Повышение износостойкости муфты сцепления композиционным гальваническим хромированием
Автор: Жачкин С.Ю., Козлов В.Г., Трифонов Г.И., Сидоркин О.А.
Журнал: Resources and Technology @rt-petrsu
Рубрика: Полная статья
Статья в выпуске: 2 т.21, 2024 года.
Бесплатный доступ
В настоящее время развиваются технологии и инновации, которые направлены на восстановление и упрочнение рабочих поверхностей деталей машин, в особенности при рассмотрении специального оборудования агропромышленного комплекса, поэтому большой интерес вызывают технологии получения качественных хромовых износостойких композиционных покрытий. Их многокомпонентная структура лежит в основе улучшения работоспособности восстанавливаемых деталей сельскохозяйственных машин. Данная научная работа посвящена исследованию износостойкости образцов с нанесёнными покрытиями гальваническим хромированием. Так, представлены результаты экспериментов, которые дали основу для уточнения механизма износостойкости сталей с хромовым покрытием, полученные стандартным гальваническим методом, а также методом нанесения композиционных покрытий. Проводимые экспериментальные исследования выполнялись на образцах из стали 30ХГСА ТУ 14-1-950-74 в форме цилиндра, которые учитывают эксплуатационные особенности специального тракторного оборудования и условия его работы. Размер цилиндрических образцов из стали 30ХГСА: диаметр 25 мм, длина 150 мм. Для осаждения покрытий применялся электролит: 200-250 г/л CrO3 и 2,0-2,5 г/л H2SO4. При этом использовалась экспериментальная установка, разработанная коллективом авторов, которая полностью соответствует требованиям по формированию функциональных покрытий на поверхностях деталей сельскохозяйственной техники и специального оборудования. После проведения операций по нанесению хромовых покрытий были детально проанализированы их критерии качества ввиду высокой вероятности образования избыточных остаточных напряжений. На данных образцах проводился весь цикл предварительной подготовки для нанесения покрытий. Проведены испытания и представлены полученные сводные результаты по их относительной износостойкости. Кроме того, получены данные по интенсивности износа исследуемых образцов при различных нагрузках на узел трения. Исследования показали, что существующие утверждения о преимуществах композиционных покрытий подтверждаются, поскольку количественная характеристика износа в образцах менялась в пользу увеличения износостойкости при применении метода нанесения композиционных покрытий. При этом виды износа образцов со стандартными гальваническими и хромовыми композиционными покрытиями оказались сходными с серийными парами трения.
Хромирование, композиционное покрытие, износ, износостойкость, плотность тока, электролит
Короткий адрес: https://sciup.org/147243747
IDR: 147243747 | УДК: 621.357.74 | DOI: 10.15393/j2.art.2024.7783
Improving the wear resistance of the clutch by composite galvanic chrome platingclutch wear resistance enhancement by composite galvanic chrome plating
At a time of developing technologies and innovations aimed at restoring and strengthening the working surfaces of machine parts, especially considering special equipment of the agro-industrial complex, technologies for obtaining high-quality chrome wear-resistant composite coatings are of great interest. Their multicomponent structure underlies operability improvement of the restored parts of agricultural machinery. This work presents the study of the wear resistance of samples with electroplated chrome plating coatings. The experimental results provided the basis for clarifying the mechanism of wear resistance of chrome-coated steels obtained by the standard electroplating method, as well as by the method of applying composite coatings. The experimental studies were performed on samples made of steel 30KHGSA TU 14-1-950-74 in the form of a cylinder, which take into account the operational characteristics of special tractor equipment and its working conditions. The size of cylindrical samples made of 30HGSA steel were the following: diameter 25 mm, length 150 mm. The authors used the electrolyte 200-250 g/l CrO3 and 2.0-2.5 g/l H2SO4 for deposition of coatings. An experimental installation was developed by a team of authors, which met the requirements for functional coatings formation on the surfaces of agricultural machinery parts and special equipment. The chrome coating quality criteria were analyzed in detail because of the high probability of excessive residual stresses. The entire cycle of preliminary preparation for coating was performed on these samples. Tests results and summary results on relative wear resistance are presented. In addition, data were obtained on the wear intensity of the studied samples under various loads on the friction unit. The conducted studies have shown that the existing claims about the advantages of composite coatings are confirmed, since the quantitative characteristics of samples wear demonstrated wear resistance increase when using the composite coating method. The type of samples wear with standard galvanic and chrome composite coatings turned out to be similar to that of serial friction pairs.
Список литературы Повышение износостойкости муфты сцепления композиционным гальваническим хромированием
- Кравченко И. Н. Обоснование рационального способа восстановления деталей рабочих органов бетоносмесительных машин: Автореф. дис. … канд. техн. наук. Балашиха, 2003. 24 с.
- Блюменштейн В. Ю., Малахов М. С. Способы восстановления деталей и процессы реновации машин. Кемерово: Кузбасский государственный технический университет им. Т. Ф. Горбачева, 2016. 139 с. ISBN 978-5-906888-23-5.
- Коломейченко А. В. Технологии повышения долговечности деталей машин восстановлением и упрочнением рабочих поверхностей комбинированными методами с применением микродугового оксидирования. Орёл: Орловский государственный аграрный университет им. Н. В. Парахина, 2012. 255 с. 4. Жетесова Г. С. Жаркевич О. М., Нуржанова О. А. Оценка показателей качества газотермических покрытий // Технология машиностроения. 2017. № 10. С. 27—30.
- Якунина Ю. Ю. Обзор технологии повышения износостойкости покрытий при восстановлении деталей // Высшая школа. 2016. № 21-1. С. 78—79.
- Обзор и анализ разработок и исследований трибологических характеристик покрытий Ni — P как альтернатива хромовым покрытиям / Е. Г. Винокуров, Т. Ф. Бурухина, В. Д. Скопинцев [и др.] // Гальванотехника и обработка поверхности. 2023. Т. 31, № 1. С. 19—35. DOI: 10.47188/0869-5326_2023_31_1_19.
- Жачкин С. Ю. Восстановление деталей плунжерных пар дисперсно-упрочнённым хромовым покрытием // Ремонт. Восстановление. Модернизация. 2006. № 10. С. 10.
- Жачкин С. Ю. Восстановление деталей сельхозмашин методом холодного нанесения гальванических композитных хромовых покрытий: специальность 05.20.03 «Технологии и средства технического обслуживания в сельском хозяйстве»: Автореф. дис. … д-ра техн. наук. М., 2005. 45 с.
- Жачкин С. Ю. Восстановление деталей сельхозмашин методом холодного нанесения гальванических композитных хромовых покрытий: специальность 05.20.03 «Технологии и средства технического обслуживания в сельском хозяйстве»: Дис. … д-ра техн. наук. М., 2005. 367 с.
- Глянцев Н. И., Стекольникова Н. М., Котов В. В. Шероховатость хромовых покрытий // Сорбционные и хроматографические процессы. 2005. Т. 5, № 6. С. 828—833.
- Битюцкая Л. А., Соколов Ю. В., Спиридонов Б. А. Особенности электрокристаллизации хромовых покрытий // Технология машиностроения. 2011. № 6. С. 17—19.
- Гаркунов Д. Н., Старосельский А. А. Долговечность трущихся деталей машин. М.: Машиностроение, 1967. 126 с.
- Гринченко М. И. Метод определения механических остаточных напряжений и его перспективы для создания эталона единицы механического остаточного напряжения // Вестник метролога. 2016. № 4. С. 19—23.
