Содержание к диссертации
Введение
1.Состояние вопроса и задачи исследования. 10
1.1. Классификация изнашивания деталей сельскохозяйственных машин 10
1.2. Величина и характер износа бронзовых втулок 13
1.3. Существующие способы восстановления бронзовых втулок 13
1 АПорошковые сплавы для электроконтактного напекания 30
1.5. Оборудование для напекания порошковых сплавов 32
1.6. Цель и задачи исследования 34
Выводы по 1 главе 34
2. Теории процесса электроконтактного напекания металлических порошков на металлические поверхности 35
2.1.Теория напекания одно и много компонентных металлических
порошков на металлические поверхности 36
2.1.1 .Спекание однокомпонентных систем 36
2.1,2.Спекание многокомпонентных систем 42
2.2. Влияние геометрического, температурного и магнитоэлектрического факторов на качество восстанавливаемой поверхности 52
2.3.Условия работы подшипников скольжения типа втулка 56
Выводы по 2 главе 60
3. Общая методика исследований 61
3.2. Выбор восстанавливаемых деталей для проведения
экспериментов ( 61
3.3. Выбор порошковых материалов из цветных сплавов 61
3.4. Выбор флюса 64
3.5. Выбор оборудования 66
3.6. Вспомогательное оборудование для экспериментов 69
3.7. Обеспечение основных параметров ЭКН и их контроль 75
3.8. Структурная схема исследований физико-механических свойств напеченного покрытия 80
3.8.1. Методика определения микротвердости поверхности 82
3.8.2. Методика определения твердости по высоте напеченного слоя 83
3.8.3. Методика определения прочности сцепления напеченного слоя с поверхностью образца 83
3.8.4. Методика определения плотности напеченного слоя 85
3.8.5. Методика определения пористости напеченного слоя 86
3.8.6. Методика определения износостойкости напеченного слоя 87
3.8.7. Методика проведения микроструктурных исследований 90
3.9. Планирование эксперимента 91
Выводы по 3 главе 93
4. Основные параметры процесса электроконтактного напекания алюминиевожелезистой бронзы БРАЖ9-4 94
4.1. Реализация плана эксперимента 95
4.2. Металлографический анализ и оценка пористости покрытий 101
4.3. Выбор флюса.., 108
4.4. Определение твердости5и микротвердости покрытия 111
4.5. Определение температуры напекания :...116
4.6. Влияние шероховатости поверхности образцов перед напеканием 121
4.7. Влияние высоты напекаемого слоя и времени напекания на сцепляемость 123
4.8. Определение плотности напекаемого слоя 126
4.9. Определение износостойкости напеченного слоя 129
Выводы по 4 главе 135
5. Экономические расчеты эффективности ремонта изношенной детали на специализированном участке ремонтной мастерской 137
5.1. Расчет общих показателей.. 138
5.2. Расчет относительных показателей 140
5.3.Расчет экономической эффективности внедрения нового технологического процесса восстановления изношенной детали на специализированном участке ремонтной мастерской 143
5.4. Последовательность расчета 144
5.5. Расчет цены продукции 149
5.6. Определение величины фондоотдачи 150
5.7. Определение прибыли на 1 руб. основных производственных фондов
5.8. Определение величины фондоотдачи 151
5.9. Определение уровня рентабельности 151
5.10. Определение годовой экономии 152
5.11. Определение окупаемости капитальных затрат 152
Выводы по 5 главе 153
Общие выводы 154
Список литературы
- Величина и характер износа бронзовых втулок
- Влияние геометрического, температурного и магнитоэлектрического факторов на качество восстанавливаемой поверхности
- Структурная схема исследований физико-механических свойств напеченного покрытия
- Металлографический анализ и оценка пористости покрытий
Введение к работе
Актуальность работы. В настоящее время в агропромышленном комплексе нашей страны на фоне реорганизации колхозов и совхозов, увеличения числа крестьянских и фермерских хозяйств, происходит техническое перевооружение машинотракторного парка. Во многих регионах частично или в полном объеме закупается новая техника отечественного и зарубежного производства.
В условиях повышения количества единиц сельскохозяйственной техники особое значение приобретает наличие соответствующей современным условиям ремонтно-обслуживающей базы отрасли АПК. На сегодняшний день многие ремонтные предприятия не имеют той четкой системы обслуживания и ремонта техники, как 20 или 30 лет назад. Однако в некоторых ремонтных предприятиях по сей день, осуществляется ремонт агрегатов и даже полнокомплектных машин.
Основной причиной выхода из строя сельскохозяйственной техники, в большинстве случаев, является неизбежный износ конструкционных деталей. При ремонте техники, как правило, изношенные детали, не подлежащие восстановлению, часто выбраковывают, с заменой их на новые, что, соответственно, повышает себестоимость ремонта техники.
В исследованиях ведущих ученых, занимающихся ресурсосберегающими технологиями: Ачкасова К.А., Батищева А.Н., Воловика Е.Л., Литовченко Н.Н., Орлова Б.Н., Поляченко А.В., Пучина Е.А., Шнырева А.П., Потапова Г.К., Ерохина М.Н., Згирского И.И., Лялякина В.П., Луневского И.Н., Семенова Е.И., Стрельникова В.В., Степанова В.А., Таратуты А.И., Тельнова Н.Ф., Черновола М.И., Черноиванова В.И. и др. даются основополагающие теоретические разработки ремонтного производства, применение которых способствует значительному снижению себестоимости восстановления машин, сокращению запасных частей и способствуют разработки новых методов восстановления.
Одной из особенностей сельскохозяйственных машин является применение в их конструкциях достаточно большого количества деталей из цветных металлов и сплавов, так как они обладают высокими антифрикционными свойствами, коррозионной стойкостью, выдерживают значительные удельные нагрузки и высокие скоростные режимы. Чаще всего это бронзовые подшипники скольжения типа «втулка». Например, в тракторе Т-130 используется 36 бронзовых втулок, которые устанавливаются в различных узлах, таких как: рама, трансмиссия, двигатель, и т.д.
Цель работы. Выполнить теоретическую и экспериментальную работу, а так же разработать технологический процесс восстановления бронзовых деталей типа «втулка» методом электроконтактного напекания с применением порошка из цветных сплавов.
Объект исследования. Технологический процесс восстановления-изношенных поверхностей автотракторных деталей типа «втулка» электроконтактным напеканием порошковых материалов.
Общая методика исследования. Включает изучение величины и характера износа бронзовых втулок используемых в качестве подшипников скольжения в ходовой тележке гусеничных движителей. Анализ существующих и обоснование предлагаемого метода их восстановления; теоретические предпосылки к восстановлению изношенных поверхностей бронзовых втулок порошками типа БрАЖ 9-4; выбор флюса и разработка конструкций приспособлений для проведения ЭКН с использованием данного порошка; исследование физико-механических, микроструктурных и эксплуатационных свойств напеченных покрытий; технико-экономическую оценку разработанной технологии восстановления изношенных поверхностей.
Научная новизна. Заключается в теоретическом обосновании количества необходимой энергии, подводимой непосредственно к напекаемому слою, с максимальным исключением параметра потери тепла на электроды
Реализация результатов работы. Даны практические рекомендации и режимы технологического процесса применения ЭКН для восстановления тяжело нагруженных бронзовых деталей сельскохозяйственных машин порошками из цветных сплавов. Результаты исследования были внедрены в ОАО «Технореммаш».
Практическая ценность. Состоит в теоретическом обосновании возможности применения процесса электроконтактного напекания порошков из цветных сплавов для восстановления бронзовых деталей типа «втулка». В разработке и внедрении технологии восстановления тяжело нагруженных бронзовых деталей способом ЭКН, который ориентирован на реальные условия эксплуатации сельскохозяйственных машин.
Апробация работы. Основные положения диссертационной работы доложены на :1) аттестационных заседаниях кафедры «ремонт и надежность машин» (Москва, МГАУ, 2006-2008гг.; 2) международной научно-практической конференции «Роль молодых ученых в реализации национального проекта развития АПК» (Москва, МГАУ, 2006-2007гг.); 3) международной научно-практической конференции «Современные проблемы технического сервиса в АПК» (Москва, МГАУ, 2007г.); 4) участие в выставке «Интеравтомеханика» (Москва, Крокус Экспо, 2008г).
Публикации.
По теме диссертации опубликовано 5 печатных работы, из них 1 в источниках, регистрируемых ВАК. Получено 2 патента. Структура и объем диссертации.
Диссертация состоит из введения, пяти глав, списка литературы. Работа изложена на 155 страницах машинописного текста, включая 82 рисунка, 16 таблиц, библиографию из 148 наименований, приложения на 15 страницах.
Величина и характер износа бронзовых втулок
Наиболее простым методом восстановления бронзовых втулок является метод пластической деформации. Пластическую деформацию втулок выполняют как в холодном, так и в горячем состоянии [9,17,49,96]. Основными видами пластической деформации являются осадка и обжатие.
Осадка применяется для уменьшения внутреннего и увеличения наружного диаметра втулки, за счёт уменьшения её длинны.
Для сопряжения, воспринимающих значительные удельные нагрузки, уменьшение длины втулок допускается не более чем на 5... 8 % , для мене нагруженных втулок - на 10...15% от номинальной длинны. С уменьшением длинны осаживаемой втулки за счет уменьшения площади её поверхности, резко увеличивается давление вала на втулку, что вызывает повышенный износ и сокращение ресурса втулки. Поэтому данным способом рекомендуется восстанавливать бронзовые втулки с внутренним диаметром до 60 мм и величиной износа до 0,2 мм. Вибродуговая наплавка обладает высокой производительностью (до 2,6 кг/ч); незначительным нагревом детали (до 100 С); зона термического влияния при наплавке незакаленных деталей - 0,6 ... 1,5 мм, закаленных -1,8 ... 4,0 мм в зависимости от режима, что позволяет наплавлять детали малого диаметра (от 12 мм), не опасаясь их прожога или коробления [9,17,29].
К существенным недостаткам способа следует отнести большой разброс твердости покрытия и низкую усталостную прочность детали.
Способ детонационного напыления широко используется иностранными фирмами для нанесения износостойких покрытий на поверхности изделий [42]. При детонационном напылении обеспечивается более плотное и прочное сцепление покрытия с исходным материалом (до 100 МПа), чем при газопламенном и плазменном напылении деталей. Кратковременность протекания процесса в стволе пушки (2 — 3 мс) и нагрев до 150 С позволяют использовать для покрытий тугоплавкие материалы (карбиды, бориды, нитриды и др.).
Детонационное напыление также имеет недостатки и, прежде всего сильный непрерывный шум при стрельбе из пушки, необходимость дистанционного управления процессом и устройства звуконепроницаемого бокса, низкая производительность (покрытие толщиной 0,5 мм наносится со скоростью 0,1 - 0,2 м2/с).
Диффузионная металлизация Также за последние десятилетия был проведен ряд исследований [ 10,17,34,57-59,121,126] в области восстановления и упрочнения деталей машин методами диффузионной металлизации. Диффузионное хромирование - это разновидность химико-термической обработки, заключающееся в насыщении поверхностных слоев деталей хромом в чистом виде или его соединениями (карбиды, бориды, нитриды, силициды и др.). Диффузионное хромирование выгодно отличается от гальванического, обеспечивая высокую производительность и низкую себестоимость восстановления деталей. Восстановленные этим методом детали практически не подвержены коррозии.
Прирост геометрических размеров па образцах из стали 45,45Х составляет (на диаметре) 100 мкм. Такое увеличение геометрических размеров дает возможность восстанавливать детали имеющие износ порядка 70 - 90 мкм [29].
Технологический процесс диффузионного хромирования [9,17,34,37,57-59,126] восстанавливаемых деталей достаточно прост. Детали очищаются и обезжириваются. Затем на восстанавливаемые поверхности наносится обмазка, содержащая хром. Подготовленные таким образом детали устанавливаются в термическую печь, где нагреваются до температуры Н00...1200С. Время выдержки устанавливается в зависимости от необходимости получения приращения геометрических размеров. После остывания деталь подвергается алмазному шлифованию.
Но, несмотря на простоту и дешевизну восстановления деталей данным методом, высокое качество получаемых поверхностей деталей, данный методе может быть внедрен в ремонтное производство применительно к восстановлению большей части деталей типа «вал», так как не обеспечивает необходимый прирост геометрических размеров.
Из-за этого ремонту подлежит только ограниченная номенклатура деталей (с износами до 100 мкм), а большая часть деталей имеет износы, превышающие эту величину.
Способ центробежной заливки [9,93,110,111,112] заключается в нанесении расплавленной бронзы на восстанавливаемую поверхность втулки в процессе ее вращения с заданной окружной скоростью. Плавление бронзы может, осуществляется печным нагревом, с применением электродугового нагрева и с нагревом токами высокой частоты. Наиболее работоспособным оказался процесс центробежной заливки с применением электродугового нагрева при восстановлении внутренней изношенной поверхности бронзовой втулки. Остальные технологии практически не применяются по разным причинам, но основной из этих причин является высокая себестоимость восстановленной втулки.
Влияние геометрического, температурного и магнитоэлектрического факторов на качество восстанавливаемой поверхности
Основными параметрами процесса ЭКН являются величина и длительность импульса тока, а также давление электродов на порошковый слой [45,100]. Технологические и эксплуатационные свойства покрытий, получаемых ЭКН металлических порошков, зависят от большого количества факторов, характеризующих материалы детали и исходного порошка, и их габариты. Так, например, износостойкость и твердость покрытий определяются не только свойствами исходных порошковых материалов, но и режимами напекания. При постоянном химическом составе исходного порошка износостойкость, твердость и прочность сцепления покрытия с основой изменяются в широких пределах.
Анализ результатов исследований показывает, что при постоянном исходном порошковом материале свойства покрытий, полученных ЭКН, определяются условиями уплотнения порошка и температуры.
Геометрический фактор обусловлен тем, что размеры электрических контактов, как правило, намного меньше размеров деталей. Иллюстрацией влияния геометрического фактора служат характер электрического поля в равномерно нагретых деталях при электроконтактном напекании (рисунок 2.7 а). Электрическое поле, характеризуемое в данном случае распределением потенциалов, симметрично относительно z.
Поле плотностей тока зависит от абсолютных значений потенциалов и электрических сопротивлений деталей и электродов. Наибольшие плотности тока (рисунок 2.7,6) в сечениях 1-І и III-III достигаются вблизи границ контактов в результате растекания тока в электродах и деталях. В сечении II-II плотность тока вблизи оси z практически постоянна и постепенно убывает за границами контакта. Неравномерность электрического поля возрастает с уменьшением отношения dk/s. Например, при oVs=3.3 около 25% тока протекает вне поверхности цилиндра с основанием dk, а при d /s=5 лишь 15%. Характер поля зависит также от диаметра электрода, расположения в нем охлаждающего канала.
Электроды имеют интенсивное внутреннее и наружное охлаждение с указанием допустимости, необходимости и условия применения наружного охлаждения в конструкторской или технологической документации. Расстояние от рабочей поверхности электрода до охлаждающего канала составляет 12-16 мм, для обеспечения наибольшей стойкости электродов.
При ЭКН порошковых материалов электродом-пуансоном равномерность уплотнения, а следовательно, и свойств получаемого покрытия по площади на-пекания определяется соответствием формы контактной поверхности электрода-пуансона форме восстанавливаемой поверхности детали (таблица 2.1).
Электроды со сферической рабочей поверхностью обеспечивают обеспечивают более интенсивный нагрев при относительно меньших токах, чем электроды с плоской рабочей поверхностью. А электроды с плоской поверхностью обеспечивают более интенсивную теплоотдачу, т.к пятно контакта с поверхностью детали значительно больше, чем у электродов со сферической поверхностью.
Электрическое яоле-совокупность потенциалов или плотностей тока в различных точках восстанавливаемых деталей в разные моменты времени. Для ЭКН характерно неравномерное электрическое поле, что связанно с действием геометрического, температурного и магнитоэлектрического факторов.
Температурный фактор- проявляется в обтекании током более нагретых участков соединения, отличающихся повышенным сопротивлением, в условиях неравномерного температурного поля и поля электрических сопротивлений.
Магнитоэлектрический фактор- связанный с проявлением поверхностного эффекта, эффекта близости и т.п, мало влияет на характер электрического поля, за исключением случая использования токов повышенной частоты.
В зависимости от роли процессов тепловыделения и теплоотвода различают жесткие и мягкие режимы сварки.
Жесткий режим. Характеризуется кратковременным мощным импульсом тока, когда tCB 0,02s (с) при напекании деталей различных толщин. Температурное поле в этом случае определяется преимущественно тепловыделением: изотерма температуры имеет при этом форму, близкую к прямоугольнику (рисунок 2.8), углы которого вытянуты в сторону областей с повышенной плотностью тока (к периферии контактов), а СЬ+Рз 20% QM.
Структурная схема исследований физико-механических свойств напеченного покрытия
При определении твердости по высоте напеченного слоя образцы послойно обтачивались на токарном станке с толщиной первого дефектного слоя 0,2 мм, а затем по 0,5 мм [92,126]. Перед снятием очередного слоя производилось измерение твердости по методу, указанному в п. 3.8.1. Обтачивание напеченного слоя производилось до тех пор, пока толщина слоя оказывалась в пределах 0,4...0,5 мм.
Прочность соединения покрытия из металлических порошков с изношенной поверхностью восстанавливаемой детали является одним из важнейших показателей качества ее восстановления. В большинстве методов определения прочности соединения [42, 43] определяют прочность покрытия на отрыв в наиболее слабом его сечении (метод Олларда).
Но, как известно, такая схема разрушения покрытия встречается очень редко. Разрушение покрытия чаще всего происходит под действием касательных напряжений по плоскостям скольжения. Поэтому для определения прочности сцепления металлических порошков при электроконтактном напекании был принят метод разрушения покрытия касательными напряжениями путем среза покрытия с основы. Общий вид и схема установки показаны на рисунке 3.16.
Оценка сцепляемости напеченных порошков с поверхностью образцов, в зависимости от различных режимов процесса напекания, осуществлялась как конкретными значениями касательных напряжений, так и коэффициентом сцепляемости Кт, который определялся из выражения: К т Тэт, (3.7) где: і; - текущие значения величин касательных напряжений, полученных в результате экспериментов, т эт - эталонное значение касательного напряжения. В качестве эталонного касательного напряжения было принято его значение при разрушении срезом материала образца. Величина касательных напряжений при разрушении материала образца была 110... 120 кН/мм .
Изучалось изменение сцепляемости от следующих режимов напекания: - температуры, - шероховатости изношенной поверхности бронзовой втулки, - высоты напекаемого слоя, - времени напекания. Плотность - одна из основных характеристик эксплуатационных свойств покрытия. Малая плотность покрытий приводит к значительному снижению прочности, эластичности и других свойств покрытия.
Плотность слоя из порошковых материалов, полученного в процессе электроконтактного напекания, зависит от параметров режима спекания. Как известно, плотность напеченного слоя есть отношение массы покрытия к его объ-ему[13,92]: Р = тсл/Усл (г/см2) (3.8) Массу покрытия можно легко определить с достаточной точностью, зная массу образца до напекания слоя и массу образца с напеченным слоем: тсл=М!-М2, (3.9) где: Mi - масса образца с напеченным слоем, г М2 - масса образца до напекания слоя, г
Объем напеченного слоя определялся как разность объема полого цилиндрического образца с напеченным слоем и объема полого цилиндрического образца до напекания порошка.
При экспериментах изучались влияние на плотность напеченного слоя следующих параметров напекания: - температуры напекания, - давлений электродов на спекаемый порошок, - времени напекания.
Критерием оценки плотности напеченного слоя являлись получаемые величины плотности и относительная плотность. За исходную (эталонную) плотность принята плотность литейной бронзы БрАЖ9-4 которая равнялась 7,55 г/см .
Пористость напеченного слоя определялась по стандартной методике в соответствии с ГОСТ 18898 .Значение пористости находилось из выражения: П = (тн-тс)/(ржУ), (3.10) где: тн— масса насыщенного жидкостью напеченного слоя, г тс- масса сухого напеченного слоя, г рж - ПЛОТНОСТЬ жидкости, г/см3 V - объем напеченного слоя, см3. Для снятия влияния пористости материала образцов перед погружением в дистиллированную воду образца с напеченным слоем "свободные" поверхности образца покрывались лаком.
Изучались влияние на пористость следующих параметров напекания: - температура напекания порошка, - давления электродов на спекаемый порошок, - времени напекания.
В соответствии с ГОСТ 23.224 "Методы оценки износостойкости восстановленных деталей" было принято две группы методов испытаний:
- группа А - сравнительные экспресс-испытания, сущность которых состоит в определении соотношения интенсивностей изнашивания исследуемой (восстановленной) и эталонной поверхностей, испытуемых при заранее установленных идентичных условиях. Испытания этой группы проводили в соответствии с требованиями ГОСТ 23.200, ГОСТ 23.220 и ГОСТ 23.224.
- группа Б - моделирующие испытания, сущность которых состоит в оценке интенсивности изнашивания в эксплуатационных условиях путем пересчета результатов лабораторных или стендовых испытании через масштабные коэффициенты и коэффициенты ускорения.
В соответствии с рекомендациями ГОСТ 23.224 был выбран метод испытания напеченных поверхностей на износостойкость при трении о нежестко закрепленные абразивные частицы ГОСТ 23.208.
Сущность метода состоит в том, что при одинаковых условиях производят трение исследуемых образцов об абразивные частицы, подаваемые в зону трения и прижимаемые к образцу вращающим резиновым роликом. Абразивные частицы предварительно смешивались с маслом марки М 8 при различной концентрации абразива в масле.
Металлографический анализ и оценка пористости покрытий
Пористость является еще одним немаловажным аспектом в изучении микроструктуры напеченного слоя.
Существует несколько основных параметров влияющих на пористость напеченного слоя, такие как: - давление электродов в момент процесса электроконтактного напекания; - температуры напекания порошка; - времени напекания частиц порошка на изношенную основу.
Выводы ряда исследователей по порошковым материалам объясняют постоянство пористости, полученной при некотором оптимальном давлении внешних усилий на порошок и в дальнейшем не изменяющей своей величины с ростом прикладываемых внешних давлений при сжатии порошка, следующими обстоятельствами: - в спекающемся слое, в основном, имеются замкнутые изолированные поры, число и общий объем которых могут уменьшаться под действием прилагаемого давления (давления 5... 11 МПа), - при больших усилиях сжатия происходит усадка изолированных пор, заключающаяся в преобразовании мелких пор в крупные. Общая пористость при этом сохраняется прежней, а число пор уменьшается при увеличении их среднего размера (13...21 МПа).
Незначительное повышение пористости при высоких давлениях порошкового материала из бронзы БрАЖ 9-4 можно объяснить частичным выдавливанием в поверхностный слой жидкой фазы элементов порошка и их выгорание. .
При проведении экспериментов по определению влияния давления электродов была принята оптимальная температура напекания, которая равнялась 950...970С, время напекания - 30...45 с, а давление электродов изменялось от 5 до 13 МПа с интервалом 2 МПа. Высота напекаемого слоя во всех экспериментах до 4 мм.
При проведении экспериментов по определению влияния температуры напекания порошки напекались при температуре 700...950С с интервалом в 50С. Давление электродов составляло 13 МПа как наиболее оптимальное, полученное при предыдущих экспериментах и время напекания - 30...40с. Высота напекаемого слоя - до 4 мм.
При проведении экспериментов по определению влияния времени напекания слоя температура напекания составляла 950...970С, давление электродов в пределах 13 МПа, высота напекаемого слоя — до 4 мм, а время напекания изменялось от 10 до 60 с.
Результаты экспериментов представлены на графике (рисунок 4.5). На рисунках 4.6, 4.7, 4.8 представлены фотографии микрошлифов, где наглядно видно влияние недостаточного и оптимального давлений на спекаемый порошок.
Диаграмма, представленная на рисунке 4.10, показывает, что длительность времени того периода, при котором образуется пористость напекаемого слоя порошка, практически не влияет на изменение величины пористости. Этот же вывод справедлив и для температуры напекания, начиная от ее оптимального значения.
На рисунке 4.11 приведены значения пористости напеченного слоя из порошка БрАЖ 9-4, полученные при оптимальных режимах напекания, при сравнении с пористостью литейной бронзы, которая колеблется в пределах 0,3...0,36 %, и выраженные через относительный коэффициент пористости: Kn = Ki/K6p (4.18) где Kj - экспериментальные значения пористости напеченного слоя при различных оптимальных режимах напекания, КбР - среднее значение пористости литейной бронзы БрАЖ 9-4, принятой 0,33%.
Полученные зависимости показывают, что электроконтактное напекание цветного порошка марки БрАЖ 9-4 снижает пористость напекаемого слоя по сравнению с пористостью литейной бронзы из данного материала. Этот вывод подтверждает известное заключение многих исследователей по приме нению металлических порошков, что напекание есть нагрев и выдержка порошкового материала при температуре ниже точки плавления основы, однако это не означает, что в процессе нагрева вообще не должно происходить расплавление какой-либо составляющей в случае многокомпонентных материалов.
Спекание порошка БрАЖ 9-4 происходит в присутствии жидкой фазы (температура плавления алюминия лежит в пределах 660С), что обеспечивает практически полное уплотнение спекаемого порошка и получение изделий с минимальной пористостью.
Как было отмечено в общей методике, для проведения экспериментов по выбору флюса при электроконтактном напекании порошка марки БрАЖ 9-4 были взяты три вида флюсов: флюс №1 состав: - бура прокаленная 100%. флюс № 2 состав: - цинк хлористый — 70%, калий хлористый - 10%, натрий хлористый - 10%, аммоний хлористый - 10%; флюс № 3 состав: - бура прокаленная - 60%, борная кислота - 10%, карбонат натрия - 10%, поташ-10%, поваренная соль-10%.
При проведении экспериментов по выявлению оптимального состава флюса и его % соотношения с массой порошка при электроконтактном напекании были приняты следующие исходные параметры: - температура напекания, рассчитанная в соответствии с формулами в главе 2, была: 960С, усилие сжатия электродов: 10-13 МПа, площадь образца для напекания порошка: 1400 мм2, масса порошкового покрытия: 45 г.
Переменной составляющей являлась масса флюса, величина которой рассчитывалась как заданный % от массы порошкового покрытия. Значение % флюса изменялось от 0 до 10 %.
Оценка эффективности применения флюса характеризовалась величинами прочности соединения как частичками порошка между собой, так и сцепляемостью порошкового покрытия с поверхностью образца. Определение значений сцепляемости производилось по стандартной методике, приведенной в главе 3. На рисунке 4.12 представлен график изменения величины сцепляемости частиц порошка в напеченном слое, на рисунке 4.13 график, изменения величины прочности соединения напеченного слоя с поверхностью образца.
