ИННОВАЦИИ БИЗНЕСУ

В МГТУ разработаны способы и составы нанесения многокомпонентных защитных диффузионных покрытий на детали судовых технических средств (СТС), которые позволили разработать технологические процессы диффузионного никелирования и титанирования в условиях промышленного производства.

По предлагаемому способу технологический процесс изготовления деталей СТС дополняется химико-термической обработкой, основанной на получении многокомпонентных диффузионных защитных покрытий из никеля или титана на железоуглеродистых и цветных материалах и сплавах.

Для диффузионного насыщения поверхности деталей применяются порошкообразные смеси, состоящие из галогенидов и легирующих элементов. Процентное соотношение компонентов порошкообразной смеси определяет параметры покрытия ( например, твердость, толщина слоя, коррозионно-эрозионная стойкость, износостойкость и т.д.). Режимы насыщения выбираются соответственно заданным параметрам защитного покрытия.

Диффузионное насыщение в порошкообразных смесях под воздействием температуры и времени выдержки позволяет получить покрытие в поверхностном слое конструкционного металла или сплава и формированию покрытий, состоящих из твердых растворов насыщающих элементов с элементами конструкционного металла или химических соединений. Полученные покрытия обладают высоким сцеплением между покрытием и основным металлом, что увеличивает прочностные параметры изделия. Весь технологический процесс можно представить в виде схемы (рисунок 1).

Потери при эксплуатации флота рыбной промышленности вследствие износа деталей достаточно велики. Поэтому вопрос получения многокомпонентных диффузионных защитных износостойких покрытий на металлических изделиях является актуальным. Образцы из углеродистых сталей подвергались диффузионному насыщению в порошкообразных смесях при различных температурных режимах по схеме.

После нанесения диффузионных многокомпонентных покрытий образцы подвергались испытаниям на различных испытательных стендах и установках.

Износостойкость диффузионных покрытий исследовали в условиях сухого трения скольжения на машине СМЦ-2, по Ст 45 и Ст 3 со скоростью 8,3 м/с и нагрузке 400 МПа. Испытания проводили при комнатной температуре , и через каждые 500 м пути образцы, ролик и колодку взвешивали для определения потерь массы при износе.

Результаты сравнительных испытаний на износ стальных образцов в исходном состоянии и с диффузионными износостойкими покрытиями приведены в таблице 1. Из приведенных данных (табл.1) видно, что при сухом трении колодки образцы углеродистой стали без покрытия по ролику через 500 м пути имели значительный износ. После 1000 м пути - сильные задиры и цвета побежалости . образовавшиеся в процессе трения. Происходит расплющивание образцов. Поверхность окисляется и через 500-1000 м пути дальнейшее испытание образцов становится невозможным.

Образцы из углеродистых сталей с диффузионными износостойкими покрытиями за 500 м пути трения только притираются друг к другу. Образцы с покрытием имели блестящую поверхность с хорошим скольжением, отсутствовали следы задира и расплющивания, цвет не изменился.

Таким образом, проведенные исследования на износостойкость образцов с диффузионными покрытиями на углеродистых сталях, серых чугунах и медных сплавах позволили установить, что данный способ получения защитных покрытий обеспечивает повышения долговечности деталей, работающих в условиях трения.

Износостойкость образцов с многокомпонентными диффузионными покрытиями на железоуглеродистых и медных сплавах

Таблица 1