Повышение износостойкости защитных втулок консольных насосов электромеханической поверхностной закалкой тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 00.00.00, кандидат наук Нго Ван Туен

• Нго Ван Туен
• кандидат наук
• 2023

Оглавление диссертации кандидат наук Нго Ван Туен

ВВЕДЕНИЕ

ГЛАВА 1. СОСТОЯНИЕ ВОПРОСА И ЗАДАЧИ ИССЛЕДОВАНИЙ

1.1. Анализ дефектов защитной втулки консольных насосов

1.2. Способы изготовления защитных втулок

1.3. Способы упрочнения и восстановления поверхности втулок

1.3.1. Поверхностная термическая обработка

1.3.2. Химико-термическая обработка

1.3.3. Физическое и химическое осаждение покрытий

1.3.4. Поверхностная пластическая деформация

1.3.5. Наплавка и напыление металла

1.4. Результаты исследований в области восстановления и упрочнения деталей электромеханической обработкой

1.5. Цель и задачи исследований

1.6. Выводы по первой главе

ГЛАВА 2. ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ ПОВЫШЕНИЯ ИЗНОСОСТОЙКОСТИ ТОНКОСТЕННЫХ ВТУЛОК ЭЛЕКТРОМЕХАНИЧЕСКОЙ ПОВЕРХНОСТНОЙ ЗАКАЛКОЙ

2.1. Теоретические основы применения технологии электромеханической поверхностной закалки для повышения износостойкости деталей машин

2.2. Тепловые процессы и расчет глубины упрочнения при электромеханической поверхностной закалке

2.3. Расчет температурного поля при ЭМПЗ защитных втулок

2.4. Исследование влияния усилия поджатия инструмента на точность

и шероховатость при ЭМПЗ

2.4.1. Подмодель создания микрогеометрии поверхности по стандартным характеристикам шероховатости

2.4.2. Подмодели расчета контакта

2.5. Выводы по второй главе

ГЛАВА 3. ОБЩАЯ МЕТОДИКА ИССЛЕДОВАНИЙ

3.1. Программа исследований

3.2. Методика лабораторных исследований

3.2.1. Оборудование, материалы, инструмент и оснастка для ЭМПЗ

втулок защитных

3.2.2. Изготовление экспериментальных образцов

3.2.3. Приборы для исследования геометрии, структуры и физико-

механических свойств поверхностного слоя втулок защитных

3.3. Методика экспериментальных исследований

3.3.1. Методика проведения ЭМПЗ

3.3.2. Методика проведения износных испытаний

3.4. Выводы по третьей главе

ГЛАВА 4. РЕЗУЛЬТАТЫ ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ

4.1. Исследование химического состава и измерение твердости до упрочняющей обработки

4.2. Исследование микроструктуры поверхностного слоя сталей и чугуна после ЭМПЗ

4.3. Механические свойства поверхностного слоя втулок защитных после ЭМПЗ

4.4. Результаты износных испытаний

4.5. Выводы по четвертой главе

ГЛАВА 5. РАЗРАБОТКА ТЕХНОЛОГИИ ПОВЫШЕНИЯ ИЗНОСОСТОЙКОСТИ ЗАЩИТНЫХ ВТУЛОК ЭЛЕКТРОМЕХАНИЧЕСКОЙ ПОВЕРХНОСТНОЙ ЗАКАЛКОЙ И ЭФФЕКТИВНОСТЬ ИССЛЕДОВАНИЙ

5.1. Выбор материала изготовления защитных втулок консольных насосов

5.2. Общие принципы электромеханической поверхностной закалки

защитных втулок

5.3. Расчет экономической эффективности применения технологии ЭМПЗ

5.4. Применение технологии ЭМПЗ для повышения износостойкости тонкостенных деталей в условиях сельскохозяйственного ремонтного производства

5.5. Выводы по пятой главе

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

СПИСОК СОКРАЩЕНИЙ

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

ПРИЛОЖЕНИЕ

Введение диссертации (часть автореферата) на тему «Повышение износостойкости защитных втулок консольных насосов электромеханической поверхностной закалкой»

ВВЕДЕНИЕ

Актуальность темы исследования. Развитие научно-технического прогресса связано с созданием новой техники и особую важность приобретают вопросы надежности и долговечности машин и механизмов, экономного использования материалов и энергии. Решение этой проблемы связано с обеспечением эффективной защиты поверхностей деталей от изнашивания. Консольные насосы являются широко распространенными видами насосов, используемыми в системах полива и ирригации, водоснабжении агропромышленных комплексов (АПК). Анализ технологических процессов изготовления на предприятиях производства консольных насосов показывает, что большинство защитных втулок выходит из строя по причине износа поверхности. При этом снижаются коэффициент полезного действия (КПД), точность, экономичность, надежность и долговечность насосов. Затраты на ремонт, техническое обслуживание и замену втулок в несколько раз превышают их стоимость. Причинами быстрого износа поверхности могут быть: низкое качество изготовления защитных втулок, необоснованный выбор материалов для их изготовления, малоэффективные технологии их упрочнения, не учитывающие условия эксплуатации и виды трения с сальниковой набивкой. Одним из направлений повышения износостойкости стальных деталей является увеличение поверхностной твердости и формирование мелкодисперсной мартенситной структуры [1, 2, 3, 4]. Одной из основных мер для повышения износостойкости и продления срока службы втулок защитных является использование прогрессивных методов поверхностного упрочнения. К таким технологиям относятся методы поверхностной закалки, химико-термической обработки, поверхностного пластического деформирования и другие. Однако недостатками каждой из перечисленных технологий упрочнения является дороговизна оборудования, высокие требования к условиям производства, что не позволяет использовать многие из известных методов упрочнения на малых ремонтных предприятиях и на предприятиях мелкосерийного

производства. Особенно во Вьетнаме, где находится много малых и средних предприятий, которые не могут инвестировать в дорогостоящее современное техническое оборудование. Поэтому задача технологического обеспечения и повышения износостойкости защитной втулки с применением эффективной обработки является актуальной и имеет большое значение.

Степень разработанности темы. Методам повышения износостойкости деталей сельскохозяйственной техники уделено внимание в работах М.Н. Ерохина, А.С Дорохова, В.А. Денисова, В.М. Кряжкова, О.А. Леонова, A.B. Поляченко, Н.Р. Адигамова, Е.А. Пучина, М.Н. Фархшатова и других ученых.

Обзор современных технологий упрочнения и восстановления деталей, анализ их преимуществ и недостатков позволяет рекомендовать технологию электромеханической обработки и, в частности, электромеханическую поверхностную закалку (ЭМПЗ), как один из эффективных способов повышения износостойкости тонкостенных втулок. ЭМПЗ, как способ формирования износостойких поверхностей, основана на сочетании термического и силового воздействия на поверхностный слой обрабатываемой детали. Это вызывает улучшение физико-механических и геометрических характеристик поверхностного слоя деталей, приводит к повышению износостойкости. Такая технология может быть доступна предприятиям любого уровня и характеризуется простотой и универсальностью осуществления, незначительными материальными затратами на приобретение и обслуживание техники, низкой энергоемкостью при достижении необходимого качества деталей машин. Далеко не последнюю роль в выборе методов обработки отводится технологической безопасности и экологической чистоте процесса. В данной работе представлено исследование технологии электромеханической поверхностной закалки и её применение для обработки исполнительных поверхностей защитных втулок консольных насосов из железоуглеродистых сплавов.

Цель исследования. Повышение долговечности консольных насосов за счет увеличения износостойкости исполнительных поверхностей защитных втулок электромеханической поверхностной закалкой.

Задачи исследования:

1. На основе анализа условий эксплуатации и характерных дефектов предложить способ упрочняющей обработки защитных втулок консольных насосов, обеспечивающий сочетание требуемой надежности, технологичности и производственной себестоимости.

2. Исследовать влияние режима ЭМПЗ на структурные превращения и микротвердость упрочненных слоев защитных втулок, изготовленных из сталей 40Х, 40Г, 45, У8, ШХ15 и чугуна СЧ35.

3. Подобрать режимы ЭМПЗ и исследовать их влияние на повышение износостойкости в контакте с сальниковой набивкой.

4. Установить закономерности формирования температурных полей при ЭМПЗ наружных поверхностей защитных втулок.

5. Провести износные испытания защитных втулок и обосновать эффективность применения ЭМПЗ.

6. Разработать и рекомендовать сельскохозяйственному ремонтному производству технологию ЭМПЗ защитных втулок консольных насосов. Провести оценку экономической эффективности внедрения ЭМПЗ.

Объект исследования. Технология упрочнения наружной поверхности защитных втулок консольных насосов электромеханической поверхностной закалкой.

Предмет исследования. Закономерности формирования упрочненных слоев, полученных на наружных поверхностях защитных втулок консольных насосов.

Научная новизна:

1. Установлены взаимосвязи параметров электромеханической поверхностной закалки с характеристиками упрочненных слоев поверхности защитных втулок.

2. Рассчитано оптимальное температурное поле в зоне упрочнения. Исследовано влияние усилия поджатия инструмента на изменение точности и шероховатости защитных втулок.

3. Определены оптимальные режимы электромеханической поверхностной закалки наружной поверхности защитных втулок с формированием благоприятных микроструктур.

Теоретическая и практическая значимость работы. Проведен анализ современных способов упрочнения деталей. Отмечена эффективность применения технологии ЭМПЗ для повышения износостойкости. Усовершенствованы технология, оборудование, инструментальная оснастка, позволяющие на универсальных токарно-винторезных станках производить ЭМПЗ наружной поверхности для повышения износостойкости защитной втулки консольного насоса. Рациональный вариант технологии используется для создания более качественных и конкурентоспособных насосов. Испытания на износ показали, что износостойкость поверхностного слоя втулок после ЭМПЗ увеличилась для стали 45 в 3,1 раза, для У8 в 1,9 раза, для ШХ15 в 2,5 раза, для чугуна в 1,9 раза по сравнению с исходными значениями.

Работа посвящена актуальной проблеме разработки и применения технологии электромеханической поверхностной закалки для повышения износостойкости тонкостенных изделий. Полученные в работе результаты исследований используются в Академии Технологии (Ханой, Вьетнам) в процессе обучения и подготовки специалистов для народного хозяйства и при производстве тонкостенных втулок с повышением физико-механических свойств поверхностного слоя деталей.

Методология и методы исследований. Выполнение работы базируется на расчетных теоретических и экспериментальных методах исследования. Использованы основные положения технологии машиностроения. Аппроксимация экспериментальных данных выполнена при помощи

программных средств, в том числе С++, Ansys, компьютерного моделирования.

Для достижения поставленной цели и решения задач в работе были использованы следующие методы: фотоэлектрический спектральный анализ, дилатометрический металлографический и рентгеноспектральный анализ с использованием универсального лазерного атомно-эмиссионного спектрометра, рентгенофазовый дифрактометр ДРОН-4-07, сканирующий микроскоп TESCAN VEGA II LMH; измерение микротвердости с помощью микротвердомера DuraScan EMCOTEST; износные испытания с использованием специального приспособления и настольного токарного станка.

Экспериментальные данные обработаны с использованием методов математической и компьютерной статистики, а также апробированных и аттестованных методик.

Основные положения, выносимые на защиту:

1. Обоснование необходимости в повышении износостойкости защитных втулок консольных насосов ЭМПЗ.

2. Методика определения глубины упрочненного слоя при ЭМПЗ.

3. Методика определения температурных полей в зонах упрочненной поверхности при ЭМПЗ.

4. Результат исследования микроструктуры и микротвердости упрочненных слоев защитных втулок.

5. Результат износных испытаний защитных втулок до и после ЭМПЗ.

6. Результат оценки экономической эффективности применения ЭМПЗ для упрочнения поверхности защитных втулок

Степень достоверности и апробация результатов. Достоверность результатов достигается использованием общепринятых достоверных методов, основанных на фундаментальных законах материаловедения и машиностроения. Основные результаты диссертационной работы были доложены и обсуждены на XXV международном симпозиуме

"Технологические проблемы механики конструкций и сплошных сред" имени А.Г Горшкова, 2019 г.; на III МНПК "Технология машиностроения и материаловедение", НИЦ МС 2019 г.; на XII Всероссийской конференции молодых ученых и специалистов "Будущее машиностроения России", МГТУ им. Н.Э. Баумана 2019 и 2020 г.; на МНК "Современные материалы и передовые производственные технологии", СПбПУ Петра Великого 2019 г.; на 10-й МНПК "Перспективное развитие науки, техники и технологий", ЮЗГУ 2020 г.

Публикации результатов исследования. По теме диссертации опубликовано 11 научных работ, из них 2 статьи в журналах из перечня рецензируемых научных изданий ВАК РФ и 1 статья в перечне международных научных изданий в системе Web Science и Scopus.

Структура и объем диссертации. Диссертация состоит из введения, пяти глав, общих выводов, списка литературы из 124 наименований и приложений. Работа изложена на 145 страницах, содержит 83 рисунка и 11 таблиц.

ГЛАВА 1. СОСТОЯНИЕ ВОПРОСА И ЗАДАЧИ ИССЛЕДОВАНИЙ

1.1. Анализ дефектов защитной втулки консольных насосов

Центробежные насосы встречаются на многих производствах, в коммунальной сфере, на предприятиях сервисного обслуживания АПК. Основой широкого применения центробежных насосов является простота их принципа действия и конструкции. Этому способствует также не высокая требовательность данных машин к текущему техническому содержанию, надежность, долговечность и сравнительно невысокая стоимость.

Консольный насос является достаточно популярным видом центробежных насосов, используемым для перекачки воды в системах полива и ирригации, водоснабжении, коммунальных хозяйствах и перекачки жидкостей, включающих примеси и твёрдые включения (рисунок 1.1).

Рисунок 1.1 - Система консольных насосов для полива полей

В зависимости от модели насосы данного типа могут иметь сальниковое или торцевое уплотнение. В первом случае такие устройства в состоянии работать с жидкими средами, температура которых находится в интервале 0...85°, во втором температура перекачиваемой воды может доходить до 105°.

Для перекачивания воды чаще всего используют насосы центробежные консольные типа К. Буква К обозначает, что это насос консольный центробежный. В этом названии присутствует слово консоль. Их рабочее

колесо с лопатками крепится на валу, обратный конец которого размещается в подшипниковом узле. Конструктивной особенностью, отличающей насосы типа К, является наличие в них специальной компенсационной камеры, позволяющей избежать протечек, которые могут возникать в тех случаях, когда значение напора жидкости, создаваемого насосом, превышает нормативные показатели.

Для подстраховки в К-насосах используются спереди и сзади два уплотнительных элемента. Защиту от внутренних и внешних протечек через корпус устройства обеспечивают передний и задний уплотнительные элементы, которыми оснащается каждый насос типа К. В конструкции таких консольных насосов также имеется сменная защитная втулка. Её использование позволяет снизить износ вала, на котором фиксируется рабочее колесо устройства.

Конструкция консольного центробежного насоса типа К представлена на рисунке 1.2.

12 3 4 5 Ух | И 6 7 8 9 10 11 12 13

Рисунок 1.2 - Схема конструкции консольного насоса

1 - корпус; 2 - гайка рабочего колеса; 3 - стопорная шайба; 4 - уплотнение корпуса; 5 - рабочее колесо; 6 - крышка корпуса с корпусом уплотнения;

7 - защитная втулка; 8 - кольцо сальника; 9 - сальниковая набивка; 10 - крышка сальника; 11 - корпус подшипников с опорным кронштейном; 12 - вал; 13 - отверстия для залива масла; 14 - контрольное окно; 15 - крышки подшипников; 16 - гайки крышки корпуса

Несмотря на принятие мер по смазке уплотняющей набивки за счет создания искусственных утечек, трение между валом и набивкой в уменьшенных масштабах остается. Это приводит к износу вала в области трения и способствует преждевременному выходу его из строя под действием второстепенных факторов. Для предотвращения износа, коррозии и эрозии на вал надевается защитная втулка. Принципиальная схема работы защитной втулки консольного насоса представлена на рисунке 1.3. Защитные втулки обычно устанавливают на вал по подвижной посадке. Для фиксации втулок круглыми гайками в осевом направлении на валу выполняют участки с резьбовой нарезкой. При мягких сальниковых уплотнениях втулки служат для предупреждения износа вала набивкой.

Рисунок 1.3 - Схема работы защитной втулки консольных насосов: а - принципиальная схема, б - общий вид 1 - вал; 2 -защитная втулка; 3 - сальниковая набивка; 4 - корпус насоса

Сальниковое уплотнение является наиболее простым видом контактных уплотнений. В зависимости от области применения используют хлопчатобумажные изделия, асбест, алюминиевую фольгу, фольгу из других антифрикционных материалов, композиционные материалы для изготовления набивки [5]:

- хлопчатобумажные жгуты и уплотнительные кольца, пропитанные графитом и густым тавотом - для центробежных насосов, работающих на холодной воде;

- асбестовые изделия с графитовой пропиткой - для воды и нефтепродуктов с давлением до 2,5 МПа и с температурой не выше 200 0С, для кислот и щелочей;

- уплотняющие элементы из алюминиевой фольги с мягким сердечником из асбеста или одной спрессованной фольги без сердечника -для нефтепродуктов с температурой 200 ... 400 0С;

- изделия из антифрикционных металлов с мягким сердечником из асбеста или одной спрессованной фольги без сердечника - для воды и нефтепродуктов с температурой не более 200 0С и с давлением более 2,5 МПа.

- уплотняющие элементы, изготовленные из массы крошки, состоящей из чистого асбестового волокна, мягких металлов, графита, связывающих масел, неопрена и т.д. - для сжиженных газов, светлых нефтепродуктов и воды.

Одним из недостатков сальниковых уплотнений является неравномерное распределение смазки в области контакта с защитной втулкой. Неравномерное распределение смазки в зоне трения связано со значительным осевым размером уплотнений. Оно приводит к повышенному и неравномерному износу защитных втулок. С увеличением числа оборотов вала, трение в контактной зоне сальниковой набивки и защитной втулки повышается, и при недостаточной смазке износ втулок защитных резко увеличивается (рисунок 1.4). При прохождении через деформированную уплотнением набивку другой, вогнутой, стороны между набивкой и защитной втулкой, образуется увеличенный зазор, что приводит к утечкам. Утечка наружу через уплотнение вала не должна превышать 0,2 см3/ч.

Рисунок 1.4 - Изнашивание защитной втулки консольных насосов

При недостаточной соосности корпуса и ротора ось нажимной втулки, жестко прикрепленной к корпусу, смещается относительно оси ротора и ее внутренняя часть, обращенная к валу, приходит с ним в соприкосновение. Когда вал вращается, между ним и втулкой возникает трение, приводящее к дополнительным потерям мощности и нагреву уплотнений, а также к повышенному износу защитной втулки. Кроме того, абразивные частицы, образующиеся при трении будут прилипать к поверхности втулки и приводить к увеличению ее износа.

1.2. Способы изготовления защитных втулок

Защитная втулка представляет собой цилиндрическую деталь, eё наружная поверхность втулок может быть либо гладкой с шероховатостью = 1,25... 0,63, либо с кольцевыми канавками для увеличения сопротивления щели. Рекомендуемые размеры канавок 1,6 х 1,6 мм с шагом 3,2 мм. Втулки на валу обычно фиксируются шпонками. Размеры собственно втулки выбирают из условий обеспечения ее жесткости при действии полного осевого усилия ротора [6, 7].

Материал втулок зависит от их назначения. Хорошую износостойкость имеют втулки из термообработанной нержавеющей стали. Для повышения износостойкости втулок из обычных материалов применяют химико-термическую обработку (азотирование, борирование и т. д.), термическую

обработку (закалка токами высокой частоты, объёмная закалка и т.д.) или наплавку твердым сплавом.

Представлен эскиз втулки из стали 45 ГОСТ 1050-88 Н14.2.925.01.002 насоса ГрА 350/40 на рисунке 1.5.

Ь0,8... 1,2; 49.5...5ШС

ОМ АК

2,5

/ 0,03 АБ

0,06

АБ

,25

5,75x45 Ь

25

2,5x45' 2 фаски

О °>04

1,6x45'

20

170

2,5

ОМ АН

0,03 АБ

Рисунок 1.5 - Эскиз втулки Н14.2.925.01.002 насоса ГрА 350/40

Используют биметаллические втулки, получаемые методом центробежного литья. При создании определённых условий, на будущей рабочей поверхности создается высокое содержание легирующих, твердосплавных компонентов. При производстве втулок для легирования используют молибден, никель, хром. Тогда твердость рабочей поверхности после специальной многочасовой обработки достигает до 65...70 НЯС, что позволяет повысить время эксплуатации защитных втулок.

Защитные втулки требуют высокой точности обработки, чтобы биение их торцов относительно осей находилось в пределах 0,015...0,040 мм. Величина конусности втулки должна находиться в пределах 0,1 мм, а эллиптичности или волнистости в пределах 0,03... 0,05 мм.

Точение и шлифование являются основными операциями для обработки защитных втулок. Станки токарной группы предназначены для обработки наружных и внутренних поверхностей вращения, подрезания торцов, и

16

некоторых других работ. Для обработки отверстий используют также сверла и развертки. Шлифование используют для чистовой и отделочной обработки с целью повышения точности размеров и снижения шероховатости поверхности.

1.3. Способы упрочнения и восстановления поверхности втулок

Упрочнение и восстановление поверхности втулки позволяют повысить износостойкость и продлить срок службы оборудования. Около половины деталей из числа ремонтного фонда могут быть использованы после восстановления при затратах 15...30 % от цены новых деталей [8, 9]. Для восстановления изношенных деталей машин, а также для упрочнения поверхности деталей с особыми свойствами в агропромышленном комплексе применяют различные способы. Выбор метода восстановления и упрочнения поверхностей деталей зависит от исходных данных о детали и эффективности способы восстановления и упрочнения [10].

1.3.1. Поверхностная термическая обработка

Поверхностная термическая обработка (ПТО) стали является одной из распространенных мер упрочнения поверхности. Используют ПТО в производстве для повышения твердости, сопротивления истиранию поверхностей, таких как поверхностный слой зубьев, шеек коленчатых валов, распределительный вал и т.д. Сущность методов поверхностной термической обработки сталей заключается в нагреве поверхностного слоя до температуры выше критических точек и последующем резком охлаждении, в результате чего прокаленная часть имеет мартенситную структуру, а внутренние слои заготовки остаются ненагретыми или незначительно нагреваются. Видами термической обработки сталей являются закалка токами высокой частоты, лазерная закалка, плазменная закалка и т.д.

1.3.1.1. Закалка током высокой частоты

Закалка сталей токами высокой частоты (ТВЧ) является одним из самых распространенных методов поверхностной термической обработки, который позволяет повысить твердость и износостойкость поверхности детали. Повышенная частота тока позволяет концентрировать в малой зоне нагреваемой детали значительную мощность, что повышает скорость нагревания до нескольких сотен градусов в секунду.

Закалка ТВЧ основана на способности переменного электрического тока проходить по поверхности детали, находящейся в индукторе, и этим вызывается нагрев, который может проникать на разную глубину из-за образования магнитного поля. Середина заготовки остается не нагретой или незначительно нагревается.

Основные этапы закалки ТВЧ состоят из индукционного нагрева до температуры выше фазового превращения, выдержка и затем быстрое охлаждение. Нагревание при закалке ТВЧ производят с помощью специальной индукционной установки и характеризуется тремя параметрами: удельной мощностью, продолжительностью нагрева и частотой тока. Охлаждение при поверхностной закалке можно осуществить разными методами. Наилучшим способом является охлаждение быстродвижущейся жидкостью - душем или потоком.

Широко применяют закалку ТВЧ для деталей, изготовленных из углеродистых сталей с содержанием 0,4...0,5% С. При более высоком содержании углерода возникают опасные трещины из-за резкого охлаждения. Глубина И (см) проникновения тока в металле определяется по формуле [11,

где р - удельное электросопротивление, Омсм; ц - магнитная проницаемость, Гс/Э; f - частота тока, Гц.

12]:

(1.1)

В зависимости от формы, размеров и глубины закаленного слоя используют режимы одновременной или непрерывно-последовательной закалки.

Для разных сталей глубина нагрева существенно отличается в зависимости от частоты тока, удельного электросопротивления и относительной магнитной проницаемости. Чем выше частота тока, тем меньше глубина упрочнения. Факторы р и ц стали в процессе нагрева резко изменяются. Для эвтектоидной стали при температуре 20 0С - р = 10-5 Ом.см, а при 800 0С - р = 10-4 Ом.см. Магнитная проницаемость резко уменьшает при переходе через точку Кюри: при 100 0С - ц= 100, а при 750 0С - ц=1 [11].

Коэффициент полезного воздействия (КПД) процесса нагрева обеспечивается при рабочей частоте тока выше минимального значения, определенного по формуле: £пт > 50000/Ь2, Гц; где h - толщина упрочняемого слоя, мм. Превышение этого минимального значения обеспечивает КПД процесса выше 50 %. Оптимальной частотой тока с точки зрения КПД нагрева, можно считать значение ^жг ~ 360000/ Ь2, Гц.

Главным недостатком закалки ТВЧ является высокая стоимость оборудования, что не позволяет использовать этот метод на малых ремонтных предприятиях и в мелкосерийном производстве. Для деталей сложной формы производство индукторов очень сложно и невозможно получить равномерность закаленного слоя. В таких случаях применяют другие виды поверхностной закалки.

1.3.1.2. Лазерная закалка

В настоящее время лазерная закалка широко применяется в машиностроительных отраслях. Упрочнение металлов и сплавов при лазерной закалке основано на локальном нагреве участка поверхности под воздействием лазерного излучения и последующем охлаждении этого участка поверхности со сверхкритической скоростью за счет интенсивного

19

отвода тепла вглубь детали.

При лазерном нагреве частично энергия отражается в окружающую среду, а частично излучение проходит вглубь материала. Излучение, проникающее в глубь материала, практически полностью поглощается свободными электронами проводимости в приповерхностном слое толщиной 0,1...1 мкм [13]. Поглощение приводит к интенсификации их столкновений между собой и передаче энергии кристаллической решеткой металла. Дальнейшее распределение энергии вглубь материала осуществляется путем теплопроводности [14].

Формирование структуры при лазерной термообработке имеет свои специфические особенности. Высокая скорость охлаждения позволяет получить высокую неоднородность структуры из-за негомогенности аустенита, который получен при быстром нагреве. Кроме того большая скорость охлаждения приводит к повышенной дефектности структуры, так как усиливается фазовый наклеп, замедляются процессы отдыха и рекристаллизации. При этом происходит измельчение блоков, увеличение плотности дислокаций и рост напряжений в кристаллической решетке. Все эти особенности приводят к упрочнению материала, вследствие чего микротвердость сплавов после лазерной закалки выше, чем после обычных видов закалки [15, 16, 17, 18].

Высокие скорости охлаждения, характерные для лазерной обработки, создают условия для формирования мартенсита даже в низкоуглеродистых сталях с содержанием углерода 0,3 %.

Процесс лазерной закалки без оплавления стремятся проводить таким образом, чтобы нагреть поверхность металла до наивысшей температуры для получения максимальной глубины зоны лазерного влияния, не допустив оплавления. Для этого необходимо работать в условиях режимов, близких к критической плотности мощности Ек. Это значение плотности, выше которого происходит оплавление поверхности. Для различных сталей величина Ек находится в интервале (2...6).104 Вт/см2. Глубина упрочненной

зоны на сталях при этом не превышает 0,1 ...0,15 мм [17].

При лазерной закалке обычно используют лазеры непрерывного действия (рисунок 1.6, 1.7 ), они позволяют производить обработку со скоростью 102 - 104 мм/мин. После обработки на поверхности сплава получается закаленная полоса. При закалке больших площадей поверхностей сплавов закалку производят полосами, при этом рекомендуется делать небольшие отступы между этими полосами для предотвращения появления мягких пятен (зон отпуска).

Список литературы диссертационного исследования кандидат наук Нго Ван Туен, 2023 год

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

1. Пахомова, С. А. Контактная выносливость и износостойкость теплостойкой стали после разных видов цементации / С. А. Пахомова, М. Ю. Рыжова, Р. С. Фахуртдинов, М. А. Макушина, А. И. Пикалов, В. В. Усова, Н. А. Юшин // Вестник научно-технического развития. - 2016. - № 9(109). - C. 19-28.

2. Быков, Ю. А. Методика выбора материала и технологии термической обработки деталей машиностроения / Ю. А. Быков, М. В. Унчикова, С. А. Пахомова, А. С. Помельникова, В. И. Силаева // Заготовительные производства в машиностроении. - 2015. - № 8. - C. 43-47.

3. Pakhomova, S.A. Gear wheel surface engineering by deformation hardening and carburization / S.A. Pakhomova, M.V. Unchikova, R.S. Fakhurtdinov // Materials Science Forum. - 2016. - vol. 870. - P. 383-391.

4. Куксенова, Л. И. Износостойкость конструкционных материалов /Л. И. Куксенова , С. А. Герасимов, В. Г Лаптева. Издательство МГТУ им. Н. Э. Баумана. - 2011. - 237 c.

5. Перевощиков, С. И. Конструкция центробежных насосов: учебное пособие / С. И. Перевощиков. Тюмень: ТюмГНГУ. -2013. - 228 c.

6. Двинин, А. А. Типовые центробежные насосы в нефтяной промышленности / А. А. Двинин, А. А. Безус. Тюмень: ТюмГНГУ. -2010. - 232 c.

7. Малюшенко, В.В. Энергетические насосы: справочное пособие / В. В. Малюшенко, А. К. Михайлов. М.: Энергоиздат. - 1981. - 200 c.

8. Денисов, В.А. Оценка эксплуатационной надежности восстановленных деталей по результатам ускоренных стендовых испытаний/ В. А. Денисов, Р. Н. Задорожний // Труды ГОСНИТИ. - 2017. - № 127. - C. 160-165.

9. Лялякин, В. П. Восстановление деталей машин в агропромышленном

комплексе / В. П. Лялякин // Современные тенденции в научном обеспечении агропромышленного комплекса. - 2019. - С. 254-258.

10. Лялякин, В. П. Выбор метода восстановления изношенных поверхностей деталей / В. П. Лялякин, В. А. Денисов // Упрочняющие технологии и покрытия. - 2018. - Т. 14. - № 12. - С. 536-539.

11. Алифанов, А. В. Технологии изготовления и упрочнения высоконагруженных деталей машиностроения / А. В. Алифанов, А. М. Милюкова, В. А. Томило. Минск: Беларуская наука. - 2014. - 321 с.

12. Зенин, Б. С. Современные технологии поверхностного упрочнения и нанесения покрытий: учебное пособие / Б. С. Зенин, А. И. Слосман. Томск: Томский политехнический университет. - 2012. - 120 с.

13. Рыкалин, Н. Н. Лазерная обработка материалов / Н. Н. Рыкалин, А. А. Углов, А. Н. Кокора. М.: Машиностроение. - 1975. - 239 с.

14. Балановский, А. Е. Плазменное поверхностное упрочнение металлов / А. Е. Балановский. Иркутск: ИрГТУ. - 2006. - 180 с.

15. Елагина, О. Ю. Технологические методы повышения износостойкости деталей машин. Учебное пособие/ О. Ю. Елагина. М: Логос. - 2009. -488 с.

16. Евдокимов, В. Д. Технология упрочнения машиностроительных материалов. Учебное пособие-справочник / В. Д. Евдокимов, Л. П. Клименко, А. Н. Евдокимова. Одесса: НГГУ им. Петра Могилы - Одесса Николаев. - 2005. - 352 с.

17. Григорьянц, А.Г. Технологические процессы лазерной обработки: Учеб. пособие для вузов / А. Г. Григорьянц. М.: МГТУ им. Н.Э. Баумана. -2006. - 664 с.

18. Жиляев, В. А. Повышение эксплуатационных свойств деталей из коррозионно-стойких упрочняемых сталей лазерной обработки. Специальность 05.03.01 "Технологии и оборудование механической и

физико-технической обработки": диссертация на соискание ученой степени к.т.н. Жиляев Владимир Анатольевич. - Волгорад, 2005. - 133 c.

19. Коротков, В. А. Поверхностная плазменная закалка / В. А. Коротков. Нижний Тагил: НТИ (филиал) УрФУ. - 2012. - 64 c.

20. Сафонов, Е. Н. Плазменная закалка деталей машин: монография / Е. Н. Сафонов. Нижний Тагил: НТИ (филиал) УрФУ - 2014. - 116 c.

21. Ерохин, М. Н. Диффузионные покрытия в ремонтном производстве / М. Н. Ерохин, С. П. Казанцев. М.: ФГОУ ВПО МГАУ. - 2006. - 124.

22. Ерохин, М. Н. Современные способы модифицирования поверхностей трения деталей машин / М. Н. Ерохин, С. П. Казанцев, Н. Н. Чупятов. М.: ФГОУ ВПО МГАУ, - 2014. - 178 c.

23. Edenhofer, B. An overview of advances in atmosphere and vacuum heat treatment / B. Edenhofer // Heat treatment of metals. - 1999. - № 26. - P. 15.

24. Kula, P. New vacuum carburizing technology / P. Kula, J. Olejnik, J. Kowalewski // Heat treatment progress. - 2001. - № 1. - P. 57-65.

25. Семенов, М. Ю. Математическая модель вакуумной нитроцементации теплостойкой стали ВКС-10 / М. Ю. Семенов, А. Е. Смирнов, М. М. Лашнев, В. В. Ступников // Наука и образование. - Август 2013. - C. 7588.

26. Смирнов, А.Е. Применение вакуумной термической и химико-термической обработки для упрочнения тяжелонагруженных деталей машин, приборов и инструмента / А. Е. Смирнов, М. Ю. Семенов // Наука и образование. - февраль 2014. - C. 343-359.

27. Арзамасов, Б. Н. Материаловедение. Учебник для вузов / Б. Н. Арзамасов, В. И. Макарова, Г. Г. Мухин, Н. М. Рыжов, В. И. Силаева. М.: МГТУ им Н.Э Баумана. - 2008. - 648 c.

28. Тарасенко, Л. В. Материаловедение. Учебное пособие для вузов / Л. В.

Тарасенко, С.А. Пахомова, М.В. Унчикова, С.А. Герасимов. М.: ИНФРА. - 2015. - 475 с.

29. Новиков, И. И. Теория термической обработки металлов / И. И. Новиков. М.: Металлургия. - 1986. - 480 с.

30. Шипко, А. А. Высокотемпературная вакуумная цементация - резерв по снижению энергоемкости производства и улучшению качества зубчатых колес трансмиссий энергонасыщенных машин / А. А. Шипко, С. П. Руденко, А. Л. Валько, А. Н. Чичин // Литье и металлургия. - февраль 2016. - С. 104-109.

31. Лашнев, М. М. Оптимизация технологических факторов вакуумной нитроцементации комплексно-легированной стали / М. М. Лашнев, М. Ю. Семенов, А. Е. Смирнов // Наука и образование. - Март 2012. - С. 112.

32. Лялякин, В. П. Упрочнение ножей соломоизмельчителя комбайнов ооо «кз «ростсельмаш» нанесением покрытий на основе бора / В. П. Лялякин, В. А. Аулов, А. В. Ишков, А. Ю. Трохин // М.: Инновационные технологии реновации в машиностроении. - 2019. - С. 100-105.

33. Ерохин, М. Н. Технологическое оснащение процесса получения металлических покрытий СУО-методом металлоорганических соединений / М. Н. Ерохин, С. П. Казанцев, Н. Н. Чупятов // Вестник ФГОУ ВПО «МГАУ имени В.П. Горячкина». - 2018. - № 76 (88). - С. 40-44.

34. Ерохин, М. Н. Влияние технологических режимов суё-процесса на свойства получаемых хромовых покрытий / М. Н. Ерохин, С. П. Казанцев, Н. Н. Чупятов // Вестник РГАУ-МСХА имени В. П. Горячкина. - 2015. - № 6 (70). - С. 17-21.

35. Казанцев, С. П. Управление качеством упрочнения / С. П. Казанцев, О. Г. Кокорева // Международный технико-экономический журнал. - июнь 2014. - С. 84-89.

36. Лещинский, Л. К. Плазменное поверхностное упрочнение / Л. К. Лещинский, С. С. Самотугин, И. И. Пирч, В. И. Комар. Киев: Техника. -1990. - 109 с.

37. Слинко, Д. Б. Технологические особенности восстановления валов плазменной наплавкой / Д. Б. Слинко, А. С. Дорохов, В. А. Денисов, В. А. Павлов // Заготовительные производства в машиностроении. - 2018. -№ 16. - С. 566-569.

38. Аскинази, Б. М. Упрочнение и восстановление деталей машин электромеханической обработкой / Б. М. Аскинази. М.: Машиностроение. - 1989. - 197 с.

39. Аскинази, Б. М. Повышение износостойкости резьбовых сопряжений / Б. М. Аскинази, С. К. Федоров // Механизация и электрификация сельского хозяйства. - 1988. - 46 с.

40. Аскинази, Б. М. Электромеханическая обработка как один из способов улучшения качества резьбовых соединений / Б. М. Аскинази, В. О. Надольский, С. К. Федоров // М.: ВИСХОМ. - 1988. - С. 75-76.

41. Аскинази, Б. М. Упрочнение деталей с наружной резьбой электромеханической обработкой / Б. М. Аскинази, В. О. Надольский, С. К. Федоров // Ульяновск: изд-во УСХИ. - 1988. - С. 112-116.

42. Аскинази, Б. М. Электромеханическая обработка резьбы / Б. М. Аскинази, В. О. Надольский, С. Б. Наумчев, С. К. Федоров // Автомобильный транспорт. - 1989. - № 3. - С. 43-44.

43. Багмутов, В. П. Электромеханическое упрочнение металлов и сплавов: монография / В. П. Багмутов, С. Н. Паршев, Н. Г. Дудкина, И. Н. Захаров, А. Н. Савкин, Д. С. Денисевич. Волгоград: ВолгГТУ. - 2016. -460 с.

44. Багмутов В. П. Электромеханическая обработка / В. П. Багмутов, С. Н. Паршев, Н. Г. Дукина, И. Н. Захаров. Новосибирск: Новосибирское отделение издательства "Наука". - 2003. - 318 с.

45. Багмутов, В. П. Влияние структуры и свойств поверхностного слоя на усталостную прочность закаленных сталей, упрочненных комбинированной электромеханической обработкой / В. П. Багмутов и др // Известия высших учебных заведений. Черная металлургия. - 2019. - № 62. - С. 438-445.

46. Багмутов, В. П. Комплексная термомеханическая обработка поверхностного слоя термоупрочненного титанового сплава переходного класса / В. П. Багмутов и др // Известия Волгоградского государственного технического университета. - 2018. - № 9 (219). - С. 74-80.

47. Багмутов, В. П. О связи закономерностей разрушения и циклической долговечности поверхностно упрочненного титанового псевдо-альфа-сплава / В. П. Багмутов, В. И. Водопьянов, И. Н. Захаров, Д. С. Денисевич // Металлы. - 2016. - № 4. - С. 94-100.

48. Багмутов, В. П. Влияние интенсивной термосиловой обработки на структуру и свойства титановых псевдо-альфа-сплавов в условиях ЭМО / В. П. Багмутов, В. И. Водопьянов, А. И. Горунов, Д. С. Денисевич // Металлы. - 2013. - № 5. - С. 93-97.

49. Сафронов, В.В. Повышение долговечности стальных цилиндров электромеханической обработкой. Специальность 05.02.08 "Технология машиностроения". Диссертация на соискание ученой степени к.т.н / Сафронов Владислав Васильевич. - Москва 1984. - 189 с.

50. Фёдоров, С.К. Упрочнение и восстановление деталей резьбовых соединений электромеханической обработкой в условиях сельскохозяйственного ремонтного производства. Специальность 05.20.03 "технологии и средства технического обслуживания в сельском хозяйстве": Диссертация на соискание ученой степени к.т.н / Федоров Сергей Константинович. - Ульяновск. - 1990. - 182 с.

51. Федоров, С.К. Повышение износостойкости деталей

электромеханической поверхностной закалкой / С. К. Федоров, Ю. С. Иванова, М. В. Власов, М. А. Лашуков // Вестник "Московский государственный агроинженерный университет им. В.П. Горячкина". -2019. - № 2. - C. 40-44.

52. Федоров, С.К. Электромеханическое восстановление посадочных поверхностей валов под подшипники качения / С. К. Федоров, Ю. С. Иванова, М. А. Лашуков, Б. Х. Мехия рамос // Вестник «Московский государственный агроинженерный университет имени В.П. Горячкина».

- 2019. - № 4 (92). - C. 29-34.

53. Федоров, С.К. Повышение долговечности переводников и бурильных труб электромеханической обработкой / С. К. Федоров, Л. В. Федорова, Ю. С. Иванова, М. В. Воронина, А. В. Садовников, В. Н. Никитин // Записки Горного института. - 2018. - № 233. - C. 539-546.

54. Федоров, С. К. Упрочняющее электромеханическое восстановление посадочных поверхностей валов под подшипники качения / С. К. Федоров, М. А. Лашуков, А. Г. Гамидов // Международный технико -экономический журнал. - 2018 - № 2. - 72-77.

55. Дудкина Н.Г. Влияние структуры неоднородного поверхностного слоя на физико-механические и эксплуатационные свойства стали 45, подвергнутой электромеханической обработке. Специальность 05.02.01"Материаловедение (по отраслям)": диссертация на соискание ученой степени к.т.н / Дудкина Наталья Геннадьевна. - Волгоград, 1992,

- 210 с.

56. Дудкина, Н. Г. Исследование поверхностного слоя стали 45, подвергнутой электромеханической обработке с импульсным деформированием / Н. Г. Дудкина // Металловедение и термическая обработка металлов. - 2020. - № 4 (778). - С. 17-21.

57. Дудкина, Н. Г. Исследование развития неупругих деформаций в стали 45, подвергнутой электромеханической обработке и поверхностному

пластическому деформированию / Н. Г. Дудкина // Проблемы машиностроения и надежности машин. - 2020. - № 2. - C. 38-45.

58. Dudkina, N.G. Development of inelastic deformation upon electromechanical treatment and surface plastic deformation of grade 45 steel / N.G. Dudkina // Journal of Machinery Manufacture and Reliability. - 2020. - № 49. - C. 116121.

59. Дудкина, Н. Г. Сравнительный анализ прочностных, коррозионных и демпфирующих свойств стали 45 в зависимости от методов поверхностного упрочнения, составляющих комбинированную обработку эмо+ппд / Н.Г. Дудкина // Известия Волгоградского государственного технического университета. - 2018. - № 3 (213). - C. 76-81.

60. Дудкина, Н. Г. Исследование поверхностного слоя стали у10, подвергнутой электромеханической обработке с динамическим силовым воздействием / Н. Г. Дудкина // Известия Волгоградского государственного технического университета. - 2017. - № 6 (201). - 148153.

61. Федорова, Л. В. Обоснование и разработка технологии электромеханической обработки при упрочнении и восстановлении деталей с наружной метрической резьбой сельскохозяйственной техники. Специальность 05.20.03 "технологии и средства технического обслуживания в сельском хозяйстве": Диссертация на соискание ученой степени к.т.н / Федорова Лилия Владимировна - Саранск, 1994. - 165 c.

62. Федорова, Л. В. Влияние электромеханической поверхностной закалки на изменение структуры и микротвердости сплава нирезист / Л. В. Федорова, С. К. Федоров, А. Г. Гамидов, И. М. Гребенюк, Л. В. Савельева // Упрочняющие технологии и покрытия. - 2018. - № 3. - С. 106-110.

63. Федорова, Л. В. Электромеханическая поверхностная закалка стали

АЦ40Х / Л. В. Федорова, С. К. Федоров, С. П. Щербаков, Т. Р. Хуснетдинов, М. А. Лашуков // Промышленный сервис. - 2018. - № 2 (67). - С. 44-48.

64. Федорова, Л. В. Электромеханическая поверхностная закалка сталей для насосно-компрессорных труб / Л. В. Федорова, С. К. Федоров, А. А. Сержант, В. В. Головин, С. В. Сыстеров // Металловедение и термическая обработка металлов. - 2017. - № 3. - С. 41-43.

65. Федорова, Л. В. Отделочно-упрочняющая электромеханическая обработка стали 8620 / Л. В. Федорова, С. К. Федоров, Ю. С. Иванова, В.

B. Сидоренко // Упрочняющие технологии и покрытия. - 2016. - № 8. -

C. 39-42.

66. Федорова, Л. В. Упрочняющее электромеханическое восстановление вторичного вала коробки перемены передач автомобилей семейства «Газель» / Л. В. Федорова, С. К. Федоров, Г. Ю. Бохонов // Ремонт. Восстановление. Модернизация. - 2015. - № 9. - С. 14-16.

67. Федотов Г.Д. Технологическое обеспечение повышения долговечности цилиндрических поверхностей автотракторных даталей электромеханической обработкой. Специальность 05.02.08 "Технология машиностроения": Диссертация на соискание ученой степени к.т.н / Федотов Геннадий Дмитриевич. - Ульяновск, 1984. - 240 с.

68. Морозов, А.В. Повышение эксплуатационных свойств тонкостенных стальных втулок сельскохозяйственной техники электромеханическим дорнованием. Специальность 05.20.03 "технологии и средства технического обслуживания в сельском хозяйстве": Диссертация на соискание ученой степени к.т.н / Морозов Александр Викторович -Москва, 2007. - 203 с.

69. Морозов, А. В. Формирование свойств поверхности при объемном электромеханическом дорновании втулок из бронзы Бр ОЦС 5-5-5 / А. В. Морозов, А. В. Байгулов // Вестник Ульяновской государственной

сельскохозяйственной академии. Научно-теоретический журнал. - 2011. - № 4. - С. 116-121.

70. Морозов, А. В. Рентгеноструктурный анализ поверхности втулки, изготовленной из бронзы Бр ОЦС 5-5-5, обработанной объемным электромеханическим дорнованием / А. В. Морозов, А. В. Байгулов // Вестник ФГБОУ ВПО МГАУ. - 2011. - № 2. - С. 31-33.

71. Морозов, А. В. Исследование влияния объемного электромеханического дорнования на формирование элементного состава на рабочей поверхности свернутых втулок изготовленных из Бр ОЦС 4-4-2,5 / А. В. Морозов, Л. В. Федорова, Г. Д. Федотов, Е. А. Токмаков // Известия Тульского государственного университета. Технические науки. - 2016. -№ 1. - С. 178-187.

72. Эдигаров, В. Р. Финишная антифрикционная электромеханическая обработка деталей / В. Р. Эдигаров, Е. В. Литау // Обработка маталлов. -2015. - № 3 (68). - С. 6-15.

73. Эдигаров, В. Р. Повышение износостойкости деталей ходовой части многоцелевых гусеничных машин комбинированными методами электромеханической обработки / В. Р. Эдигаров, В. В. Малый // Транспорт. Транспортные и технологические машины. - 2014. - № 4 (38). - С. 57-64.

74. Павлов А.В. Способ и технологическая оснастка электромеханического упрочнения валов сельскохозяйственной техники. Специальность 05.20.03 "технологии и средства технического обслуживания в сельском хозяйстве": Диссертация на соискание ученой степени к.т.н / Павлов Андрей Викторович - Пенза, 2008. - 152 с.

75. Салов, В.Б. Повышение усталостной долговечности резьбовых соединений техники сельскохозяйственного назначения электромеханической обработкой. Специальность 05.20.03 "технологии и средства технического обслуживания в сельском хозяйстве":

Диссертация на соискание ученой степени к.т.н / Салов Василий Борисович - Уфа, 2011. - 185 с.

76. Петрушенко, В. А. Повышение эксплуатационных свойств крепёжных деталей на основе применения электромеханической обработки. Специальность 05.02.08 "Технология машиностроения": Диссертация на соискание ученой степени к.т.н / Петрушенко Виталий Анатольевич -Пенза, 2007. - 143 с.

77. Паршев, С. Н. Технологическое обеспечение качества поверхностного слоя стальных изделий электромеханической обработкой. Специальность 05.03.01 "Технологии и оборудование механической и физико-технической обработки": Диссертация на соискание ученой степени к.т.н / Паршев Сергей Николаевич - Волгоград, 1995. - 105 с.

78. Мамонов, А. В. Совершенствование технологии изготовления трапецеидальной резьбы винтов грузоподъёмных механизмов на основе электромеханической обработки. Специальность 05.02.08 "Технология машиностроения": Диссертация на соискание ученой степени к.т.н / Мамонов Александр Вячеславович - Пенза, 2006. - 135 с.

79. Полюшкин, Н. Г. Основы теории трения, износа и смазки / Н. Г. Полюшкин. Красноярск: Краснояр. гос. аграр. ун-т. - 2013. - 192 с.

80. Крагельский, И. В. Трение и износ / И. В. Крагельский. М.: Машиностроение. - 1968. - 420 с.

81. Масино, М. А. Повышение долговечности автомобильных деталей при ремонте / М. А. Масино. М.: Транспорт. - 1972. - 148 с.

82. Пучин, Е. А. Средства технологического оснащения в системе технического сервиса АПК / Е. А. Пучин, О. Н. Дидманидзе, В.М. Корнеев. М.: Научнопрактическое издание. - 2004. - 100 с.

83. Решетов, Д. Н. Работоспособность и надежность деталей машин / Д. Н. Решетов. М.: Высшая школа. - 1974. - 206 с.

84. Рыжов, Э. В. Технологическое обеспечение эксплуатационных свойств деталей машин / Э. В. Рыжов, А. Г. Суслов, В. П. Федоров. М.: Машиностроение. - 1979. - 176 c.

85. Яковлева, А. П. Физико-механические свойства поверхностного слоя деталей после упрочнения электромеханической обработкой/ А. П. Яковлева, В. Н. Зарипов, Т. Р. Хуснутдинов, Нго Ван Туен // Главный механик. - 2019. - С. 26-31.

86. Федорова, Л. В. Повышение усталостной долговечности деталей с резьбой электромеханической обработкой / Л. В. Федорова, С. К. Федоров, Ю. С. Иванова, Нго Ван Туен, Е. И. Денисенко // М.: XXV международного симпозиума имени А.Г Горшкова. - 2019. - С. 204-206.

87. Бараз, В. Р. Физические основы упрочнения и разрушения материалов : учебное / В. Р. Бараз, М. А Филиппов. Екатеринбург: Издательство Уральского университета. - 2017. - 192 c.

88. Фёдоров, С. К. Повышение износостойкости стальных деталей электромеханической обработкой / С. К. Фёдоров, Л. В. Фёдорова, Ю. С. Иванова, С. Д. Карпухин // Упрочняющие технологии и покрытия. -2017. - № 7 (151). - С. 305-308.

89. Sergei, K. F. Increasing the wear resistance of adapters and drill pipes by elecrtromechanical processing / K. F. Sergei, V. F. Liliya, S. I. Yuliya, V. V. Marianna, V. S. Aleksei, N. N. Vasilii // Journal of Mining Institute. - 2018. -№ 233. - P. 539-546.

90. Нго Ван Туен. Повышение износостойкости деталей из СЧ35 электромеханической поверхностной закалкой/ Нго Ван Туен // Курск: Перспективное развитие науки, техники и технологий 10-й МНПК МТО-53. - 2020. - С. 173-175.

91. Ivannikov, A. Yu. The effect of electromechanical treatment on structure and properties of plasma-sprayed Fe-30Q- coating / A. Yu. Ivannikov, V. I. Kalita, A. V. Alpatov, I. N. Zakharov, S. N. Grigoriev, M. V Prozhega // Journal of

thermal spray technology. - 2019. - P. 1-10.

92. Ivannikov, A. Yu. Effect of electromechanical treatment on the structure and microhardness of plasma coating from Cr-Mn steel / A. Yu. Ivannikov, V. I. Kalita. D. I. Komlev, A. A. Radyuk, V. P. Bagmutov, I. N. Zakharov, S. N. Parshev // Inorganic Materials: Applied Research. - 2016. - № 7. - P. 363371.

93. Морозов, А. В. Повышение качества ремонта верхней головки шатуна двигателей ямз 236-240 применением объемного электромеханического дорнования / А. В. Морозов, К. Р. Кундротас // Известия ТулГУ. Технические науки. - 2018. - № 10. - C. 219-225.

94. Эдигаров, В. Р. Финишная антифрикционная электромеханическая обработка деталей / В. Р. Эдигаров, Е. В. Литау // Технология обработка металлов. - 2015. - № 3 (68). - C. 6-15.

95. Федорова, Л. В. Повышение надежности резьбовых соединений электромеханической обработкой / Л. В. Федорова, Ю. С. Иванова, М. В. Воронина // Записки Горного института: Электромеханика и машиностроение. - 2017. - № 226. - C. 456-461.

96. Fedorov, S. K. Increasing the wear resistance of adapters and drill pipes by elecrtromechanical processing / S. K. Fedorov, L. V. Fedorova, Y. S. Ivanova, M. V. Voronina, A. V. Sadovnikov, V. N. Nikitin // Journal of Mining Institute. - 2018. - № 233. - P. 539-546.

97. Федорова, Л. В. Структура и микротвердость резьбы насосно-компрессорных труб после финишной электромеханической поверхностной закалки / Л. В. Федорова, С. К. Федоров, А. В. Славин, Ю. С. Иванова, Ю. В. Ткаченко, О. В. Борисенко // Металловедение и термическая обработка металлов. - 2020. - № 2 (776). - C. 58-64.

98. Нго Ван Туен. Применение метода электромеханической поверхностной закалки для повышения эксплуатационных свойств стальных втулок / Нго Ван Туен, Л. В. Федорова, С. К. Федоров // М.: XII Всероссийская

конференция молодых ученых и специалистов. Будущее машиностроения России. - 2019. - С. 267-270.

99. Морозов, А. В. Электромеханическая закалка рабочих поверхностей плужных лемехов / А. В. Морозов, Г. Д. федотов, Н. И. Шамуков // Вестник ульяновской государственной сельскохозяйственной академии. - 2018. - № 4. - С. 39-44.

100. Морозов, А. В. Исследование влияния режимов электромеханической закалки на физико-механические свойства рабочих / А. В. Морозов, Н. И. Шамуков, Д. Р. Мушарапов, П. А. Такмаков // Современная наука: актуальные проблемы и пути их решени. - 2015. - № 3. - С. 57-60.

101. Федорова, Л. В. Технологические основы повышения износостойкости деталей электромеханической поверхностной закалкой / Л. В. Федорова, С. К. Федоров, Ю. С. Иванова, А. М. Ломпас // Известия высших учебных заведений. Машиностроение. - 2017. - № 9 (690). - С. 85-92.

102. Морозов, А. В. Электромеханическая закалка рабочих поверхностей шлицевых втулок техники сельскохозяйственного назначения / А. В. Морозов, Л. В. Федорова, Г. Д. Федотов // Вестник Ульяновской государственной сельскохозяйственной академии. - 2015. - № 2. - С. 169-175.

103. Fedorova, L. V. Increase of Wear Resistance of the Drill Pipe Thread

by Electromechanical Surface Hardening / L. V. Fedorova, S. K. Fedorov, Y. S. Ivanova, M. V. Voronina // International Journal of Applied Engineering Research. -2017. - № 18. - P. 7485-7489.

104. Fedorova, L. V. Electromechanical surface hardening of tubing steel / L. V. Fedorova., S. K. Fedorov, A. A. Serzhant, V. V. Golovin, S. V. Systerov // Metal science and heat treatment. - 2017. - Vol. 59. - No. 3. - P. 173-175.

105. Кидин, И. Н. Физические основы электротермической обработки металлов и сплавов / И. Н. Кидин. М.: Металлургия. - 1969. - 376 c.

106. Федорова, Л. В. Структура и износостойкость стали 65Г после

электромеханической поверхностной закалки / Л. В. Федорова, С. К. Федоров, Ю. С. Иванова, К. Р. Исаев // Технология металлов. - 2017. - № 3. - С. 27-31.

107. Морозов А.В., Федорова Л.В., Горев Н.Н., Шамуков Н.И. Исследование влияния режимов сегментной электромеханической закалки на формирование участков регулярной микротвердости // Сборка в машиностроении, приборостроении, - 2016. - № 2. - С. 24-27.

108. Бабей, Ю. И. Физические основы импульсного упрочнения стали и чугуна /Ю. И. Бабей. Киев: Наукова думка. - 1988. - 238 c.

109. Аскинази, Б. М. Упрочнение и восстановление деталей электромеханической обработкой / Б. М. Аскинази. Ленинград: Машиностроение. - 1968. - 162 c.

110. Бамутов, В. П. Электромеханическая обработка: технологические и физические основы, свойства, реализация / В. П. Бамутов, С. Н. Паршев, Н. Г. Дукина, И. Н. Захаров. Новосибирск: Наука. - 2003. - 318 c.

111. Sergey Fedorov. Increasing the wear resistance of the executive surfaces of machine parts concentrated energy flows / Sergey Fedorov, Lilia Fedorova, Vadim Zaripov, Yuliya Ivanova, Maxim Vlasov, Myat So Lvin, Ngo Van Tuyen // Materials Today: Proceedings. - 2020. - № 30. С. - 388-392.

112. Яковлев, С. А. Влияние электрофизических параметров электромеханической обработки на ее технологические особенности / С. А. Яковлев, Н. П. Каняев // Вестник Ульяновской государственной сельскохозяйственной академии. - 2012. - № 3. - C. 130-134.

113. White F.M. Heat transfer / F.M. White. England: Addison - Wesley Publishing Company. - 1984. - 588 p.

114. Зубченко, А. С. Марочник сталей и сплавов / А. С. Зубченко, М. М. Колосков, Ю. В. Каширский и др. М.: Машиностроение. - 2003. - 782 c.

115. Фролов, К. В. Стали. Чугуны. Энциклопедия; Раздел II; Материалы в

машиностроении том II-2 / К. В. Фролов и др. М.: Машиностроение. -2001. - 780 c.

116. matweb [Электронный ресурс] URL: http://matweb.com/

117. Федоров С.К. Повышение долговечности деталей сельскохозяйственной техники электромеханической обработкой. Специальность 05.20.03 "технологии и средства технического обслуживания в сельском хозяйстве": Диссертация на соискание ученой степени д.т.н / Федоров Сергей Константинович. - Москва, 2009. - 341 c.

118. Ibiye Aseibichin Roberts. Investigation of residual stresses in the laser melting of metal powders in additive layer manufacturing / Ibiye Aseibichin Roberts. University of Wolverhampton. - 2012. - 246 p.

119. Felice Rubino. Thermo-mechanical finite element modeling of the laser treatment of titanium cold-sprayed coatings / Felice Rubino, Antonello Astarita, Pierpaolo Carlone // Ratings. - 2018. - P. 1-17.

120. Ромашко, А. М. Компьютерное моделирование микроповерхностей фрикционных материалов / А. М. Ромашко, С. Т. До // Подъемно-транспортное дело. - 2020. - №1(100). - С. 8-11.

121. Багмутов, В. П. Иследование структуры поверхностного слоя среднеуглеродистой стали, упрочненной электромеханической обработкой / В. П. Багмутов // Металловедение и термическая обработка металлов. - 2002. - № 12. - С. 18-21.

122. Тарасов, В. В. Теория и практика упрочнения судовых деталей ЭМО / В. В. Тарасов. Владивосток: Дальнаука. - 1994. - 70 c.

123. Иванова, Ю. С. Исследование структуры среднеуглеродистых сталей после электромеханической обработки / Ю. С. Иванова, В. Н. Зарипов, Нго Ван Туен, Мьят Со Лвин, Йе Чжо У // Упрочняющие технологии и покрытия. - 2020. - № 10 (190). - С. 473-477.

124. Федорова, Л. В. Повышение износостойкости втулок защитных

консольных насосов электромеханической поверхностной закалкой / Л. В. Федорова, Нго Ван Туен, Ю. С. Иванова, Нгуен Тат Киен // Вестник ФГОУ ВПО МГАУ. - 2022. - № 1 (24). - С. 55-59.

ПРИЛОЖЕНИЕ

Приложение А. Акт внедрения результатов работы

АКАДЕМИЯ ТЕХНОЛОГИИ Социалитическая Республика Вьетнам Адрес: г.Ханой. Бак Ты Льем, Независимость - Свобода - Счастье

Дык Тханг

Тел: [phone] Ханой. «¿\» 2021г.

АКТ

о внедрении результатов диссертационной работы

Настоящим подтверждаем, что диссертационная работа на соискание ученой степени кандидата технических наук аспиранта МГТУ им. Н.Э. Баумана Нго Ван Туен посвящена актуальной проблеме разработки и применения технологии электромеханической поверхностной закалки для повышения износостойкости тонкостенных изделий. Полученные в диссертационной работе результаты исследований используются в Академии Технологии в процессе обучения и подготовки специалистов для народного хозяйства при производстве тонкостенных втулок с увеличением физико-механических свойств поверхностного слоя деталей.

Выбор и оптимизация режимов электромеханической поверхностной закалки позволили снизить себестоймость изготовления деталей на производстве, а также повысить износостойкость упрочненных изделий.

Зам. Директора Академии Технологии

\

Приложение Б. Акт внедрения результатов работы

ЗЛЮ11

, Утверждаю:

I ¿Неральный директор ы Технологии Сервис»

«15» ноябпя 2022 г

Садовников Л.В.

о внедрении технологии электромеханической поверхностной закалки

втулок защитных

Настоящий документ составлен между представителями ООО «Материалы Технологии Сервис» в лице генерального директора Садовннкова Л.П., заместителя технического директора Доронина д.с. и д.т.н. Федоровой Л.В. и аспирантом Нго Ван Туеном о внедрении технологического процесса изготовления втулок защитных консольных насосов.

Технология изготовления втулок и электромеханической поверхностной закалки реализована на токарно-винторезном станке 16К20. установке электромеханической обработки «Стандарт», державки телескопической, комплекта инструментальных роликов.

Процессы электромеханической поверхностной закалки оглажены на конструкционных срсднеуглеродистых сталях 35. 40Х. 45. В результате упрочнения получена твердость поверхностного слоя 52...58МКС. глубиной закаленного слоя до 1.2 мм.

Внедрение данной технологии позволило повысить качество обработки, снизить себестоимость изготовления втулок за счет исключения из технологического процесса объемной термической обработки (закалки и низкого отпуска). Процесс электромеханической поверхностной закалки является экологически чистой и энергосберегающей технологией.

Заместитель технического директора ООО «Материалы Технологии Сервис»

Д.С. Доронин

д.т.н.. профессор Аспирант

Приложение В. Свидетельство участия на выставке