, в гривнах:

(при оплате в другой валюте, пересчет по курсу центрального банка на день оплаты)		 300





Найти готовую работу


ЗАКАЗАТЬ

Обратная связь:


Связаться

Доставка любой диссертации из России и Украины

Вход для партнеров

Регистрация

Восстановить доступ

Материал для курсовых и дипломных работ


Ссылки:

Выполнение и продажа диссертаций, бесплатный каталог статей и авторефератов

Счетчики:

Besucherzahler
счетчик посещений

© 2006-2022. Все права защищены.
Выполнение уникальных качественных работ - от эссе и реферата до диссертации. Заказ готовых, сдававшихся ранее работ.