Підвищення зносостійкості захисних втулок консольних насосів

Abstract

У магістерській роботі встановлено, що досягнення максимальних значень мікротвердості поверхневого шару на глибинах до 1,2 мм можливе завдяки електромеханічній обробці захисних втулок консольних насосів. Внаслідок цієї обробки мікротвердість зміцненої зони сталей зростає в 2,6–3,6 рази порівняно з початковими показниками, залежно від матеріалу, на глибині до 1 мм від поверхні. У разі перекриття зон зміцнення утворюються чергування повністю загартованої, частково загартованої зон і зони самовідпуску. При цьому мікротвердість вздовж поверхні визначається схемою зміцнення. Результати випробувань на знос у парі тертя деталей консольних насосів із сальниковою набивкою продемонстрували значне підвищення зносостійкості захисних втулок після електромеханічного загартування. Зокрема, зносостійкість для сталі 45 зросла в 3,1 раза, для сталі У8 – у 1,9 раза, для сталі ШХ15 – у 2,5 раза, а для чавуну – у 1,9 раза порівняно з початковими характеристиками. Використання втулок зі сталі У8 після електромеханічного зміцнення, замість серійних втулок зі сталі 45, дозволяє підвищити зносостійкість деталей у 6,1 раза. Це свідчить про доцільність впровадження сталі У8 для виготовлення захисних втулок.

The master's thesis established that electromechanical treatment of protective sleeves for cantilever pumps enables achieving maximum surface layer microhardness at depths of up to 1.2 mm. This process enhances the microhardness of the hardened zones in steels by 2.6 to 3.6 times compared to their original values, depending on the material, within a depth of up to 1 mm from the surface. Overlapping hardening zones result in the formation of alternating fully hardened, partially hardened, and self-tempered regions. The distribution of microhardness along the surface is influenced by the specific hardening method employed. Wear tests conducted on friction pairs of cantilever pump components with stuffing box packing revealed a notable improvement in the wear resistance of protective sleeves following electromechanical hardening. Specifically, wear resistance increased by 3.1 times for steel 45, 1.9 times for steel У8, 2.5 times for steel ШХ15, and 1.9 times for cast iron compared to their untreated states. Replacing standard bushings made of steel 45 with those made of steel U8 subjected to electromechanical hardening can boost wear resistance by 6.1 times. This underscores the suitability of U8 steel for manufacturing protective sleeves in cantilever pumps..