- •5.3. Експериментальне дослідження зношування зразків з покриттями на
- •1.1. Абразивне зношування і його основні закономірності
- •1.2. Особливості гідроабразивного зношування конструкційних матеріалів
- •1.3. Аналіз сучасних методів відновлення зношених деталей машин
- •1.4. Композиційні матеріали, що використовуються для нанесення відновних покриттів на зношені деталі машин
- •2.1. Обґрунтування вибору досліджуваних матеріалів
- •2.2. Методика нанесення покриттів
- •2.3. Методика проведення випробувань на машині тертя смц - 2
- •2.2.1. Методика визначення адгезійної міцності на зрушення і на відрив поверхні
- •2.2.2. Механічні випробування покриттів
- •2.4. Металографічний аналіз
- •2.5. Методика визначення механічних властивостей
- •2.6. Методика дослідження геометрії поверхонь
- •2.7. Електронно-растрове мікроскопічне дослідження
- •2.8. Рентгеноструктурний аналіз
- •Висновки
- •3.1. Аналіз причин руйнування деталей, що експлуатуються в умовах вільного абразиву
- •3.2. Дослідження деталей машин і встановлення механізму їх руйнування
- •Дослідження гідроабразивного зношування
- •Дослідження схоплювання деталей
- •Дослідження втомного зношування
- •Дослідження абразивного зношування
- •Дослідження ерозійного зношування
- •Дослідження зношування внаслідок фреттинг-корозії
- •4.1. Критерії оцінки ефективності застосування зносостійких відновлювальних покриттів
- •4.2. Моделювання контактної взаємодії абразивної частинки з поверхнею сталевої деталі і металополімерних покриттям на сталевої деталі
- •Резина сталь
- •Металло-
- •Пластик
- •4.3. Експериментальне визначення адгезійної міцності і міцності на зсув металополімерного покриття щодо основи
- •5.1. Експериментальне дослідження зношування зразків з детонаційними покриттями
- •5.2 Експериментальне дослідження зношування зразків з покриттями на основі металополімеру
- •5.3. Експериментальне дослідження зношування зразків з покриттями на основі металополімерів в присутності вільного абразиву
- •5.4. Аналіз мікроструктури поверхневих шарів металополімерних покриттів
- •5.5. Відновлення роботоздатності деталей машин з використанням зносостійких металополімерних покриттів
- •5.6. Відновлення поверхонь деталей нанесенням покриттів методом детонації
- •Висновки
- •Загальні висновки
4.1. Критерії оцінки ефективності застосування зносостійких відновлювальних покриттів
На початку сформулюємо основні принципи ефективності відновлення роботоздатності зношеної деталі за допомогою нанесення покриття. Практика експлуатації відновлених деталей показує, що ефективність відновлює покриття можна вважати досягнутою, при виконанні таких умов:
1. Відновлення функціональних здібностей пошкодженої деталі і продовження її експлуатації до нормативного ресурсу;
2. Рівномірність нанесення покриття по поверхні пошкодженої деталі; рівномірність механічних властивостей нанесеного покриття;
3. Висока міцність зчеплення покриття з матеріалів основи; низька інтенсивність напружень на кордоні сполучення покриття - основа;
4. Висока зносостійкість покриття по відношенню до факторів впливу, при яких експлуатується вихідна деталь; низький коефіцієнт тертя покриття;
5. Технологічність нанесення покриття; низька собівартість технологічного процесу нанесення відновлює покриття в порівнянні з собівартістю відновлення деталей із залученням альтернативних технологій.
Спочатку передбачається, що деталі, відновлені за допомогою металополімерних і детонаційних покриттів, будуть експлуатуватися при тих же кінематичних і силових режимах, як і нові деталі. Однак, в силу неоднорідності матеріалу відновлених деталей, оцінка їх ресурсу роботоздатності за методиками, що застосовуються для непошкоджених деталей, буде наближеною або навіть некоректною. Для більш точного розуміння умов роботи деталі з покриттям і прогнозування її роботоздатності необхідно врахувати ряд факторів, пов'язаних з фізико-механічними характеристиками покриттів і способами їх нанесення, так як вони визначають при подальшій експлуатації міцність зчеплення покриття з основою деталі і, отже, деталі в цілому.
Після нанесення металополімерних покриттів на поверхню деталі їх зчеплення з матеріалом підкладки здійснюється за рахунок адгезії. В результаті взаємного проникнення молекул матеріалів підкладки, покриття і сполучний компонент створюється прикордонний шар композиційного матеріалу, міцність якого визначає здатність відновленої деталі передавати навантаження, опираючись відриву і зсуву шару покриття щодо основного матеріалу підкладки.
При застосуванні детонаційних покриттів їх зчеплення з матеріалом підкладки здійснюється в основному за рахунок механізмів когезії, що виникають в результаті перетворення кінетичної енергії, повідомленої часткам наноситься порошку при детонації газової суміші в стовбурі детонаційної установки, в роботу деформування або руйнування поверхневого шару матеріалу підкладки при впровадженні в цей шар частки порошку. При цьому відбувається деформація або навіть локальне плавлення матеріалу підкладки і зварювання частинок порошку з матеріалом основи. Отже, в цьому випадку також утворюється прикордонний шар, міцність якого визначає несучу здатність деталей з покриттями. Але фізична сутність опору граничного шару руйнування для детонаційних покриттів і покриттів з різна. Таким чином, при дослідженні роботоздатності деталей, відновлених за допомогою покриттів, одним із завдань є оцінка міцності зчеплення нанесеного покриття з матеріалом відновлюваної деталі.