DOI: https://doi.org/10.20998/2078-5364.2020.2.11

ПЕРСПЕКТИВИ ЗАСТОСУВАННЯ ІОННО-ПЛАЗМОВИХ МЕТОДІВ ДЛЯ ПІДВИЩЕННЯ ВТОМНОЇ МІЦНОСТІ ТРИБОСИСТЕМ

S. Pleshkunov

Анотація


В Україні та світі зараз проводяться інтенсивні дослідження і розробки багатокомпонентних багатофункціональних покриттів та методів їх нанесення на поверхні з прецизійною обробкою, яку потребують деталі вузлів сучасних агрегатів літакобудування, космічної техніки та інших галузей. Широко використовуємі в промисловому виробництві АТ «ФЕД» методи плазмового прецизійного азотування «Авініт N», мають істотні відмінності і переваги перед традиційними грубними методами газового азотування, а саме: значне скорочення тривалості дифузійного насичення азотом поверхневого шару сплавів на основі заліза при загальному скороченні часу технологічного циклу обробки до 3–5 разів; дозволяють повністю уникнути водневої крихкості; забезпечують збереження розмірів (азотування «в розмір») і високу чистоту обробки поверхні, зниження крихкості азотованого шару і формування нітридних зон всіх складів без пір, внаслідок чого не потрібно доопрацювання поверхні після азотування. У статі наведено результати трибологічних досліджень впливу плазмового азотування за технологією АТ «ФЕД» на контактну міцність від втоми сталі 20Х3МВФ ГОСТ 20072 при терті кочення з проковзуванням поверхонь і порівняння отриманих результатів з контактною втомною міцністю такої ж сталі, зміцненої за традиційною технологією газової цементації. Вони показали, що зносостійкість зразків, зміцнених азотуванням «Авініт N», істотно вище, ніж зразків, зміцнених традиційною цементацією. Інтегральна багатоциклова стійкість до втомного зношування (руйнування) зразків, зміцнених азотуванням «Авініт N», більш ніж в 10 разів вище, ніж у зміцнених цементацією. Це пов’язано з механізмами втомного руйнування цементованих зразків (вищерблення по межі дефекту). Результати досліджень можуть служити основою для проведення дослідних робіт з використання іонно-плазмових технологій азотування замість цементування з метою підвищення контактної міцності поверхні деталей, беручи до уваги також такі переваги цієї технології, як збереження розмірів та високої чистоти обробки поверхонь, внаслідок чого відпадає необхідність їх механічної доробки після зміцнення.


Ключові слова


контактна втомна міцність; іонно-плазмові методи; цементація; азотування.

Повний текст:

PDF

Посилання


Ibatullin I.D. Kinetika ustalostnoy povrezhdaemosti i razrusheniya poverhnostnyih sloev: monografiya / I.D. Ibatullin. – Samara: Samar. gos. tehn. un-t, 2008. – 387 p.

Pastuh I.M. Vpliv rezhimnih parametriv azotuvannya u tliyuchomu rozryadi na to-vschinu nitridnoyi zoni modifikovanogo sharu / I.M. Pastuh, G.M. Sokolova, O.S. Zdibel // VIsnik Hmelnitskogo natsionalnogo universitetu, 2014, #4 (215). – P. 130–134.

Mogilnaya E.P. Ionnoe azotirovanie izdeliy iz konstruktsionnoy stali 38HMFA / E.P. Mogilnaya, V.M. Dubasov // Resursozberigayuchi tehnologiyi virobnitstva ta obrobki tiskom materIaliv u mashinobuduvanni, 2013, #1. – P. 193–198.

Kostik K.O. Porivnyalniy analiz vplivu gazovogo ta ionno-plazmovogo azotu-vannya na zminu strukturi i vlastivosti legovanoyi stali 30H3VA / K.O. Kostik, V.O. Kostik // Visnik Nats. tehn. un-tu «HPI»: zb. nauk. pr. Temat. vip.: Novi rishennya v suchasnih tehnologiyah. – Harkiv: NTU «HPI». – 2014. – #48 (1090). – P. 21–41.

Sagalovich O.V., Sagalovich V.V. Sposib ionno-plazmovogo pretsiziynogo azotu-vannya poverhon staley ta splaviv Avinit N. Pat. UA #84664 vid 25.10.13.

Sagalovich O.V., Sagalovich V.V. Sposib ionno-plazmovogo pretsiziynogo azotu-vannya poverhon staley ta splaviv Avinit N. Pat. UA #107408 vid 28.12.14.

Sagalovich V.V., Sagalovich, A.V. The method of ion-plasma precision nitriding of the surfaces of metal products, Patent 2555692, Russian Federation, C23C8/36 (H01J 37/00), C23C14/48, stated 27.12.2014; publ. 10.07.2015, Bull. No. 19, 13 p.

Sagalovich A.V. Razrabotka mnogokomponentnyih pokryitiy dlya povyisheniya iz-nosostoykosti poverhnostey par treniya v pretsizionnyih uzlah / Sagalovich A.V., Dudnik C.F, Sagalovich V.V., Kononyihin A.V., Popov V.V., Lyubchenko A.P., Oleynik A.K. // Fizicheskaya inzheneriya poverhnosti. – 2007. – T. 5, # 3–4. – P. 155–164.

Amiri M. On the thermodynamics of friction and wear – a review / M. Amiri, M.M. Khonsari // Entropy. Vol. 12, – 2010. – P. 1021–1049.

Yunhui M. Research on friction-coatings with activated ultra-thick tin-base / M. Yun-hui, T. Dehua, W. Xicheng, L. Qinghua // Advanced Tribology. – 2010. – P. 915–919.

Gromakovsky D.G. Problems of Kinetics of Surface Destruction / D.G. Gromakovsky, A.G. Kovshov, I.D. Ibatullin, A.V. Dynnikov // Proceedings of VII-th International Symposium "INTERTRIBO 2002", section B – Wear. – Slovak Republic, Stara Lesna: House of Technology, 2002. – P. 57–58.

Gromakovsky D.G. Modelling and Wear Calculation on Friction / D.G. Gromakovsky, A.N. Malyarov, Y.P. Samarin // Absrtacts of Papers of the World Tribology Congress. – Bath, UK: Bookcraft Limited, 1997. – 462 p.

Stadnichenko V.M. Metodika priskorenoyi otsinki prokaznikiv vtomnoyi po-shkodzhuvanosti konstruktsiynih materialiv / V.M. Stadnichenko, R.M. Dzhus, S.A. Pleshkunov // Sistemi ozbroennya i viyskova tehnika. – 2019. – # 2(58). – P. 122–131. https://doi.org/10.30748/soivt.2019.58.15.