Підвищення довговічності валів відцентрових насосів комбінованими методами

Abstract

В статті проведений аналіз літературних джерел, який показав, що в останні роки появились нові технологічні методи зміцнення поверхневих шарів шийок валів відцентрових насосів. Вони основані на використані екологічно безпечного методу електроіскрового легування (ЕІЛ) (цементація, нанесення комбінованих покрить з дисульфідом молібдену (МоS2), покрить складу Al-C-B) і без проведення порівняльних випробувань на зносостійкість важко віддати перевагу тому, чи іншому методу. Дослідженнями на машині тертя СМЦ-2 встановлено, що ваговий знос круглих зразків зі шліфованої сталі 40Х, контактуючих в умовах змащення турбінним маслом Т-22 з бабітовими вкладишами підшипників ковзання (ПК) по схемі «диск-вкладиш», в 1,15 рази більший чим зі сталі 30Х13 і, відповідно в 2,50 і 4,41 рази ніж сталі 40Х після цементації методом ЕІЛ (ЦЕІЛ) + безабразивна ультразвукова фінішна обробка (БУФО) і ЕІЛ (Мо+S) + БУФО. В свою чергу лінійний знос круглих зразків шліфованої сталі 40Х більший чим сталі 30Х13 в 1,09 рази і, відповідно в 2,83 і 5,85 рази ніж сталі 40Х після ЦЕІЛ + БУФО і ЕІЛ (Мо+S) + БУФО. При цьому був визнаний найменший коефіцієнт тертя 0,025 і 0,030, який належить покриттям з МоS2, сформованим, відповідно на зразках зі сталі 30Х13 і 40Х і обробленим БУФО. Аналіз характеру зміни лінійного зносу круглих зразків зі сталі 40Х і 30Х13, як зміцнених, так і не зміцнених, показав, що у всіх зразків спочатку відбувається більш інтенсивне зношування, яке після 2-х годин стирання сповільнюється, стає більш стабільним і в першому наближенні нагадує експоненціальну залежність. Найкращою зносостійкістю володіють зразки зміцнені в послідовності ЕІЛ (Мо+S) + БУФО, знос яких після 8 год іспитів складає 0,9 і 1,1 мкм, відповідно зі сталі 30Х13 і 40Х. Ваговий і лінійний знос зразків зі сталі 40Х без зміцнення більший в порівнянні з незміцненими зразками зі сталі 30Х13, які випробувались у парі з контртілом з твердого сплаву ВК8 в умовах рясного змащення індустріальним мастилом І40А, відповідно на 21,7 і 14,2 %; в порівнянні з зразками зі сталі 40Х з покриттям, нанесеним методом ЕІЛ складу (Al-C-B) з наступною БУФО, відповідно на 77,8 і 84,7 %; і зі сталі 30Х13 з аналогічною обробкою ЕІЛ (Al-C-B) + БУФО, відповідно на 98,0 і 71,8 %.