- •Анализ и выбор антифрикционных износостойких покрытий Технология нанесения антифрикционных износостойких покрытий на рабочие пары (плунжер- втулка, подпятник-наклонная шайба).
- •Газотермическое напыление порошковых покрытий (пн)
- •Плазменная закалка деталей и инструмента (пз)
- •Плазменно-дуговая наплавка порошковыми и проволочными материалами (пдн)
- •Финишная антифрикционная безабразивная обработка (фабо)
- •Безабразивная ультразвуковая финишная обработка металлов (буфо).
- •Финишное плазменное упрочнение (фпу)
Плазменная закалка деталей и инструмента (пз)
прогрессивный метод локального поверхностного упрочнения, многократно повышающий надежность и долговечность изделий
СУЩНОСТЬ ПЗ состоит в высокоскоростном нагреве потоком плазмы поверхностного слоя металла и быстром его охлаждении в результате передачи тепла в глубинные слои материала детали.
ЦЕЛЬ ПЗ - изготовление деталей и инструмента с упрочненным поверхностным слоем толщиной до нескольких миллиметров при неизменном общем химическом составе материала и сохранении во внутренних слоях первоначальных свойств исходного металла.
МАТЕРИАЛЫ, ПОДВЕРГАЕМЫЕ ПЗ - инструментальные стали, чугуны, твердые сплавы, цементированные и нитроцементированные стали, цветные сплавы и другие материалы.
ЭФФЕКТ ОТ ПЗ определяется повышением эксплуатационных свойств детали, благодаря изменению физико-механических характеристик поверхностного слоя, вследствие образования специфической структуры и фазового состава металла с высокой твердостью и дисперсностью, а также получения на поверхности сжимающих остаточных напряжений.
ОБОРУДОВАНИЕ ДЛЯ ПЗ состоит из источника питания дуги, малогабаритного плазмотрона и механизма для перемещения плазмотрона или детали. В качестве источника питания используются установки плазменной сварки и наплавки УПНС-304, плазменной обработки УПО-302, УПВ-301, плазменной резки УПРП-201, сварочные выпрямители ВД-201, ВД-306, ВДУ-506 и другие. Плазмотрон изготавливается по оригинальным конструкторским разработкам. Механизмом для перемещения может служить серийное механическое, сварочное или наплавочное оборудование.
ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЙ ПРОЦЕСС ПЗ состоит из предварительной очистки (любым известным методом) и непосредственно ПЗ обрабатываемой поверхности путем перемещения изделия относительно плазмотрона или наоборот. Возможны следующие технологические варианты ПЗ - без оплавления и с оплавлением поверхности детали, с промежутками между упрочненными зонами или без них. Параметры процесса ПЗ - ток плазменной дуги (струи), расход плазмообразующего газа, расстояние между плазмотроном и изделием, скорость перемещения определяются алгоритмом, обеспечивающим получение оптимальных свойств в поверхностном слое упрочняемой детали. Интегральная температура нагрева в процессе ПЗ не превышает 150..200° С. В качестве плазмообразующего газа используются, как правило, аргон или его смеси с азотом, а также воздух. Средняя ширина закаленной зоны 6..13 мм.
КОНТРОЛЬ КАЧЕСТВА ПЗ обработанной поверхности осуществляется визуально по наличию и сравнению цветовой окраски с эталоном, а также по увеличению твердости образца-свидетеля после ПЗ.
ОСНОВНЫЕ ТРЕБОВАНИЯ БЕЗОПАСНОСТИ ПРИ ПЗ определяются применением сварочных источников нагрева и требуют использования вытяжной вентиляционной системы и защиты органов зрения от излучения.
ПРИМЕРЫ ПРИМЕНЕНИЯ ПЗ: режущий и мерительный инструмент, штампы, напильники; контуры резьбы ходовых винтов, шестерен, зубчатых колес, реек; рабочие профили кулачков, копиров, а также разнообразных пазов, канавок, отверстий; направляющие, шпиндели, валы, оси, штоки; детали фотоаппаратов, текстильных машин, ножи для обработки дерева, бумаги, синтетических материалов; рамные и дисковые пилы, иглы, лезвия бритв, прокатные валки, коленчатые и распределительные валы, детали газораспределительных механизмов двигателей и т.д.
ОТЛИЧИТЕЛЬНЫЕ ОСОБЕННОСТИ ПЗ. По сравнению с аналогами - способами поверхностного упрочнения токами высокой частоты, газовым пламенем, химико-термической обработки, лазерным и электронно-лучевым упрочнением, данный процесс имеет ПРЕИМУЩЕСТВА:
низкие интегральные температуры нагрева деталей;
большая глубина упрочненного слоя по сравнению, например, с лазерной закалкой;
высокий эффективный КПД нагрева плазменной дугой до (85%), для сравнения, при лазерном
упрочнении - 5%;
отсутствие применения специальных дополнительных химических препаратов или веществ;
возможность ведения процесса без применения охлаждающих сред, вакуума, специальных
покрытий для повышения поглощательной способности упрочняемых поверхностей;
в отличие от лазерного оборудования, отсутствие специальных хладоагентов для охлаждения;
простота, низкая стоимость, маневренность, малые габариты технологического оборудования;
возможность автоматизации и роботизации технологического процесса.
ЭКОНОМИЧЕСКАЯ ЭФФЕКТИВНОСТЬ ПЗ определяется:
повышением работоспособности и износостойкости деталей и инструмента;
сокращением затрат на изготовление запасных деталей и дополнительного количества инструмента для выполнения заданной производственной программы;
уменьшения объема заточных операций, времени и средств, связанных с настройкой прессов и металлообрабатывающих станков для инструмента, подвергнутого ПЗ;
высвобождением работников, занятых на изготовлении запасных деталей и дополнительного количества инструмента;
интенсификацией режимов работы инструмента;
увеличением выпуска продукции на существующем оборудовании, вследствие сокращения простоев для замены изношенных деталей и аварийных ремонтов оборудования.