По всем вопросам звоните:

+7 495 274-22-22

УДК: 621.794.61:629.78:621.791.059

Испытание износостойкости деталей запорной арматуры в агрессивной среде

Штокал А.О. канд. техн. наук, инженер-конструктор I категории, Филиал ФГУП «НПО им. С.А. Лавочкина», 248000, г. Калуга, Октябрьская ул., д. 17, E-mail: cuauthemoc1@yandex.ru
Рыков Е.В. начальник отдела, главный конструктор, Филиал ФГУП «НПО им. С.А. Лавочкина», 248000, г. Калуга, Октябрьская ул., д. 17, E-mail: rik@laspace.ru
Головачева Ю.Г. E-mail: glancet@yandex.ru
Говорун Т.А. аспирант, МГТУ им. Н.Э. Баумана, 248000, г. Калуга, ул. Баженова, д. 2, E-mail: glancet@yandex.ru

Рассмотрено упрочнение поверхности титановых сплавов методом наплавки присадочными прутками после микродугового оксидирования. Описаны конструкции экспериментальных установок для испытаний деталей запорной арматуры в агрессивной среде. Представлены результаты испытаний износостойкости образцов, обработанных присадочными прутками после микродугового оксидирования.

Литература:

1. Горынин И.В., Ушков С.С., Хатунцев А.Н., Лошакова Н.И. Титановые сплавы для морской техники. — СПб.: ПОЛИТЕХНИКА, 2007. — 274 с.

2. Лысенко Л.В., Щербинин В.Ф., Шаталов В.К. Энерготехнологические свойства титана и его сплавов в безводных средах. — М.: Изд-во МГТУ им. Н.Э. Баумана, 1998. — 110 с.

3. Леонов В.П., Михайлов В.И., Грошев А.Л., Шаталов В.К., Фатиев И.С. Новые материалы для выполнения наплавок на детали судовой арматуры из титановых сплавов глубоководных транспортных систем // Вопросы материаловедения. — 2015. — № 1. — С. 263–268.

4. Черненга Д.Ф., Бялик О.М., Иванчук Д.Ф и др. Газы в цветных металлах и сплавах. — М.: Металлургия, 1982. — 178 с.

5. Ушков С.С., Шаталов В.К., Фатиев И.С., Михайлов В.И., Козлов И.В., Щербинин В.Ф., Грошев А.Л. Способ оксидирования титанового сплава для антифрикционной наплавки. Пат. № 2367728 МПК С25D 11/26, 20.09.2009. Российская Федерация.

6. Козлов И.В., Михайлов В.И., Семенов В.А., Хромушкин К.Д, Фатиев И.С. Исследование качества оксидированного титанового сплава ПТ-7М, наплавленного с применением высокотемпературной прокатки // Вопросы материаловедения. — 2007. — № 3. — С. 214–217.

7. Шаталов В.К., Лысенко Л.В., Леонов В.П., Михайлов В.И., Грошев А.Л. Наплавка на поверхности деталей из титановых сплавов прутками, обработанными МДО // Главный механик. — 2015. — № 11. — С. 263–268.

8. Шаталов В.К., Грошев А.Л., Козлов И.В., Леонов В.П., Михайлов В.И., Фатиев И.С. Способ микродугового оксидирования присадочных прутков из титанового сплава для антифрикционной наплавки. Пат. № 2483146 МПК С25D 11/26, 27.05.2013. Российская Федерация.

Использование титановых сплавов для изготовления запорной арматуры различных судовых систем обусловливает разработку новых технологий улучшения антифрикционных свойств, усовершенствование способов упрочнения поверхностного слоя путем нанесения специальных покрытий, применение поверхностного легирования, напыления и др. Одной из важнейших характеристик запорной арматуры является надежность ее работы, которая обеспечивается износостойкостью в условиях агрессивной среды.

Титан и его сплавы обладают крайне низкими антифрикционными свойствами и износостойкостью. На практике часто сталкиваются с интенсивным разрушением титановых сплавов в результате фреттинг-коррозии, схватывания с образования задиров. Низкие антифрикционные свойства титановых сплавов трудно устранить подбором контактирующего материала, смазочного материла, оптимизацией конструкции [1, 2].

Одним из перспективных путей повышения износостойкости поверхностей титановых сплавов является применение присадочных материалов высокопрочных титановых сплавов, разработанных ЦНИИ КМ «Прометей» на базе карбидов вольфрама и молибдена (В-32, ВМ-40), а также термически оксидированных прутков из сплава композиции Ti–Al–Zr [3].

Использование кислорода в перечисленных сплавах повышает временное сопротивление разрыву и твердость титана, снижает пластические свойства (рис. 1). Атомы кислорода, внедряясь в пустоты решетки титана, искажают ее, что приводит к изменению механических свойств [4].

Распространенным способом насыщения титановых сплавов кислородом является нанесение устойчивых оксидных покрытий на поверхность наплавочных прутков [5]. Таким образом, получение наплавок с заданным содержанием кислорода требует разработки принципиально новых технологий, подходов, направленных на получение необходимых характеристик сплава [6]. В ходе многолетней исследовательской работы в МГТУ им. Н.Э. Баумана (г. Калуга) было установлено, что наиболее технологичным способом создания оксидного слоя для присадочного прутка является микродуговое оксидирование (МДО) [7, 8].

Для Цитирования:
Штокал А.О., Рыков Е.В., Головачева Ю.Г., Говорун Т.А., Испытание износостойкости деталей запорной арматуры в агрессивной среде. Главный механик. 2016;11.
Полная версия статьи доступна подписчикам журнала
Язык статьи:
Действия с выбранными: