Электроконтактная наплавка (стр. 6 из 6)
В табл. 3 приведены физико–механические свойства наплавленного слоя. Увеличение количества карбида бора до 20% приводит к резкому возрастанию пористости, снижению пластических свойств покрытия, а также износостойкости вследствие ухудшения прочности сцепления между частицами порошкового материала (о чем свидетельствует выкрашивание твердой составляющей композиционного слоя при испытаниях на износостойкость).
Таблица 3. Физико-механические свойства наплавленного слоя при различном содержании карбида бора
| Материал покрытия | e | Пористость,% | аН, МДж/м2 | Характеристика поверхности |
| ПС1 (ПГ–С1+50% ФХ800)ПС1+5% В4СПС1+10% В4СПС1+20% В4СПС1+30% В4С | 1,01,31,61,40,5 | 2…33…53…55…1010…12 | 0,590,540,500,420,26 | ЧистаяЧистаяЧистаяВидны порыЕсть трещины |
Очевидно, при введении более 15% карбида бора, получаемый порошковый материал характеризуется высоким электрическим сопротивлением и низкой теплопроводностью и не успевает прогреться за время наплавки, поэтому плохо уплотняется и спекается. Однако наличие оболочки позволило несколько увеличить критическое количество компонентов-диэлектриков (до 15%), при этом электроконтактный процесс сохраняет стабильность на всем протяжении наплавки.
Испытание порошковых материалов.
Методика проведения испытаний порошкового материала на растяжение и сжатие
Целью этих испытаний является определенно предельных напряжений растяжения и сжатия материала напрессованного слоя. В качестве испытуемого материала использовался материал МК-5. Главным вопросом проведения любых испытаний является вопрос, связанный с изготовлением образцов для испытаний. Поскольку испытуемый материал в его неспеченном состоянии отличается низкой прочностью, то вопрос об изготовлении его образцов оказался достаточно сложным. Образцы для, испытаний как на растяжение, так и на сжатие изготавливались в жесткой пресс-форме. Образцы для испытания на сжатие изготавливались путем уплотнения порошкового материала (рисунок 2.25) в полости матрицы. Давление прессования прикладывалось к верхнему пуансону. Выпрессовка образца из полости матрицы осуществлялась с помощью нижнего пуансона. После выпрессовки образцы имели диаметр 25 мм и высоту 25 мм. Необходимая плотность материала образцов достигалась варьированием высотой засыпки порошка Геометрические параметры изготовленных образцов удовлетворяли требованиям, предъявляемым к образцам для испытания порошковых материалов на сжатие /I8/. Испытания изготовленных образцов на сжатие производились
на испытательной машине ИМЧ-30. Предельное напряжение сжатия определялось по силоизмерителю машины в момент разрушения образца. С целью снижения влияния трения между плитами испытательной машины и торцевой поверхностью образца на точность результатов испытаний, торцевые поверхности образца покрывались слоем парафина. Образцы для испытаний на растяжение изготавливались по схеме, изображенной на рисунке 2.27, путом уплотнения порошкового материала в полости матрицы 2, между верхним 3 и нижним 4
Схема изготовления образцов Схема испытания образцов насжа тиедля испытаний на сжатиетие
Схема изготовления образцов для испытания на растяжение.
отрывными элементами. Отрывные элементы изготавливались из компактной стали. Наличие отрывных элементов необходимо для размещения образца в захватах испытательного устройства. Соединение их с испытуемым порошковым материалом осуществлялось с помощью слоя мягкого покрытия, предварительно нанесенного на поверхность отрывного элемента. В качество покрытия использовался слой оловянисто-свинцового припоя ПОС-ІО толщиной 0,2-0,4 мм. Извлечение образца S3 полости матрицы осуществлялось с помощью нижнего пуансона 5. Необходимая плотность материала порошковой части образца достигалась варьированием высотой засыпки порошка H. Геометрические параметры образцов для испытаний порошкового материала на растяжение удовлетворяют международным нормам /39,
Разрыв по слою порошкового материала при испытании образца на растяжение говорит о высоком качестве соединения отрывных элементов с порошковым материалом.
Техническая новизна способа изготовления таких образцов подтверждена положительным решением по заявке на изобретение 403ІІ72/23Ч033766) от 27,05.87 г, Низкие механические свойства неспеченного порошкового материала не позволили применить для испытаний имеющуюся в наличии испытательную технику, поскольку она обладает относительно высокой скоростью нагружения и низкой чувствительностью силоизмерительных приборов.
Поэтому на базе ручного механического пресса Ж-30 (рисунок 2.29) была разработана и изготовлена установка для испытания на растяжение полученных образцов, Червячный механизм перемещения нижней траверсы обеспечивал любую, как угодно малую скорость нагружения образца 2, который закреплялся в захватах 3. Растягивающая нагрузка фиксировалась динамометром чаоового типа 4, а соосность ее приложения обеспечивалась шаровыми шарнирами 5.
Рисунок 2.29
Установка для испытания порошковых материалов на растяжение.
СПИСОК ССЫЛОК
1. А. М. Михед, инж., В. П. Черныш, д–р техн. наук (Национ. техн. ун–т Украины «КПИ») Восстановление размеров и свойств чугунных цилиндрических деталей электроконтактной наваркой проволок //Автоматическая сварка. – 2000. – №3. – с. 42 – 45.
2. С. Ф. Андронов Электроконтактная шовная наварка металлических лент и порошков //Сварочное производство. – 2001. – №12. – с. 25 – 26.
3. С. Ф. Андронов, Б. М. Гарипов Электроконтактная наплавка порошково-полимерных материалов //Сварочное производство. – 2000. – №5. – с. 6 – 7.
4. В. М. Карпенко, В. Т. Катренко, кандидаты техн. наук, В. А. Пресняков, инж. Электроконтактная наплавка с применением порошковых материалов, заключенных в металлическую оболочку //Автоматическая сварка. – 1999. – №5. – с. 56 – 59.
5. В. М. Карпенко, В. Т. Катренко, В. А. Пресняков Электроконтактная наплавка порошковых материалов в металлической оболочке Краматорск.: КИИ, 1999, 126 с.
6. В. К. Ярошевич, Я. С. Генкин, В. А. Верещагин Электроконтактное упрочнение. – Минск.: Наука и техника, 2002, 256 с.
7. Ю. В. Клименко Под редакцией Э. С. Каракозова. Электроконтактная наплавка. Москва.: «Металлургия», 1998, 128 с.
8. И. Д. Радомысельский, Е. В. Рыморов Уплотнение и электросопротивление смесей металлических порошков с неметаллическими при низких давлениях холодного прессования //порошковая металлургия. – 2005. – №7. – с. 70 – 74.