Книга написана згідно з навчальними планами спеціальностей: 8.092301"Технологія та устаткування зварювання"і 8.092303"Технологія та устаткування відновлення та підвищення зносостійкості машин і конструкцій",які затверджені Міністерством освіти України у 1998 р.
Книга охоплює зміст професійно-зорієнтованих навчальних дисциплін для спеціалістів кваліфікаційного рівня"бакалавр","спеціаліст","магістр".Навчальний посібник написаний колективом кафедри"Обладнання та технологія зварювального виробництва"за матеріалами навчальних занять, які вони ведуть в ЗНТУ, використовуючи як літературні дані, так і результати власних наукових досліджень, виконаних за завданнямипідприємств в планах роботи двох галузевих лабораторій, колишнього Мінчермета СРСР"Підвищення зносостійкості деталей обладнання вогнетривких підприємств"і колишнього Міністерства целюлозно-паперової промисловості СРСР"Підвищення зносостійкості і терміну служби деталей паперового виробництва",функціонуючих в складі кафедриОТЗВ з 1970 р., а також співробітниками кафедри"Машини і технологія ливарного виробництва"ЗНТУ та кафедри"Обладнання та технологія зварювального виробництва"Приазовського державного технічного університету.
Книга призначена для студентів, магістрів, аспірантів та докторантів зварювальних спеціальностей. Вона може бути корисною для фахівців промислових підприємств і наукових закладів, які працюють у галузі зварювання, наплавлення, відновлення та підвищення зносостійкості та терміну служби деталей машин.
ЗНОСОСТІЙКІСТЬ СПЛАВІВ, ВІДНОВЛЕННЯ ТА ЗМІЦНЕННЯ ДЕТАЛЕЙ МАШИН: Навчальний посібник. - Запоріжжя: Вид-во ВАТ"Мотор Січ", 2006 - 420с.
ЗМІСТ
АНОТАЦІЯ... З
ПЕРЕДМОВА... 4
ВСТУП... 6
Розділ 1 ПРОБЛЕМА ПІДВИЩЕННЯ ТЕРМІНУ СЛУЖБИ МАШИН
(д-р техн. наук, проф. Попов B.C.)... 9
1.1 Зношування металів і сплавів... 12
1.2 Механізм зношування... 13
1.3 Зносостійкість сталей і сплавів в умовах адаптації до зовнішніх
енерго-механічних впливів (спільно з канд. техн. наук, доц.
Поповим С.М.)... 17
1.4 Класифікація видів зношування... 23
1.5 Методи підвищення зносостійкості і терміну служби
деталей машин... 25
1.5.1 Раціональне конструювання... 26
1.5.2 Вибір матеріалу... 26
1.5.3 Підвищення зносостійкості методами термічної
іхіміко-термічної обробки... 27
1.5.4 Зносостійке наплавлення ... 27
Розділ 2. АБРАЗИВНЕ ЗНОШУВАННЯ... 34
2.1 Здатність сталей та наплавних сплавів до опору в умовах зношуваннянапівзакріпленим абразивом (канд. техн. наук, доц. Попов С.М.)… 34
2.2Спрацьовування сталей і сплавів при високому тиску
абразивного середовища (д-р техн. наук, проф. Бриков М.М.)... 49
2.3 Механізм зношування інструментів при контакті з монолітним
абразивом при високому питомому тиску (д-р техн. наук, проф.
ПоповB.C.,магістр, ст. викл. Капустяп О.Є.)... 58
2.3.1 Умови роботи інструментів для обробки природного каменя... 58
2.3.2 Характеристика зношуючого середовища...59
2.3.3 Особливості зношування та руйнування інструментів для обробки природного каменя.... 602.3.4Поліпшення макроструктури металу... 64
2.4 Вплив неметалевих включень на зносостійкість наплавленого
металу (канд. техн. наук, доц. Шумікіп О.Б.)… 68
2.4.1 Зниження вмістунеметалевих включень в наплавленому металі при використанні рафінованих феросплавів електрошлакової виплавки (канд. техн. наук, доц. Бережний С.П.)...71
2.4.2 Зношуюча здатність і властивості деяких абразивних матеріалів... 82
2.4.3 Вплив типу і кількості неметалевих включень на абразивне зношування металу...832.4.4Вплив зміцнюючої фази на властивості зносостійких сплавів... 88
2.5 Підвищення терміну служби деталей при абразивному
зношуванні (д-р техп. наук, проф. Бриков М.М.)... 91
2.5.1 Пластини для формування вогнетривів... 92
2.5.2 Гільзи та штирі...102
2.5.3 Пластини пресуючих штампів (спільно з
канд. техн. наук, доц. Ткачепко Ю.М.)... 112
2.6 Опір сплавів системи Fe-C абразивному
зношуванню (канд. техн. наук, Бриков М.М.) ... 127
Розділ 3 УДАРНО-АБРАЗИВНЕ ЗНОШУВАННЯ
(канд. техн. наук, доц. Гук В.О.)... 135
3.1 Характеристика умов ударно-абразивного зношування... 135
3.2 Характеристика зношуючого середовища...137
3.3 Механізм зношування... 137
3.4 Сплави для деталей, що працюють при ударно-абразивному зношуванні... 138
3.5Енергія пружної деформації металу при ударі... 141
3.6 Зносостійкість наплавлених сплавів... 147
3.6.1 Спеціальні зносостійкі сплави...148
3.7 Технологія зносостійкого наплавлення бил дробарок ІРК-1... 150
Розділ 4 КАВІТАЦІЯ ТА КАВІТАЦІЙНО-ЕРОЗІЙНЕ РУЙНУВАННЯ МЕТАЛІВ
(д-р техн. наук, проф. Биковський О.Г.,
канд. техн. наук, доц. Піньковський І. В.)... 153
4.1 Фізична природа кавітації, умови її виникнення та наслідки... 153
4.2 Методи дослідження кавітаційпо-ерозійної стійкості матеріалів... 154
4.3 Сучасні уявлення про механізм кавітаційної ерозії...157
4.4 Визначення критерію ерозійної стійкості матеріалів і методи підвищення довговічності деталей гідромашин...164
4.5 Матеріали, технологія та техніка зносостійкого наплавлення
деталей гідромашин, які працюють в умовах кавітаційної ерозії... 166
4.5.1 Вибір складу наплавленого металу...166
4.5.2 Технологія та техніка виконання ремонтних робіт... 167
4.6Матеріали і технологічні особливості наплавлення латунних
гребних гвинтів... 170
Розділ 5 КОРОЗІЯ І КОРОЗІЙНО-МЕХАНІЧНЕ ЗНОШУВАННЯ
СТАЛЕЙ І СПЛАВІВ (канд. техн. наук, доц. Гамов М.С.,
канд. техн. наук, доц. Міліченко С.Л.)... 172
5.1 Корозія устаткування в агресивних середовищах... 172
5.1.1 Зношування деталей у корозійних середовищах... 174
5.1.2 Основні напрямки підвищення працездатності деталей устаткування що експлуатується в умовах корозії і абразивного зношування... 175
5.1.3 Основні способи відновлення швидкозіїошених деталей... 179
5.1.4 Технологічний процес і техніка наплавлення деталей... 182
5.1.5 Матеріали для наплавлення живильника низького тиску... 184
5.1.6 Технологія наплавлення роторів живильників низького тиску... 187
5.1.7 Відбудовне наплавлення роторних живильників... 189
5.1.8 Технологія наплавлення деталей гвинтових живильників... 190
5.1.9 Відновлення труб багатотрубних установок безупинного варіння... 192
5.1.10 Наплавлення валів і захисних втулок насосів ... 192
5.1.11 Зміцнення поверхні гвинтів транспортуючих пристроїв ... 194
5.1.12 Заварка тріщин... 195
5.1.13 Зміцнення пошкоджених місць...195
5.1.14 Нормування витрат матеріалів на зварювальні роботи... 196
Розділ 6 ЗНОШУВАННЯ ДЕТАЛЕЙ, ЯКІ ПРАЦЮЮТЬ
ПРИ ВИСОКИХ ТЕМПЕРАТУРАХ
І МЕТОДИ ПІДВИЩЕННЯ ЇХ ЗНОСОСТІЙКОСТІ... 200
6.1 Зношування при високих температурах (д-р техн. наук,
проф. Луньов В.В., канд. техн. наук, доц. Івахненко Є.І.)... 200
6.2 Вплив легування і модифікування на спрацьовування
абразивному зношуванню при високотемпературній корозії... 2006.3Методики і засоби дослідження... 203
6.4 Аналіз умов роботи і причин виходу з ладу деталей печей спікання... 205
6.5 Розробка раціонального хімічного складу зносостійких сплавів
для роботи в умовах високотемпературної корозії... 208
6.6Відновлення деталей гарячого тракту газових стаціонарних
турбін (канд. техн. наук, доц. Ткаченко Ю.М.) ... 216
6.7 Вплив коефіцієнту теплопровідності на формування структури металу при зварюванні і литті (канд. техн. наук, доц. Наумік В.В.)... 229
Розділ 7 ПІДВИЩЕННЯ ЗНОСОСТІЙКОСТІ СПЛАВІВ У
ГАЗОАБРАЗИВНОМУ ПОТОЦІ (канд. техн. наук,
доц. Гордієнко В.М., канд. техн. наук, доц. Шумілов А.О.)... 238
7.1 Характеристика умовроботи млинових
вентиляторів і димовсмоктувачів ... 238
7.1.1 Характеристика осьового димовсмоктувача ДОД-31,5... 239
7.2 Механізм зношування сталей і сплавів в газоабразивному потоці… 242
7.2.1 Вплив структурного стану сплавів на спрацьовування газоабразивному зношуванню... 243
7.2.2 Дослідження зношування сплавів із структурою,
що містить карбідну фазу... 243
7.2.3 Дослідження мікрорельєфу поверхні, при зношуванні
вугільним пилом... 244
7.2.4 Аналіз зіткнення частинок пилу з лопаткоюмлинового вентилятора.... 248
7.3 Розробка наплавлю вальних матеріалів для підвищення
зносостійкості деталей тягодуттєвих машин теплових електростанцій 248
7.4 Практичні рекомендації по підвищенню
довговічності лопаток тягодуттєвих машин...254
7.5 Промислові випробування роторів димовсмоктування ДОД-31,5 і млинового вентилятора ВМ-180 з лопатками, наплавленими за технологією ЗНТУ... 257
Розділ 8 МАТЕРІАЛИ ДЛЯ НАПЛАВЛЕННЯ ТА ГАЛУЗІ ЇХ ЗАСТОСУВАННЯ (канд. техн. наук, доц. Гавров Є.В.)...260
8.1 Характеристика зносостійких матеріалів для наплавлення... 2608.2Поліметалеві електродні матеріали... 266
8.3 Практичні аспекти виготовлення і застосування поліметалевих
дротів на мідній основі....270
Література.... 275
Розділ 9 ТЕХНОЛОГІЧНІ МЕТОДИ ЗМІНИ ХІМІЧНОГО СКЛАДУ НАПЛАВЛЕНОГО МЕТАЛУ (д-р техн. наук, проф. Размишляєв О.Д.).... 277
9.1 Вплив режиму зварювання... 277
9.2 Керування ефективністю процесу дугового наплавлення
електродом, що плавиться, під флюсом..... 279
9.2.1 Геометричні характеристики наплавленого валика.... 279
9.2.2 Процес формування валика при дуговому наплавленні...281
9.2.3 Особливості плавлення і формування металу при електродуговому наплавленні стрічковим електродом під флюсом ... 2849.3 Керування геометричними розмірами валика при дуговому наплавленні під впливом магнітного поля ..292
9.4 Оптимізація розмірів пристрою введення поздовжнього
магнітного поля....299
Література... 303
Розділ 10 ВПЛИВ ТЕРМОДЕФОРМАЦІЙНОГО ЦИКЛУ НА ТЕХНОЛОГІЧНУ МІЦНІСТЬ, МЕХАНІЧНІ ТА ЕКСПЛУАТАЦІЙНІ ВЛАСТИВОСТІ МЕТАЛУ (капд. техн.наук, доц. Попов С.М., І магістр, ст. викладач Попова Т.В.)..304
10.1 Проблема впливу термодеформаційного циклу на
технологічну міцність зварних з'єднань....304
10.2 Математичне моделювання впливу хімічного складу і механічних властивостей сплавів в умовах термодеформаційного циклу.... 307
10.3 Графоаналітичний метод прогнозування фізико-механічних властивостей сплавів в умовах термодеформаційного впливу... 312
10.4 Аналітичний розрахунок термодеформаційного впливу при
зварюванні жароміцних сталей в поперечному перерізі шва
(за участю магістра Антонюк Д.А.)....321
10.5 Руйнування жаростійких сталей при циклічному впливі температури (капд. техн. наук, доц. Нетребко В.В.)...327
Література.....334
Розділ 1 1 МЕТОДОЛОГІЯ БАГАТОКРИТЕРІАЛЬНОГО ПІДХОДУ ДО
АНАЛІЗУ ЗНОШУВАННЯ СТАЛЕЙ ТА СПЛАВІВ
(капд. техн. наук, доц. Попов С.М.)...336
11.1 Аналіз підходів до дослідження зносостійкості деталей машин..... 337
11.2 Метод багатокритеріального аналізу зносостійкості сталей і
сплавів....33911.2.1Системний аналіз стосовно до терміну служби поверхні
тертя деталей машин...341
11.2.2 Техпіко-економічпі параметри трибосистеми.... 346
11.2.3 Трибологічпі параметри зношування комплексної трибосистеми..... 349
11.2.4 Матеріалознавчі параметри трибосистеми.... 351
11.2.5 Технологічні параметри зносостійких сплавів і покриттів..... 353
11.2.6 Рішення задач трибоматеріалознавства на підставі
системних багатокритеріальних методів математичного
аналізу зносостійкості сталей і сплавів.... 357
11.3 Застосування функцій прогнозованого розподілу при аналізі зносостійкості сталей і сплавів.....373
11.4 Математичне планування зносостійкості сплавів в залежності від хімічного складу... 383
11.4.1 Математичне моделювання зносостійкості наплавленого металу в залежності від фазового складу, мікротвердості основи і мікротвердості зміцнюючої фази наплавних матеріалів..399
11.5 Енергетичне моделювання триботехнічних параметрів
абразивної взаємодії в умовах сполучених поверхонь .. 40.3Література..... 413
ЗМІСТ...416

зносостійкі сталі, износоустойчивые стали, зносостійкі сплави, износоустойчивые сплавы, зносостійкість, износоустойчивость, наплавлення, наплавка