Основы восстановления деталей осталиванием.

А. Н. Швецов

Западно-Сибирское книжное издательство, 1973 г.

В настоящее время в условиях авторемонтного производства все большее количество изношенных деталей восстанавливается осталивапием.

Видимые простота и доступность технологического процесса осталивания для рабочего персонала невысокой квалификации способствуют появлению большого количества различных рекомендаций, порой противоречивых, и часто необоснованных.

Прежде всего, следует помнить, что электролитическое железо не является по своим физико-механическим свойствам аналогом среднеуглеродистой закаленной стали, а представляет собой специфичный материал с характерными и присущими только ему свойствами.

При восстановлении изношенных поверхностей деталей не следует стремиться к получению высокой твердостипокрытий электролитического железа, т. к. величина твердостипокрытий электролитического железа не находится в прямой зависимости с их долговечностью. Повышению долговечностипокрытий электролитического железа способствует только оптимальная величина их твердости, которая зависит от марки сопряженного материала и параметров электролиза.

В силу особенностей физико-механических свойств, присущих электролитическому железу, оптимальная чистота восстановленных поверхностей не совпадает с чистотой, заданной рабочими чертежами па изготовление этих деталей.

Температура простых хлористых электролитов осталивания не должна быть при восстановлении деталей ниже 70° С. В случае снижения температурыэлектролита за указанные пределыпокрытия электролитического железа получают разрушенную слоистую структуру, которая значительно сокращает их долговечность.

При механической обработкепокрытий электролитического железа для понижения температуры в зоне резания необходимо применять смазочно-охлаждающие жидкости. Температура в зоне резания не должна превышать 200° С.

С целью повышения экономичности технологического процессавосстановления деталей осталиванием нужно постоянно стремиться к уменьшению припуска под механическую обработку, для чего следует уделять повседневное внимание состояниюоборудования и оснастки, а также выбору поверхностей, дающих минимальные погрешности при использовании их в качестве установочных баз.

3. Особенности прирабатываемости электролитического железа

Приработка влияет на свойства вторичных поверхностных структур, а от их качества зависит износостойкость сопряженных пар в условиях эксплуатации. Приработка характеризует начальную стадию износа, и продолжением ее является установившийся износ. Желательно свести к минимуму начальную стадию износа, довести до максимума установившуюся стадию износа и предупредить начало аварийного износа.

Под действием величин удельных нагрузок в зоне контакта -трущихся пар возникают совместные касательные напряжения сдвига и нормальные напряжения контакта.

Топография поверхностейпокрытий после механической обработки представляет собой выступы и впадины разнообразных геометрических форм и размеров. Поэтому начальный момент силового замыкания сопряжения связан с неравномерным распределением деформаций по глубине в точках контакта. Износ в этот период происходит по вершинам выступов и волн. Чем меньше высота выступов и волн (до определенных значений), тем больше площадь контакта, меньше величина удельного давления и соответственно меньше Износ трущихся тел. Повышение удельных нагрузок при приработке создает условия увеличения нормальных напряжений и фактической площади контакта, а также возрастания числа единичных пятен контакта. С другой стороны, оно создает предпосылки к прорыву поверхностных пленок. Касательные напряжения сдвига в этом случае перераспределяют напряжения от контакта к контакту, что приводит к появлению остаточных деформаций на площадках контакта, если ранее они находились в режиме упругих деформаций.

Большое влияние на интенсивность развития пластических деформацийповерхностных слоев оказывает температура зоны контакта. При температуре, не достигающей критического значения схватывания, кислородвоздуха насыщает поверхностные слои электролитического железа, образуя химические соединения Fe2O3 и Fe3O4. Эти соединения под воздействием деформаций и температур зоны контакта охрупчиваются при достижении определенной толщины и разрушаются. Затем идет обнажение следующих поверхностных слоев и совершается повторение цикла пленочного изнашивания.

Результаты исследований показывают, что зависимость времени приработки от значений величин удельных нагрузок имеет характерную общую закономерность для всех рассматриваемых сочетаний.