Применение процесс борирования

Борирование — процесс химико-термической обработки, диффузионного насыщения поверхности металлов и сплавов бором при нагреве и выдержке в химически активной среде.

Бор в виде парашка или кристилов.

Назначение борирования — повысить твердость, сопротивление абразивному износу и коррозии в агрессивных средах, теплостойкость и жаростойкость стальных деталей.

Промышленное применение получили: борирование в порошковых смесях, электролизное борирование, жидкостное безэлектролизное борирование, ионное борирование и борирование из обмазок (паст)

Наиболее распространенным является жидкостное электролизное борирование: в тигель с расплавленной бурой помещают обрабатываемую деталь (катод) и графитовый стержень (анод), через которые пропускают постоянный ток для создания процесса электролиза. Оптимальная температура борирования 920—950° С Основным оборудованием являются печи-ванны с электрическим или газовым обогревом.

Повышение плотности тока, температуры и длительности процесса незначительно увеличивает толщину слоя при одновременном возрастании его хрупкости. Кроме того, повышение температуры приводит к уменьшению срока службы оборудования, увеличению расхода сырья и ухудшает структуру основного металла. Понижение температуры уменьшает скорость диффузии и замедляет процесс борирования.

Детали, подвергаемые борированию, должны иметь чистую поверхность. Окалину и ржавчину удаляют дробеструйной обработкой. Для удаления следов масла и других загрязнений детали протирают ветошью, сухой или смоченной бензином. Местная защита поверхностей, не подвергаемых борированию, осуществляется гальваническим омеднением или электролитическим хромированием (более надежный способ).

Недостатками электролизного борирования являются: низкая стойкость тиглей в результате разъедания их бурой, невозможность обработки деталей сложной формы, засорение расплавленной буры кусками электродов, что приводит к замыканию деталей с электродом.

Газовое борирование — более совершенный метод насыщения бором. Оно проводится в активных газовых средах и при более низких температурах. Но применяемые газовые смеси токсичны и взрывоопасны, что и ограничивает применение газового борирования.

Стойкость деталей после борирования увеличивается в 2 — 10 раз. Изделия, подвергшиеся борированию, обладают повышенной до 800 °C окалиностойкостью и теплостойкостью до 900–950 °C. Восстановление износа.

Борированию подвергают траки, детали топлевного оборудования и другие детали из углеродистых и легированных сталей с различным содержанием углерода работающие в условиях абразивного износа.

Феромагнитное борирование.

Деталей помещают между двумя магнитными полюсами. Один из которых является катодом, а деталей анодом. Бор в виде парашка с содержанием металлической стружки. Пропускается ток. Происходит намагничивание детали, которая вращается. Стружка пристают к ней. И при прохождение тока происходит её расплавление.

 

Применение алитирования.

Алитирование – это процесс насыщения поверхности детали алюминием.

Есть несколько способов алитирования:

Его проводят в порошкообразных смесях при 1000 °C и выдержке в течение 8 ч образуется слой в 0,4—0,5 мм, насыщенный алюминием.

погружением в расплав алюминия (с 6—8 % кремния (Si)) при 700—800 °C с последующей выдержкой, при этом концентрация алюминия в поверхностной части слоя составляет ~ от 80 % и выше. Толщина слоя 20-1000 мкм в зависимости от длительности нахождения в расплаве. Твердость алитированного слоя (на поверхности) до 500 HV, износостойкость наиболее высокая из всех методов

Металлизацией - на поверхность детали наносят слой алюминиевого порошка и после изоляционной обмазки деталь подвергают диффузионному отжигу

Покраской деталей алюминиевой краской (с последующим диффузионным отжигом в защитной атмосфере);

Алитированный слой обладает лучшим чем цинковый слой сопротивлением коррозии в атмосфере и морской воде. Повышается поверхностная твёрдость. Не происходит окисления материала при работе в высоких температурах, избегается термический удар.

Алитирование применяют при изготовлении клапанов автомобильных двигателей, лопаток и сопел газовых турбин, защиты от коррозии металлоконструкций и т. п.

Алитирование в расплавленном алюминии широко используются вместо горячего цинкования (листы, проволока, трубы, строит, детали).

Контроль осуществляется: внешний осмотр, замер толщины слоя, величина зёрен.

 

Ремонт зубчатых колёс

Зубчатые колёса относятся к классу диски типовых деталей. Дефектами являются трещины, износ шлицов. Основными же дефектами, которые определяются видом их работы, являются разрушение, выкрашивание зубьев, износ их по профилю и по торцевой поверхности. Из-за больших затрат (экономической нецелесообразности) большинство этих дефектов не восстанавливаются. Единственный восстанавливаемый дефект по торцу. Он возникает при соударение зубьев шестерен в момент ввода их в зацепление. Применяются два способа: электродуговая наплавка, наплавка под слоем флюса.

Суть электродуговой наплавки: зaключaется в тoм, чтo электрoднaя прoвoлoкa из кaссеты непрерывнo пoдaется в зoну свaрки. Тoк к электрoднoй прoвoлoке пoдвoдится через мундштук и нaкoнечник, рaспoлoженные внутри гaзoэлектрическoй гoрелки. При нaплaвке метaлл электрoдa и детaли перемешивaется. В зoну гoрения дуги пoд дaвлением 0,05...0,2 МПa пo трубке пoдaется углекислый гaз, кoтoрый, вытесняя вoздух, зaщищaет рaсплaвленный метaлл oт вреднoгo действия кислoрoдa и aзoтa вoздухa.

Суть наплавки под флюсом: Восстановление происходит путём наплавления электрода на поверхность зуба. Флюс защищает зону наплавления от окисления кислородом воздуха. Форма предаётся с помощью наплавочной формы. Она сделана из меди и заполнена водой в целях предотвращения её расплавления.

Восстановление зуба по профилю можно производить с помощью копировальных станков или же применить электрохимическую обработку наплавленных зубьев. Смысл заключается в пропускание тока между катодом (инструментом) и анодом (деталью) в среде 10-15% раствора едкого натрия NaOH. Происходит вытравливание материала зубьев по форме инструмента.

 

Шатуны. Ремонт.

К стержням некруглым относятся: штанги реактивные, рычаги коробок, шатуны, сошки и т.д. Шатуны делают из стали легированной 40Л горячей штамповкой, иногда литьем. Основные дефекты: погнутость; коробление; трещины; скручиваемость (изгиб; не параллельность осей); износ верхнего отверстия (отверстия под палец).

При наличии трещины шатун выбраковывается. Погнутость или изгиб устраняются если они находятся в допуске. Устраняется с помощью пресса

Или с перегибом (формирование более сложных остаточных напряжений).

Скручивание – оси не лежат в одной плоскости.

В верхнем отверстии шатуна запрессовывается втулка или палец. При износ ремонт происходит путем расточки до ремонтного размера втулки или пальца.

Другой способ: постановка свернутых втулок. Они представляют собой стальную пластину толщиной 0,6 мм. Развернутая длинна = длине окружности отверстия. Обработка под размер пальца.

Для их фиксации либо нарезка канавки внутри отверстия и обкатывание роликом либо фиксация через масляный канал втулкой заподлицо. Нижняя головка шатуна. Отверстие под наружные вкладыши изнашиваются. Либо гальваническое железнение потом обработка под размер.

Либо снятие металла с крышки и основной части шатуна.

Износ боковой поверхности под гайку (болт) в результате может происходить самоотворацивание. Восстанавливается фрезой. При аварийных режимах работы или при некачественной сборке шатуна (недостаточной затяжке) может происходить разрыв тела болта или срез витков резьбы. После ремонта шатуны подбираются по массе. Допускается разность ≈13-17г. Большой шатун (судовых V образных) нижняя часть не восстанавливается.