Розробка технології модифікування зносостійких покриттів в процесі плазмового наплавлення

Abstract

В магістерській роботі обґрунтовано необхідність використання способу плазмово-порошкового наплавлення для захисту поверхні робочих органів сільськогосподарських машин. Проведено науково-обґрунтований вибір матеріалу для наплавлення ПС-12НВК-01 та модифікатора – нанорозмірного порошкового матеріалу Al2O3 для забезпечення високих показників ударно-абразивної зносостійкості. Розрахунково-експериментальним шляхом розроблено технологію плазмово-порошкового наплавлення композиційною сумішшю ПС-12НВК-01 та нанорозмірного модифікатора Al2O3 в кількості 0,5 – 3,0 % мас. Виявлено механізм подрібнення зерна в отриманих модифікованих захисних покриттях з 6 до 10 балів, а також перетворення монокарбіду вольфраму WC у вихідному покритті на вторинний карбід дивольфраму W2C, що є фактором додаткового збільшення зносостійкості наплавлених покриттів. Визначено раціональний вміст нанорозмірного модифікатора Al2O3 у композиційній суміші з ПС-12НВК-01 близько 1%, що дозволяє збільшувати абразивну стійкість захисних покриттів у 2,2 рази порівняно з покриттями, отриманими вихідним матеріалом, а також підвищити у 1,4 рази стійкість до ударних навантажень, що відповідає умовам тривалої експлуатації сільськогосподарських машин.

In the master's thesis the necessity of using the method of plasma-powder surfacing to protect the surface of the working bodies of agricultural machinery is substantiated. A scientifically substantiated choice of material for surfacing ПС-12НВК-01 and modifier - nanosized powder material Al2O3 to ensure high performance of impact and abrasion resistance. The technology of plasma-powder surfacing with a composite mixture of ПС-12НВК-01 and nanosized Al2O3 modifier in the amount of 0.5 - 3.0% of the mass was developed by calculation and experiment. The mechanism of grain grinding in the obtained modified protective coatings from 6 to 10 points, as well as the conversion of tungsten monocarbide WC in the original coating to secondary carbide of tungsten W2C, which is a factor in further increasing the wear resistance of welded coatings. The rational content of nanosized Al2O3 modifier in the composite mixture with ПС-12НВК-01 is determined to be about 1%, which allows to increase the abrasion resistance of protective coatings 2.2 times compared to coatings obtained with the source material, as well as increase 1.4 times impact resistance loads that meet the conditions of long-term operation of agricultural machinery.