ПІДВИЩЕННЯ ДОВГОВІЧНОСТІ ПОРШНЕВЫХ КІЛЕЦЬ МЕТОДОМ ДВОХДРОТОВОЇ МЕТАЛІЗАЦІЇ

Анотація

Підвищення надійності та довговічності поршневих кілець, що працюють в умовах тертя та зношування, вимагає вдосконалення існуючих і розробки нових технологій. Зміцнюючі технології, що існують, недосконалі, бо можуть привести до короблення поверхні виробів, зміни мікрогеометрії деталей, виникненню напружень та екологічним проблемам. Електролітичне хромове покриття, яке наносять на поршневі кільця зараз, не задовольняє зростаючим вимогам до властивостей кілець із високоміцного чавуну. Замість нього запропоновано сталь-молібденове покриття, отримане методом дводротової металізації. Технологічний процес нанесення сталь-молібденового покриття на поршневі кільця містить такі етапи: попереднє очищення, дрібострумова обробка, безпосередньо напилення. Молібденовий та сталевий дріт подавали з певною швидкістю, молібденовий дріт підключали до позитивного полюсу джерела струму, а сталевий – до негативного. Дослідження мікроструктури отриманого покриття показало, що воно має типовий для газотермічних покриттів шаруватий характер з рівномірно розташованими по товщині порами (до 12 %). Пористість покриття забезпечує підвищену маслоємність кілець, що добре впливає на процесі припрацьовування робочої пари гільза – поршневе кільцо та на роботі поршневих кілець при експлуатації. Після травлення мікроструктура являє поєднання ділянок молібдену та сталі. Крім двох основних фаз в покритті виявляються й інші структурні складові, що є продуктами взаємодії сталевого та молібденового дроту з киснем і азотом повітря, а також продуктами взаємодії молібдену та сталі в процесі плазмового напилення. Отримані при дослідженні антифрикційних властивостей результати свідчать про більш високу задиростійкість та кращі антифрикційні характеристики поршневих кілець зі сталь-молібденовим покриттям в порівнянні з електролітичним хромовим. Сталь-молібденове покриття в меншій мірі зношує матеріал пари і має нижчий коефіцієнт тертя. Високі показники сталь-молібденового покриття можна пояснити специфічними властивостями окислів молібдену, що можуть оказувати додаткове змащення і грати роль твердого мастила. Крім того, висока температура плавлення молібдену сприяє зменшенню схильності до схоплювання матеріалів.