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
?, объясняется, по-видимому, следующим. При малой концентрации упрочняющей фазы недостаточная твердость и жесткость покрытия приводит к износу покрытия. При концентрации упрочняющей фазы выше оптимальной твердость покрытия и конуса муфты примерно одинаковы, что в заданных условиях испытаний приводит к образованию на шлифованной поверхности конуса муфты борозд резания с рваными, острыми краями. В свою очередь, борозды резания приводят к повышению износа покрытия блокирующего кольца. Возникновение резания при испытаниях пары трения обусловлено острыми вершинами резьбы на конусе кольца синхронизатора и высокой твердостью покрытия.
Кроме того, для выявления влияния угла напыления по отношению к профилю резьбы на формирование геометрии покрытия и его износостойкости проводились испытания колец, напыленных под различными углами струи атаки газопламенного потока по отношению к профилю зуба резьбовой поверхности кольца.
Результаты трибологических испытаний показали, что износостойкость колец, напыленных с различных сторон, значительно отличается между собой. Нанесение покрытия на кольца со стороны заднего торца не приводит к повышению износостойкости пары трения по сравнению с кольцами без упрочняющего покрытия. Это объясняется скалыванием покрытия на вершинах резьбы в процессе испытания из-за неблагоприятного расположения арочных слоев по отношению к направлению действующей нагрузки.
Испытания на определение зависимости размерного износа колец блокирующих синхронизатора КПП ВАЗ 2123 от угла напыления по отношению к профилю зуба резьбовой поверхности показали, что оптимальный угол напыления может находиться в пределах 60-800.
3.1.3 Металлографические исследования материала и структур нанесенных покрытий
Металлография исследуемых покрытий необходима для визуализации результатов исследований до и поле испытаний блокирующих колец синхронизатора ВАЗ 2101 и проводилась на оборудовании NEOPHOT 32. На рис. 3.6 представлены разрезы блокирующих колец ВАЗ 2101 с 0%, 20%, 40%, 60%, 100% упрочняющей фазы Cr3C2 с 25 и 100 кратным увеличением слайдов. Видно, что наиболее подходящим порошком, удовлетворяющим условиям фрикционного покрытия, является порошок с 40% упрочняющей фазы ПРН70Х17С4Р4.
н0 (0% упр. порошка) 250,7н0 (0% упр. порошка) 1000,73500 циклов испытаний 3500 циклов испытанийН2 (20% упр. порошка) 250,7 3500 циклов испытанийН2 (20% упр. порошка) 1000,7 3500 циклов испытаний
Н4 (40% упр. порошка) 250,7
7000 циклов испытаний
Н6 (60% упр. порошка) 250,7
7000 циклов испытаний
Н4 (40% упр. порошка) 1000,7
7000 циклов испытаний
Н6 (60% упр. порошка) 1000,7
7000 циклов испытаний
Н10 (100% упр. порошка) 250,7Н10 (100% упр. порошка) 1000,7Рис.3.6. Металлография блокирующих колец 2101-1701164 с покрытием после испытаний на износостойкость
.2 Выводы по результатам исследований
. При содержании в напыляемом покрытии от 0% до 20% порошка ПРН70Х17С4Р4 качество покрытия неудовлетворительное, т.к. происходит отслоение и скалывание покрытия после 3500 циклов испытаний. Возможной причиной является неудовлетворительное качество покрытия, приводящее к отслаиванию. Отслоившиеся частицы покрытия, попадая в зону трения, приводят к микрорезанию латуни на вершинах резьбы конуса и повышенному износу блокирующего кольца.
2. В тоже время при испытании образца Н10 (100%), на конусе муфты наблюдается резание.
3. Минимальные повреждения поверхностей пары трения, имеющие характер допустимых, были получены при содержании 40% и 60% упрочняющего порошка в напыляемом покрытии после 3500 циклов испытаний.
. Наилучшие результаты показали кольца с напылением смеси Н4, износостойкость которых в 4 раза выше соответствующих показателей для серийных колец без напыления.
. Как положительный фактор следует отметить хорошую адгезию покрытий. Тонкие границы упрочняющих фаз и отсутствие сфероидальных частиц в покрытиях свидетельствуют о хорошем качестве напыляемых слоев.
. Износостойкость колец, напыленных с разных сторон, значительно отличается между собой. Результаты испытаний на износостойкость показали:
Нанесение покрытия на кольца со стороны заднего торца не приводит к повышению износостойкости пары трения по сравнению с кольцами без упрочняющего покрытия. Это объясняется скалыванием покрытия на вершинах резьбы в процессе испытания из-за неблагоприятного расположения арочных слоев по отношению к направлению действующей нагрузки.
. Испытания на определение зависимости размерного износа колец блокирующих синхронизатора КПП ВАЗ 2123 от угла напыления по отношению к профилю зуба резьбовой поверхности показали, что оптимальный угол напыления может находиться в пределах 60-800
. В итоге, можно сделать вывод, что наилучшие результаты были получены после испытания колец с покрытием, содержащим 40% упрочняющего порошка ПРН70Х17С4Р4, причем напыление производилось со стороны переднего торца и под углом в пределах 60-800С. Данное покрытие обладает хорошими адгезионными и когезионными свойствами, о чем свидетельствуют тонкие границы упрочняющих фаз, отсутствие сфероидальных частиц в покрытии и сплошные тонкие границы раздела основа-покрытие.
4. Разработка технологического процесса изготовления кольца блокирующего синхронизатора ВАЗ 2123
Анализ технологического процесса детали проводим на базе комплекта докуме