Повышение долговечности деталей электронасосов путем проведения комбинированного упрочнения

УДК 621.357.08

ПОВЫШЕНИЕ ДОЛГОВЕЧНОСТИ ДЕТАЛЕЙ ЭЛЕКТРОНАСОСОВ ПУТЕМ ПРОВЕДЕНИЯ КОМБИНИРОВАННОГО УПРОЧНЕНИЯ

САМОК Г.С., канд. техн. наук, ПОЛЕТАЕВ В.А., д-р техн. наук, ТРЕТЬЯКОВА Н.В., канд. техн. наук

Представлены результаты исследования деталей электронасосов, упрочненных комбинированным способом, на износостойкость.

Ключевые слова: электронасосы, износостойкость, защитные покрытия.

THE INCREASE OF ELECTRIC PUMPS COMPONENTS DURABILITY BY MEANS OF COMPLEX STRENGTHENING

G.S. SAMOK, Ph.D., V.A. POLETAEV, Ph.D., N.V. TRETJYAKOVA, Ph.D.

This paper represents the results of the analysis of electric pump components, strengthened for wear resistant with a complex method.

Key words: electric pumps, wear resistant, protective coats.

Для защиты деталей электронасосов от воздействия окружающей среды используются различные защитные покрытия.

Покрытия испытывают два вида воздействия. Первый вид - это факторы внешней среды: контакты с газами, аэрозолями, морской водой, щелочными растворами и т.д. Второй вид воздействия - это тепловые выделения поверхностей работающего двигателя. Особую нагрузку при работе электронасосов испытывают детали (втулки), контактирующие с водой. Втулки изготовлены из сталей 12х18 или 40х13Н10Т. Предложено заменить эти стали на более дешевую, например, сталь 45 с применением комбинированного упрочнения.

Упрочнение проводилось последовательным нанесением гальванопокрытия из хрома с ультраалмазами, алмазным выглаживанием, импульсной магнитной обработкой. Гальванопокрытие наносилось на втулки из стали 45 диаметрами 23 мм, 30 мм, 40 мм и 60 мм. Алмазное выглаживание осуществлялось после нанесения гальванопокрытия. Скорость вращения детали - 700 об/мин, подача - 0,15 мм/об, сила выглаживания - 200 Н. Импульсная магнитная обработка проводилась после алмазного выглаживания. Напряженность магнитного поля - 800 кА/м, количество импульсов - 3, длительность импульса - 0,1 с, промежуток времени между импульсами - 1 с.

Для исследования деталей (втулок) на износ использовалась специальная установка. В качестве контртела применялся чугун СЧ12. Нагрузка в зоне контакта - 200 Н.

На рис. 1 показана исходная поверхность детали с гальванопокрытием до износа; на рис. 2 - с гальванопокрытием, последующими алмазным выглаживанием и импульсной магнитной обработкой до износа; на рис. 3-4 - эти же поверхности после износа.

Анализ фотографий показывает, что исходная поверхность покрытия, состоящая из хрома с ультраалмазами, имеет выступы (рис. 1), а после обработки алмазным выглаживанием (рис. 2) этих выступов нет, так как они вдавлены в поверхность алмазным выглаживателем. На поверхности хрома присутствует сетка трещин, что является типичным для хромовых покрытий. Трещины образуются в процессе электроосаждения в результате концентрации внутренних напряжений. Исследованиями установ-

лено, что на ранних стадиях испытания на износ сначала изнашиваются вершины выступов, а затем уже сама поверхность покрытия. В дальнейшем под действием внешней нагрузки исходные трещины растут, образуются новые трещины. Развитие процесса изнашивания приводит сначала к локальному разрушению покрытия (рис. 3), а затем - к общему его разрушению.

После алмазного выглаживания и импульсной магнитной обработки заметных следов разрушения поверхности нет (рис. 4).

Рис. 1. Исходная поверхность детали с гальванопокрытием до износа

Рис. 2. Исходная поверхность детали с гальванопокрытием, алмазным выглаживанием и импульсной магнитной обработкой

Рис. 3. Поверхность детали с гальванопокрытием после износа

© ГОУВПО «Ивановский государственный энергетический университет имени В.И. Ленина»

Рис. 4. Поверхность детали с гальванопокрытием, алмазным выглаживанием и импульсной магнитной обработкой после износа

Самок Георгий Семенович,

ОАО «Электродвигатель» (г. Бавлены, Владимирская область), кандидат технических наук, генеральный директор, e-mail: poletaev@tam.ispu.ru

Полетаев Владимир Алексеевич,

ГОУВПО «Ивановский государственный энергетический университет имени В.И. Ленина», доктор технических наук, профессор, зав. кафедрой технологии автоматизированного машиностроения, телефон (4932) 26-97-72, e-mail: poletaev@tam.ispu.ru

Третьякова Наталия Викторовна,

ГОУВПО «Ивановский государственный энергетический университет имени В.И. Ленина», кандидат технических наук, доцент кафедры технологии автоматизированного машиностроения, телефон (4932) 26-97-73, e-mail: admin@tam.ispu.ru

© ГОУВПО «Ивановский государственный энергетический университет имени В.И. Ленина»