Исследование технологических возможностей процесса формирования покрытий при различных режимах обработки ударно-режущим инструментом на подложках из различных материалов. Разработка режимов обработки ударно-режущим инструментом для формирования покрытий, работающих в условиях интенсивного изнашивания и окислительного воздействия окружающей среды

Цель: разработка режимов обработки ударно-режущим инструментом для формирования покрытий, работающих в условиях интенсивного изнашивания и окислительного воздействия окружающей среды. Проведены исследования технологических возможностей процесса формирования покрытий при различных режимах обработки ударно-режущим инструментом на подложках из различных материалов. Изготовлены образцы для нанесения покрытий. Составлен и реализован математический многофакторный эксперимент для качественной оценки влияния материалов покрытия и режимов обработки ударно-режущим инструментов на эксплуатационные свойства сформированных покрытий. Выполнены теоретические и экспериментальные исследования влияния технологических параметров процесса формирования покрытия с конструктивными параметрами ударно-режущего инструмента.По результатам проведенного эксперимента и обработки экспериментальных данных определены оптимальные режимы обработки поверхности, в результате достигается выполнение качественных конструктивных параметров формируемого покрытия. Качество сформированных покрытий определено с применением экспериментальных методов, в результате которых установлено, что предел прочности при нормальном отрыве образцов с покрытием из композиционных бронз, сформированных на стальной (сталь 45, 43 - 45 HRC) поверхности, достигает в среднем 15 МПа. При этом разрушение носит преимущественно адгезионный характер. Предел прочности покрытий, сформированных на поверхности из серого чугуна СЧ20 (45 - 47 HRC), составляет 11,66 МПа, при этом может иметь место как адгезионный, так и когезионный и смешанный характер разрушения. Последующая термическая обработка покрытий (отжиг в защитно-восстановительной атмосфере эндогаза при температуре 800 - 820 ºС в течение 30 - 35 мин) способствует повышению их адгезионной прочности минимум в 2 раза (свыше 25 МПа) и снижению микротвердости в 1,8 - 2,0 раза. На основе ГОСТ 23.224 - 86 предложена методика для оценки триботехнических характеристик образцов с покрытием, работающих в условиях интенсивного изнашивания, а также для образцов, работающих в условиях воздействия окислительной среды. На основе разработанной методики определены наиболее эффективные режимы обработки поверхности. Для оценки триботехнических характеристик образцов с покрытием проведены лабораторные испытания. Результаты испытаний показали значительное увеличение ресурса образцов с покрытием по сравнению с образцами без покрытия, которые составили 1,5 - 2,5 раза. На основе предложенной разработанной методики определены наиболее эффективные режимы обработки поверхности. Представлена конструкторская документация и изготовлен опытный образец установки для нанесения покрытий ударно-режущим инструментом на подложках из различных материалов. Выполнено испытание промышленных образцов - гидроцилиндры уравновешивания. Результаты промышленных испытаний обработанных гидроцилиндров уравновешивания, подвергнутых обработки ударно-режущим инструментом с формированием коррозионно-стойких покрытий, показали увеличение срока службы в 1,5 - 2,4 раз. Промышленные испытания обработанных станин после нанесения износостойкого покрытия показали, что ресурс станин увеличился в 2,5 - 3 раза, снизилось биение суппортов на 75 - 80%, повысилась точность изготовления деталей.