Проектирование технологического процесса и оборудования для ремонта. Проектирование технологического процесса ремонта крышки цилиндра дизеля 14Д40, страница 2

Причины вышеперечисленных неисправностей можно подразделить на зависящие:

– от условий работы сборочной единицы;

– от режимов в эксплуатации;

В настоящее время повышению износостойкости деталей и узлов уделяется самое пристальное внимание. Одним из основных направлений работ в этой области является применение материалов с высокими показателями надежности. Так, в последние годы в ряде стран созданы и испытаны двигатели, имеющие керамические трущиеся детали. Однако они весьма дороги. Есть и другой путь – разработка и внедрение упрочняющих технологий (термомеханических, электрофизических, электромикротермических, поверхностного и пластического деформирования). Наиболее широкое применение получили методы гальванической, лазерной и плазменной обработки поверхностей.

Гальваническая обработка, к которой можно отнести хромирование, химическое никелирование и железнение, обеспечивает получение многих необходимых физико-механических свойств в поверхностном слое деталей, позволяет применять для их изготовления менее дорогостоящие материалы и является оптимальным вариантом обеспечения совокупности требуемых свойств. Кроме того, применение гальванических покрытий при ремонте деталей и узлов машин во многих случаях оказывается экономически более целесообразным, чем изготовление новых [3].

Каждый из способов имеет свои преимущества и недостатки. Хромированию детали машин и механизмов подвергаются с целью получения высокой твердости, низкого коэффициента трения скольжения, высокой износостойкости, теплопроводности, хорошей сцепляемости с металлом. Твердость электролитического хрома зависит от условий электролиза и может изменяться в пределах от 600 до 1200 НВ. Недостатками процесса хромирования являются низкий выход хрома по току (9 – 16 %), небольшая скорость осаждения осадков (0,01 – 0,03 мм/ч), высокая агрессивность и ядовитость хромовых электролитов. Необходимо также учитывать, что механические свойства осадков хрома ухудшаются с увеличением их толщины. Кроме того, хромирование вызывает уменьшение усталостной прочности деталей до 20 % из-за микроскопических трещин в хроме, возникающих вследствие внутренних напряжений. Наличие сквозных трещин в некоторых осадках хрома вызывает снижение защитных свойств покрытия. К тому же осадки электролитического хрома обладают плохой смачиваемостью маслами и поэтому «гладкие» осадки не рекомендуется применять для упрочнения деталей, работающих на износ при больших удельных давлениях и повышенной температуре. С помощью такой обработки можно восстанавливать такие детали как траверса, поршневые пальца, втулки цилиндров.

Железнение вследствие низкой стоимости достаточно широко применяют для повышения износостойкости деталей. Электролитическое железо имеет мелкокристаллическую структуру, повышенную твердость и прочность по сравнению с железом, получаемым металлургическим путем. Железнение как процесс электролитического осаждения железа называют также осталиванием. Твердость покрытий из железа при толщине слоя до 3 мкм может достигать 700 кг/мм2, но образующаяся при этом структура не всегда позволяет получать такую твердость. Так, осаждение твердого железа сопровождается формированием растягивающих напряжений в осадке с образованием трещин. Сквозные трещины образуются при микротвердости свыше 300 кг/мм2. При давлении более 0,32 МПа в структуре появляются разветвленные трещины, более энергоемкие, чем сквозные. Повышение микротвердости (более 400 кг/мм2) приводит к образованию равномерно распределяющихся трещин длиной до 40 – 60 мм. Дальнейшее увеличение микротвердости (до 600 кг/мм2) вызывает уменьшение длины трещин и увеличение их количества. Существенным недостатком процесса железнения является агрессивность применяемых хлористых электролитов.