Строительные машины и оборудование, справочник






Физико-механические свойства покрытия


Категория:
   Техническое обслуживание дорожных машин


Физико-механические свойства покрытия

Во время металлизации проволока из любого металла плавится в ацетилено-кислородном» пламени, электрической дуге или при индукционном нагреве т. в. ч. Струя сжатого воздуха, выходящая из сопла аппарата, распыливает расплавленный металл на частицы размером 0,001—0,05 мм, сообщая им большую скорость (до 125—250 м/сек).

Металлизируемые частицы металла не свариваются с основным металлом и друг с другом, а сцепляются чисто механически. Частицы распыливаемого металла в пластическом состоянии достигают заранее подготовленной шероховатой поверхности детали. (С гладкой шлифованной поверхностью покрытие не сцепляется.) При ударе о шероховатую поверхность они деформируются, заклиниваются и сравнительно хорошо сцепляются с ней. Качество подготовки шероховатой поверхности оказывает на прочность сцепления покрытия решающее влияние.

При металлизации распыливаемый металл изменяет свои свойства и существенно отличается от исходного металла.



Во время плавления и распыливания частицы металла окисляются, и в них выгорают составные элементы металла. Например, при электрометаллизации углерод выгорает на 30—50%. марганец — на 40—60%.

Распыливаемые холодные частицы металла при ударе о поверхность нагреваются, быстро остывают вследствие охлаждения струей сжатого воздуха и закаливаются.

В результате указанных явлений образуется неоднородная пористая и хрупкая структура металла покрытия с незначительной пластичностью и малым сопротивлением ударным нагрузкам.

Наиболее существенными физико-механическими свойствами покрытия являются структура, твердость, износостойкость относительная механическая прочность и прочность сцепления покрытия с основным металлом.

Структура металла покрытия имеет ярко выраженный кучный характер, совершенно отличный от исходного металла. Существенными особенностями структуры являются наличие окислов в виде отдельных включений и сплошных прослоек, шлаковых включений и пор, проходящих через весь слой покрытия. Граница соединения покрытия с основным металлом резко очерчена, и металл покрытия не диффундирует в основной металл детали.

Твердость покрытия выше твердости исходного металла, так как частицы металла вследствие быстрого охлаждения закаливаются и получают наклеп при ударе о поверхность детали. Твердость зависит от условий режима металлизации: чем ближе сопло распылителя (пистолета) к поверхности детали, тем выше твердость; с увеличением давления сжатого воздуха твердость повышается.

Износостойкость покрытия в условиях сухого трения очень низка. При сухом трении происходит не истирание металла, а его разрушение по границам окисных пленок.

В условиях жидкостного трения покрытие обладает весьма высокой износостойкостью. Она примерно в 2—3 раза выше износостойкости исходного металла. Объясняется это повышенной твердостью и пористостью покрытия, которое поглощает и хорошо удерживает смазку, обеспечивая лучшие условия для жидкостного трения. Поры покрытия могут поглощать масло до 10% от объема покрытия. Это свойство особенно ценно для ремонтируемых деталей, работающих в условиях трения.

Покрытие после обработки его резцом не изменяет своей способности поглощать масло, но при обработке шлифованием количество поглощаемого масла уменьшается в 3—4 раза, так как при шлифовании поры закупориваются абразивной пылью.

Механическая прочность покрытия незначительна, за исключением сопротивления сжатия, которое для стального покрытия равно 80—100 кГ/мм2. Поэтому покрытие не должно подвергаться динамическим местным ударным нагрузкам.

При совместной работе с основным металлом детали покрытие переносит все виды статических нагрузок; разрушение покрытия и его отслаивание происходят лишь в результате деформаций, превышающих предел упругости основного металла детали, что у деталей с, нормальным запасом прочности не может иметь места.

Вследствие малой прочности покрытия геометрическое увеличение размеров детали (толщины покрытия) не повышает ее прочности.

Прочность сцепления покрытия с основным металлом является важнейшим показателем для определения возможности применения металлизации при ремонте деталей.

Как уже говорилось, сцепление покрытия с основным металлом является чисто механическим и основано на адгезии — ствойст- ве механического сцепления за счет избыточной энергии в поверхностном слое: оно зависит от качества подготовки поверхности,, природы и свойства металлов, температуры металлизируемой поверхности и режима работы аппарата.

Прочность сцепления стальных покрытий в зависимости от их толщины и способа подготовки детали колеблется в пределах от 50 до 400 кГ/см2.

Свойство распыливаемого металла оказывает значительное влияние на прочность сцепления. Алюминий сцепляется плохо, в то время как цинк очень хорошо сцепляется с другими металлами. Этим свойством цинка пользуются для создания подслоя при металлизации металлами с плохой сцепляемостью. Толщина подслоя берется 0,05—0,1 мм.

Температура металлизируемой детали влияет на прочность сцепления. С увеличением температуры основного металла прочность сцепления увеличивается, но практически подогрева детали не применяют, так как при этом уменьшается твердость покрытия.

Режим работы аппарата также связан с прочностью сцепления. При увеличении расстояния сопла от детали прочность заметно падает, а при большом расстоянии сцепление вообще отсутствует.

Несмотря на то, что прочность сцепления сравнительно невысока, но достаточна для практических целей, то возможно производить обработку покрытия резанием.

Усадка металла покрытия — явление, наблюдаемое при металлизации. Слой покрытия при остывании дает усадку (для стальных покрытий линейная усадка — 1,5%)- Это свойство следует учитывать при нанесении толстого покрытия на поверхность вала. Хрупкое покрытие на валу при усадке может дать трещины, а при металлизации отверстий после остывания покрытия усадка вызывает отслаивание и отскакивание (отделение) покрытия в виде втулки.

Технологический процесс ремонта деталей металлизацией состоит из подготовки поверхности к металлизации, металлизации (электрической, газовой или высокочастотной) и последующей обработки и отделки покрытия.

Читать далее:

Категория: - Техническое обслуживание дорожных машин

Главная → Справочник → Статьи → Форум



Разделы

Строительные машины и оборудование
Для специальных земляных работ
Дорожно-строительные машины
Строительное оборудование
Асфальтоукладчики и катки
Большегрузные машины
Строительные машины, часть 2,
Дорожные машины, часть 2
Ремонтные машины
Ковшовые машины
Автогрейдеры
Экскаваторы
Бульдозеры
Скреперы
Грейдеры Эксплуатация строительных машин
Эксплуатация средств механизации
Эксплуатация погрузочных машин
Эксплуатация паровых машин
Эксплуатация экскаваторов
Эксплуатация подъемников
Эксплуатация кранов перегружателей
Эксплуатация кузовов машин
Крановщикам и стропальщикам
Ремонт строительных машин
Ремонт дорожных машин
Ремонт лесозаготовительных машин
Ремонт автомобилей КАмаЗ
Техническое обслуживание автомобилей
Очистка автомобилей при ремонте
Материалы и шины