Разработка метода и технология напыления износостойких покрытий на наружную коническую поверхность кольца блокирующего синхронизатора ВАЗ 2123
Дипломная работа - Транспорт, логистика
Другие дипломы по предмету Транспорт, логистика
В°я создание микрорельефа, химическую, механическую и термическую активацию;
-напыление подслоев из проволочных материалов, обеспечивающих высокую прочность iепления поверхности детали с покрытием (молибден, нихром);
-напыление подслоев из химических соединений с низкой энергией связи, способствующих протеканию химических реакций при напылении основного слоя покрытия;
-напыление подслоев из термореагирующих порошковых и проволочных материалов;
улучшение нагрева распыляемого материала в результате увеличения продолжительности его пребывания в струе источника, - например ламинарной плазмы, или за счет увеличения мощности аппаратуры для напыления;
увеличение кинетической энергии распыляемых частиц посредством ступенчатого их ускорения до скоростей, приближающихся к сверхзвуковым;
нанесение покрытий при низком давлении в безокисдной атмосфере, что позволяет значительно разогревать поверхность детали без ее окисления и получать покрытия высокого качества и работоспособности;
2.4 Технологический процесс нанесения износостойкого покрытия на основе Ni
2.4.1 Описание химического состава порошков
Испытуемые блокирующие кольца 2101-1701164 для КПП 2123 были изготовлены из латуни ЛМцАЖН (ТУ184550-106-033-97) из одной заготовки (трубы), iелью обеспечения постоянства объемных свойств готовых деталей, по действующему техпроцессу в ц.33-3 МСП.
Для получения покрытия методом газотермического напыления рабочей поверхности кольца блокирующего синхронизатора использовали смесь порошков для газотермического напыления (ГОСТ 28377 Порошки для газотермического напыления и наплавки) марок ПН85-Ю15 и ПРН70Х17С4Р4. Химический состав данных марок порошков приведен в таблице 2.1. Для получения опытных вариантов покрытий с заданными свойствами были приготовлены смеси порошков ПН85-Ю15 и ПРН70Х17С4Р4 с различным процентным соотношением этих порошков в общем объеме смеси. Маркировка опытного варианта покрытия указывала на процентный состав порошка, образующего упрочняющую фазу Cr3C2 (порошок марки ПРН70Х17С4Р4) в объеме смеси (Табл.2.2).
Смеси порошков для напыления были получены механическим замешиванием. Размер частиц находился в диапазоне 40 - 100 мкм.
Таблица 2.1 Требования по химическому составу порошков для напыления
№ п/пМарка порошкаХимический состав, %NiFeCCrSiAlBN1ПН85-Ю15основа0,20,07--12-15-0,082ПРН70Х17С4Р4основадо 50,8-1,216-183,8-4,5-3,1-4,0-
Таблица 2.2 Процентное соотношение порошков в смеси для напыления
№ п/пМаркировка образцаСоотношение порошков в смеси, %ПН85-Ю15ПРН70Х17С4Р41Н0 (0%)10002Н2 (20%)80203Н4 (40%)60404Н6 (60%)40605Н10 (100%)0100
Смеси порошков для напыления были получены механическим замешиванием. Размер частиц находился в диапазоне 40 - 100 мкм.
.2.2 Технология напыления износостойких покрытий
Процесс напыления включает следующие операции: предварительную обработку поверхности основы для обеспечения прочного iепления напыляемого материала; напыление материала на основу; обработку покрытия после напыления, если в этом есть необходимость.
Предварительная обработка поверхности основы является важным фактором для обеспечения прочного iепления напыленного покрытия с деталью, так как в большинстве случаев соединение напыленного покрытия с основой происходит в результате механического iепления. Увеличение прочности механического зацепления связано с увеличением площади поверхности основы и созданием большей активности основы, что важно и для других видов соединения. Поэтому создание развитой шероховатости на поверхности основы является важным требованием [10,24-27].
Учитывая технологичность, простоту и эффективность механической активации поверхности для колец блокирующих синхронизатора, применялась обдувка абразивным материалом. В этом случае на поверхности, подвергнутой обдувке абразивным материалом, образуются многочисленные выступы и впадины. Кроме того, обдувка абразивом позволяет удалять тонкий слой масла и окислов, которые могут быть на поверхности детали.
Рациональной следует считать подготовку абразивным материалом острогранной формы, так как абразивное воздействие любого абразива на подготавливаемую поверхность в значительной мере определяется наличием острых граней у отдельных частиц, а также длительностью сохранения остроты граней и размера частиц в процессе подготовки. Известно, что с уменьшением размеров частиц абразива в процессе подготовки уменьшается их масса, а следовательно, уменьшается и кинетическая энергия отдельных песчинок [27].
Максимальная прочность iепления получается тогда, когда размеры частиц распыленного металла меньше, чем ширина впадин, возникших на поверхности в результате подготовки. При большей шероховатости не достигается значительного развития поверхности, как это достигается при меньшей, поэтому степень шероховатости должна быть оптимальной [28].
Абразивный материал выбирается в зависимости от назначения подготавливаемой детали и твердости ее материала, материала и толщины покрытия [10,24,28]. Кроме того, выбор зернистости абразива зависел в большей степени от шага конической резьбы рабочих поверхностей колец синхронизатора: при небольшом шаге следует обрабатывать поверхности мелкозернистым абразивным материалом, так как иначе не удается добиться нужной степени шероховатости [28,29]. Также для получения качественного покрытия на кольце не допустимо наличие частиц абразивного материала после обдувки. Поэтому, с учетом предъявляемых требовани