Підвищення зносостійкості дрібнорозмірного волочильного інструменту іонно-плазмовою обробкою
DSpace at NTB NTUU KPI
Переглянути архів Інформація| Поле | Співвідношення | |
| Title |
Підвищення зносостійкості дрібнорозмірного волочильного інструменту іонно-плазмовою обробкою
|
|
| Creator |
Васецька, Лариса Олександрівна
|
|
| Description |
Дисертація на здобуття наукового ступеня кандидата технічних наук за спеціальністю 05.03.07 – «Процеси фізико-технічної обробки». – Національний технічний університет України «КПІ». – Київ, 2011. Дисертація присвячена підвищенню зносостійкості дрібнорозмірного волочильного інструменту, що має економічні вигоди для виробника і приводить до зниження витрат на інструмент. У роботі зносостійкість інструменту підвищувалася модифікацією поверхні різних марок сталей іонно-плазмовою обробкою. Було створено установку для нанесення захисних покриттів (Umax=50 кВ, рг=3,32·10-2 Па, S=1962,5 см2) із застосуванням програмного забезпечення, що дозволяє регулювати і контролювати фізичні властивості і технічні параметри обробки. В результаті проведення експериментів отримано покриття високої якості: знижено шорсткість поверхні в 2 рази, підвищено твердість в 2,5 рази, корозійну стійкість – в 4 рази і зносостійкість – у 12 разів. Технологічні випробування виявили підвищення зносостійкості робочих поверхонь сталевого інструменту від 1,5 до 12 разів. Застосування іонно-плазмової обробки дозволило знизити витрати на придбання сталевих філь’єр у 12 разів в порівнянні з алмазними, збільшило ресурс роботи інструменту до 50 %. Диссертация на соискание ученой степени кандидата технических наук по специальности 05.03.07 - «Процессы физико-технической обработки». - Национальный технический университет Украины «КПИ». - Киев, 2011. Диссертация посвящена повышению износостойкости мелкоразмерного волочильного инструмента. Одной из тенденций современного производства является использование высокопроизводительного износостойкого волочильного инструмента с повышенными прочностными характеристиками. Применение такого инструмента имеет экономические выгоды для производителя, поскольку ведет к снижению затрат на инструмент, увеличению производительности и степени загруженности станочного парка, сокращению времени вспомогательных операций. При замене латунных фильер со вставкой из технического алмаза на стальные происходило резкое снижение их стойкости. Повышенная потребность в качественном износостойком инструменте, деталях и узлах различных видов производственного оборудования вызвала развитие различных направлений для их упрочнения: плазменных, световых, электронных и ионных, с помощью которых можно получить самые износостойкие металлы и сплавы. Однако широкое применение ионно-плазменных технологий для упрочнения мелкоразмерного волочильного инструмента сдерживается несовершенством оборудования и отсутствием теоретических и экспериментальных исследований по определению элементного и фазового состава, контролю и регулированию физических свойств и технических параметров процесса обработки. Снятие этих проблем возможно на основании исследований и новых решений в области технологии упрочнения. В связи с этим была создана ионно- плазменная установка для нанесения защитных покрытий (Umax=50 кВ, рг=3,32·10-2 Па, S=1962,5 см2) с применением программного обеспечения, позволившего регулировать и контролировать энергию Е, дозу D и концентрацию C имплантируемых ионов, давление рабочего газа рг, толщину покрытия h. В работе впервые применена эффективная методика повышения износостойкости стального мелкоразмерного волочильного инструмента, которая позволила осуществить массоперенос легирующих элементов поверхностной ионно-плазменной обработкой. При этом происходила низкотемпературная имплантация атомов азота и легирующих элементов на глубину до 1,51 мкм за счет регулируемой двухстадийной ионизации их в реакционном объеме. При насыщении кристаллической решетки железа имплантированными ионами образовывались карбонитридные фазы легирующих элементов, ответственные за повышение твердости, износо- и коррозионной стойкости. Оптимизация режимов процесса имплантации (Uподл =25 кВ, Iподл = 35 мА, D = 4,01·1017 cм-2 за 1 ч) позволила добиться снижения шероховатости стальной поверхности в 2 раза, повышения твердости в 2,5 раза, коррозионной стойкости – в 4 раза и износостойкости – в 12 раз. Результаты исследований нашли применение на вязальном предприятии для деталей вязального и швейного оборудования и при протяжке латунной проволоки на предприятии по производству струн музыкальных инструментов. При технологических исследованиях выявлено повышение износостойкости рабочих поверхностей стального мелкоразмерного инструмента от 1,5 до 12 раз. Согласно результатам экспериментальных и технологических исследований рабочие поверхности стальных изделий, модифицированные ионами циркония и азота, являются наиболее стойкими к износу. В нашем случае при повышении твердости материал поверхности остается пластичным, что увеличивает ресурс работы упрочненного инструмента до 50 % и позволяет снизить расходы на приобретение стального волочильного инструмента в 12 раз по сравнению с алмазными фильерами. The thesis for the candidate’s degree of Engineering Sciences on the specialty 05.03.07 – «The processes of physical and technical treatment». – National Technical University of Ukraine «Kiev Polytechnic Institute», Kiev, 2011. The thesis is devoted to the increase of wear resistance of fine-size drawing tool. The application of such tool has economic gains for the producer as leads to the decrease of expenses for tool being bought. Wear resistance of finesize drawing tool was raised by updating the surface of various steel marks by ionplasma processing. To produce protective coatings (Е=25 keV, рg=3,32·10-2 Pа, S=1962,5 cm2) the ion-plasma installation using software that allows to adjust and inspect technical parameters of processing and physical properties has been created. Due to the correctly chosen regimes, a doze of implanted ions, materials of a target and a base and as a result of carrying on an experimental research high quality protective coatings have been produced, the surface roughness being 2 times less, hardness – 2,5 times greater, corrosion stability – 4 times greater and wear resistance – 12 times greater. When using the results of work in practice wear resistance of working surfaces of fine-size tool has been increased 1,5 ÷ 12 times. The use of ion-plasma processing enabled to get drawing tools with modified protective coatings and to increase the service life of tool being strengthened up to 50 %. |
|
| Date |
2011-12-26T16:04:49Z
2011-12-26T16:04:49Z 2011 |
|
| Type |
Thesis
|
|
| Identifier |
http://ela.kpi.ua/handle/123456789/1307
|
|
| Language |
uk
|
|