Детальдардың тозуға төзімділігін жоғарылатудың технологиялық әдістері

Үйкеліс жағдайын жақсартудың технологиялық тәсілдеріне жататындар:

- кесумен өңдеу,

- пластикалық деформациялау,

- беттерді, гальваникалық жабуларды термиялық, химия-термиялық және химиялық өңдеу,

- тозаңдатып металдау,

- бетті қатаңдандыру,

- электр беріктендіру және т.б.

Кесумен өңдеу. Кесумен өңдеу кезінде беттің қажетті кедір-бұдырлығы қамтамасыз етіледі, тереңдігі 0,05-0,5 мм болатын берік қабаттың пайда болуы арқылы өңделген беттің қаттылығы 20 30%-ға өседі. Беттік қабаттағы 3,7 МПа болатын қысымдық қалдық кернеуі тозуға оң әсер етеді.

Кедір-бұдырлықтың мәніне кесу процесінің келесі технологиялық көрсеткіштері әсер етеді:

– кесу жылдамдығы жоғары болған сайын, кедір-бұдырлық та өседі;

– беріс өскен сайын, қақталма тереңдігі де өседі, демек кедір-бұдырлық та өседі;

– кесу тереңдігі (оның әсері аз болады).

Пластикалық деформациялау. Бетті пластикалық деформациялаудың әр түрлі әдістері болады: бөлшектеп өңдеу, бөлшекті абразивті өңдеу, центрге тартып өңдеу, аунақшамен жүргізіп өңдеу, дірілдік сырғанатып өңдеу, шарикпен сырғанатып өңдеу, беттік сырғанату, шекімемен беріктеу, дірілді соққылы өңдеу.

Термиялық және химия-термиялық өңдеу. Химия-термиялық өңдеудің мүмкін болар түрлерінің ең көп тарағандары төмендегідей:

-көміртектендіру – аз көміртекті (0,3%-ға шейін) болаттардың беттік қабатын көміртекпен қанықтыру. Бет қатты болады, ортасы жұмсақ, қабат қалыңдығы мм, жылдамдық 0,08 0,1 мм/сағ., мұндайда әрдайым шынықтыру қолданылады;

- азоттау – болат пен титанды азотпен қанықтыру. Процесс температурасы Т_{а ,} азот нитриді қолданылады, қанықтыру жылдамдығы 0,01 мм/ сағ, процесті аяқтау үшін 60 70 сағат қажет, пайда болатын беттің қалыңдығы 0,6 0,7 мм.; қаттылығы: HRC=56 58, тозуға төзімділігі 8 20 рет өседі;

- циандау – азот пен көміртек бір мезгілде пайдаланылады (530-650⁰С- төменгі температурасы, 800-930⁰С- жоғарғы температурасы).

Беттік химиялық өңдеу түрлеріне жататындар:

– химиялық никельдеу – бетті никель және фосфор қорытпасымен жабу, химиялық қалпына келтірушілердің көмегімен тұз бен су ерітіндісінен металдарды бөліп алу. Бұл процесс болат, шойын, қола, алюминий және оның қорытпалары үшін жүргізіледі, шомылғы температурасы 95⁰С-қа дейін;

– тотықтыру – бұл процесте жасанды тотықты қабықша F_e3O₄ пайда болады, қалыңдығы 3 мкм-ге дейін - желінуді ескертеді. Қышқылды шомылғыдағы ерітінді температурасы 138…165⁰C;

– фосфаттау – 90⁰ С-қа дейінгі шомылғыда немесе су ағынында ерімейтін фосфат тұздарының қабықшасы пайда болады, қабықша қалыңдығы 2,5 мкм.; ыстыққа төзімділігі 600⁰С-қа шейін;

– күкірттеу – болат беттердің қабаттарын күкіртпен байыту. Сұйық, қатты немесе газ тәріздес ортада t=150 950⁰C-та жүргізіледі, F_eS және F_eS₂ пайда болады, қабат тереңдігі 0,04 мм-ге шейін;

– бумен өңдеу – t=800 600⁰C, қысым 0,1 МПа, 1-2 сағат тұрақтайды, аспап жылдамкескіш болаттан жасалады, қышқылдық қабықша пайда болады, тозуға төзімділігі өседі;

– темірлендіру – су мен тұз ерітінділерінен темірді элетролитті тұндыру процесі. Темірді катодта (–) және анодта (+) азкөміртекті болаттың сымдары арқылы тұндырады. Темір қабықшасы жоғары жиілікпен, жоғары коррозиялық төзімділікпен сипатталады. Қаттылық керек болса, жабуды көміртектендіреді немесе хромдайды;

– күмістендіру – электр өткізгіштік үшін және коррозияға қарсы жүргізіледі;

– электролитті хромдау - үйкеліс беттерін жабу, гидравликалық жабу. Хром жоғары қаттылықпен, беріктікпен, химиялық төзімділікпен сипатталады, хром аз тозады, оның жанасқан беттерді тоздырмайтын қасиеті бар.

– электролиттік никельдеу – тозуға төзімділікті өсіру үшін, тозған детальдардың өлшемдерін қайта қалпына келтіру үшін қолданылады (1,25 мм-ге шейін). Майлаусыз үйкеліс кезегінде никельді жабудың тозуға төзімділігі шыныққан болаттан 2-3 рет жоғары, хромдалған беттен 10-20% төмен болады;

– электролиттік радийлеу – электрлік машиналардың жинағыштарының жұмыс беттерін жабуда қолданылады, олардың жұмыс істеу мерзімін ұзартады.

Бетті металдау және балқытып қаптастыру. Балқытып қаптастыру беттің қаттылығын жоғарылату, түсті металл шығынын азайту үшін қолданылады. Қабаттың ең төменгі қалыңдығы 0,25 мм, ең жоғарғысы – шектелмеген. Қауіптілігі – сызаттың пайда болуы, ал оны болдырмау үшін тұрақты температураны сақтай отырып, алдын-ала қыздыру процесін қолданады. Процес соңында жайлап салқындату (10..30С секундына) жүргізіледі. Балқытылған металл құйылған металл құрылымын алады да, бүрлеуішпен беріктелінеді.

Тозаңдатып металдау–алдын-ала дайындалған деталь бетіне қысылған газ (ауа) ағынымен металды балқытып тозаңдату процесі. Болат, мыс, мырыш, қорғасын, қола, жез, алюминий, кадмий сымдарын балқытады. Металдаудың (балқыту тәсілінің) түрлері: газдық, электрлік және плазмалық. Соққы кезінде бөлшектер деформацияланады да, беттің тегіс еместігіне кіріп кетеді. Беттің кеуектілігі (ірілігі) 10% -ға шейін, қабат қалыңдығы 1,5мм-ге шейін болады.

Антифрикционды абразивсіз фиништік өңдеу (ААФӨ). Болат және шойын детальдардың беттерін антифрикционды абразивсіз фиништік тәсілмен өңдейді. Бетті финишті өңдеу детальдардың тозуға төзімділігіне әсер етеді. ААФӨ – қозғалтқыш цилиндрінің тозуға төзімділігін 1,3 есе өсіреді. ААФӨ-нің негізгі мәні – үйкеліс бетін мыстың, қола мен жездің жұқа қабатымен жабу. Болаттағы жездің қабатының қалыңдығы 2-3 мкм, қола мен мыстікі 1 2 мкм. ААФӨ кезінде кедір-бұдырлық азаяды, R_a=0.63-0,08 мкм, ААФӨ-ден бұрын R_a=2,5 мкм болған. ААФӨ кезінде үйкеліс коэффициенті 1,5 есе азаяды, тозуға төзімділік 2 3 есе өседі.