ОЦЕНКА АНТИФРИКЦИОННЫХ СВОЙСТВ НИКОТРИРОВАННОЙ СТАЛИ 25Х3М3НБЦА
В данной работе представлены исследования структуры и свойств никотрированных покрытий на стали 25ХЗМЗНБЦА в связи с ее применением в узлах трения машин.
Комплекс проведенных исследований показал, что никотрированные слои при соответствующем выборе рациональных режимов обладают высокой износостойкостью при трении скольжения и в том числе в различных коррозионных средах (отработанные газы топлива, порохов, расплавы пластмасс) и в условиях взаимодействия ударных нагрузок, обладает значительно малыми коэффициентами трения и боль
шим сопротивлением термической усталости. Поэтому целью работы являлась рационализация режимов никотирования стали 25ХЗМЗНБЦА на основе исследования закономерностей структурообразования покрытий, а также оценка антифрикционных свойств структурно - оптимальной стали.
Для решения задачи по оптимизации никотрирования стал 25ХЗМЗНБЦА был применен метод математического планирования эксперимента. Для достижения требуемых эксплуатационных свойств необходимым и условием является наличие плотного, беспористого «белого» слоя, поэтому параметром оптимизации была выбрана его толщина. В качество независимых переменных определены технологические факторы: температура насыщения, продолжительность насыщения и состав смеси при никотрировании. Изменяя указанные параметры находили комбинации при которых «белый» слой наиболее толстый. Выбрали пять режимов насыщения, которые представлены в таблице1.
Таблица 1. Режимы насыщения стали 25ХЗМЗНБЦА
|
Режим |
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
|
Температура, ОС |
580 |
580 |
580 |
580 |
600 |
|
Время, час |
8 |
8 |
8 |
4 |
6 |
|
Соотношение аммиака и эндогаза |
30/70 |
50/50 |
70/30 |
50/50 |
50/50 |
Износостойкость деталей зависит от микротвердости, толщины и фазового состава никотрированных покрытий. Поэтому для выбранных пяти режимов были проведены исследования толщины слоя (методом металлографического анализа), микротвердости (дюрометрическим анализом), и фазового состава (рентгеноструктурным анализом).
Исходя из максимального значения эффективной глубины диффузной зоны малой пористости и высокой микротвердости, определили режим 2 (580 С - 8 ч. - 50/50) и режим 3 (580 С -8 ч. - 70/30) как наиболее рациональные.
Таблица 2. Геометрические хаpaктеристики и микротвердость никотрированных слоев
|
Режим насыщения |
Толщина "белого" слоя",мкм |
Глубина дифф. зон, мкм |
Микротвердость |
||
|
общая |
эффективная |
на поверхности |
в сердцевине |
||
|
1 |
5 |
275 |
110 |
739 |
277 |
|
2 |
до 10 |
300 |
200 |
891 |
332 |
|
3 |
до 12 |
275 |
170 |
795 |
303 |
|
4 |
8 |
300 |
145 |
965 |
306 |
|
5 |
7 - 15 |
300 |
160 |
825 |
295 |
Исследования фазового состава никотрированного слоя показали,что основными фазами, образующимися в процессе совместного насыщения поверхности стали 25ХЗМЗНБЦА азотом и углеродом являются: карбонитридная Fe 3 (СN) и нитридные Fe 3 N, Fe 2 N, Fe 4 N -соединения. Известно, что E фаза Fe 3 N и Fe 2N хрупкая фаза и ее присутствие в никотрированном слое наименее желательно, т. к. слой будет пористый. И, наоборот Fe 4 N - фаза более эластична и ее присутствие благоприятно сказывается на структуре слоя. Исходя из результатов фазового анализа в качестве рационального были выбрана следующие режимы:580 С - 8 ч. - 50/50 и 580 С - 8 ч. - 70/30.
Для оценки триботехнических свойств никотрированных покрытий используют универсальную установку трения , работающую по схеме "кольцо - башмак", при этом и кольцо и "башмак" имели никотрированное покрытие.
Контактная нагрузка к изменялась в диапазоне от 1,0 до 5,0 МПа с интервалом варьирования 0,5 МПа. Скорость скольжения uтр изменялась в диапазоне от 1,0 до 5,0 м/с.
Испытания проводили в условиях смaзoчного "голодания", т. е. в режиме начального смазывания трущихся поверхностей. При соблюдении точности контроля контактных нагрузок σк ± 2 %, точность определения коэффициента трения fтр равна 0,01. Максимальные значения коэффициента трения fтр зафиксировали на уровне 0,4.
Для каждого вида покрытия исследовали по пять образцов, причем каждый из образцов на определенную скорость скольжения (1,0 -2,0 - 3,0 - 4,0 - 5,0 м/с). Давление для каждого из образцов изменились до установившегося значения коэффициента трения соответственно 1,0 - 1,5 - 2,0 - 2,5 - 3,0 - 3,5 - 4,0 - 4,5 - 5,0 МПа.
В таблице 3 представлены результаты испытаний. Полученные по итогам исследования графические зависимости коэффициента трения от значений контактной нагрузки приведены на рисунке.
Таблица 3. Значения параметра fтр для никотрированных покрытий
|
Скорость трения, м/с |
Контактная нагрузка σк, МПа (состав среды 50/50) |
||||||||
|
1,1 |
1,5 |
2,0 |
2,5 |
3,0 |
3,5 |
4,0 |
4,5 |
5,0 |
|
|
1,0 2,0 3,0 4,0 5,0 |
- |
- |
0,40 |
0,40 0,35 |
0,40 0,30 0,20 |
0,35 0,19 0,08 |
0,40 0,22 0,12 0,03 |
0,040, 30 0,15 0,08 0,02 |
0,03 0,20 0,10 0,05 0,01 |
|
1,0 2,0 3,0 4,0 5,0 |
Контактная нагрузка σк, МПа (состав среды 70/30) |
||||||||
|
- |
- |
0,40 |
0,40 0,30 |
0,35 0,20 |
0,40 0,24 0,15 |
0,40 0,25 0,18 0,11 |
0,40 0,32 0,18 0,14 0,09 |
0,34 0,25 0,15 0,10 0,08 |
|
Рис 1. Влияние скорости скольжения Vтр и контактной нагрузки σк на коэффициент трения fтр.
Обозначения: о-о - 1 м/с; Δ-Δ - 2 м/с; □-□ - 3 м/с; х-х - 4 м/с; v-v - 5 м/c
Из представленных на рисунке зависимостей видно, что для двух типов покрытий хаpaктер распределения коэффициентов трения в зависимости от контактных нагрузок одинаков, т. е. ярко выраженная нелинейность fтр =F(σк). Для меньших значений скорости скольжения uтр хаpaктер зависимости fтр от σк более сложный
По мере увеличения скорости скольжения происходит спрямление линий fтр для второго типа покрытия. Для этого покрытия отмечали также на поверхности трения частые микросколы покрытия и наличия большого числа адгезионных треков, сопутствующих катастрофическим механизмам изнашивания, с протеканием эффектов микросварки.
Исходя из полученных результатов можно сделать вывод, что покрытие с составом насыщающей среды 50/50 более антифрикционно, чем покрытие с составом насыщающей среды 70/30.
В частности:
• при малых значениях параметра uтр =1 м/с и больших значениях параметра σк =5 МПа и различие в значениях fтр составит
• при больших значениях uтр =5 м/с и малых значениях σк =2 МПа различие в значениях fтр равно
• при больших значениях uтр =5 м/с и больших σк=5 МПа различие составит
Литература
- 1В.М. Власов, Л.М. Нечаев Работоспособность высокопрочных термодиффузионных покрытий в узлах трения машин.Тула.:Приокск.книж.изд-во,1994 .-235с.
Статья в формате PDF
112 KB...
23 03 2026 6:49:11
Статья в формате PDF
118 KB...
22 03 2026 0:40:50
Изучено состояние иммунной системы у прооперированных больных с узловыми образованиями щитовидной железы. Установлено достоверное снижение абсолютных показателей иммунитета в клеточных и гумopaльных звеньях. В основе механизмов нарушений регуляции иммунного ответа лежат как модуляции свойств отдельных популяций иммуннокомпетентных клеток, так и на молекулярно-генетическом уровне за счет изменения экспрессии генов цитокинов. Выявлена тесная взаимозависимость нейроэндокринной и иммунной систем в реабилитации иммунного гомеостаза в пост операционный период. Для оценки иммунного статуса определялся субпопуляционный состав лимфацитов периферической крови и иммуноглобулины. Исследована клиническая эффективность комплексного применения иммуномодуляторов и тиреоидных препаратов. Обосновано применение в комплексном лечении послеоперационных пациентов с узловым зобом иммунофана, нуклеината натрия в комплексе с гормональными препаратами.
...
21 03 2026 5:43:30
Статья в формате PDF
414 KB...
20 03 2026 11:57:19
Озонированный (5х10 -7 г/мл) раствор Кребса не влиял на базальный тонус продольных полосок (n=21) трахеи 5 коров, а также на их тонус, вызванный ацетилхолином (10 -6 г/мл), но в 43% опытов достоверно уменьшал релаксирующий эффект адреналина (10 -7 г/мл), т.е. проявлял β-адреноблокирующий эффект. Это свойство озона необходимо учитывать при нормировании условий труда в производствах с повышенным образованием озона и при озонотерапии.
...
19 03 2026 6:27:37
Статья в формате PDF
287 KB...
18 03 2026 20:51:43
Статья в формате PDF
263 KB...
16 03 2026 21:25:13
Статья в формате PDF
664 KB...
15 03 2026 15:44:33
Статья в формате PDF
132 KB...
14 03 2026 19:22:46
Статья в формате PDF
120 KB...
13 03 2026 6:43:31
Статья в формате PDF
91 KB...
10 03 2026 4:32:55
Статья в формате PDF
123 KB...
09 03 2026 10:24:29
Статья в формате PDF
103 KB...
08 03 2026 18:20:54
Статья в формате PDF
379 KB...
07 03 2026 3:43:13
В работе представлены результаты исследовании, в которых приняло участие около 186 учащихся, наблюдавшихся несколько раз в течение учебного года. В результате были установлены целый ряд динамических закономерностей в нейрогумopaльных регуляциях и возрастно-пoлoвых различий между детьми в процессах адаптационных перестроек организма в связи с учебными нагрузками в различных учебно-воспитательных учреждениях. Показано, что обучение в начальной школе, хотя и не оказывает существенного влияния на возрастную динамику антропометрических показателей, в то же время в значительной мере увеличивает напряженность регуляторных систем.
...
06 03 2026 18:26:47
Статья в формате PDF
106 KB...
05 03 2026 8:22:46
Статья в формате PDF
119 KB...
04 03 2026 9:23:21
Статья в формате PDF
118 KB...
03 03 2026 17:59:37
В статье приведены современные данные о микроанатомии и гистологии слизистой оболочки полости носа. Приводятся особенности морфо-функциональной организации носа в связи с зональными особенностями, сравнителая хаpaктеристика различных отделов носовой полости. Представлено клиническое значение вариантов анатомической организации структур носа с различными видами ринопатологии.
...
02 03 2026 22:40:32
Статья в формате PDF
118 KB...
01 03 2026 3:50:46
Статья в формате PDF
109 KB...
27 02 2026 6:35:20
Статья в формате PDF
126 KB...
26 02 2026 12:50:15
Статья в формате PDF
268 KB...
25 02 2026 18:22:23
Статья в формате PDF
104 KB...
24 02 2026 11:55:43
Статья в формате PDF
93 KB...
23 02 2026 9:12:46
Статья в формате PDF
114 KB...
22 02 2026 23:21:14
Статья в формате PDF
131 KB...
21 02 2026 7:48:14
Впервые показано, что у крыс с генотипом А2/А2 по локусу TAG 1A DRD2 с повышенной тревожностью имеет место сочетание генотипов N2N2 локуса NcoI DRD2 и АА локуса 256A/G гена SLC6A3, а также увеличение объемных хаpaктеристик базолатеральной группировки миндалевидного комплекса мозга.
...
20 02 2026 8:26:52
Статья в формате PDF
104 KB...
19 02 2026 11:25:44
Статья в формате PDF
327 KB...
17 02 2026 5:22:42
Статья в формате PDF
273 KB...
16 02 2026 2:30:35
Статья в формате PDF
134 KB...
15 02 2026 0:39:34
Статья в формате PDF
315 KB...
14 02 2026 5:30:18
Статья в формате PDF
116 KB...
13 02 2026 10:33:56
Статья в формате PDF
110 KB...
12 02 2026 9:42:57
Еще:
Поддержать себя -1 :: Поддержать себя -2 :: Поддержать себя -3 :: Поддержать себя -4 :: Поддержать себя -5 :: Поддержать себя -6 :: Поддержать себя -7 :: Поддержать себя -8 :: Поддержать себя -9 :: Поддержать себя -10 :: Поддержать себя -11 :: Поддержать себя -12 :: Поддержать себя -13 :: Поддержать себя -14 :: Поддержать себя -15 :: Поддержать себя -16 :: Поддержать себя -17 :: Поддержать себя -18 :: Поддержать себя -19 :: Поддержать себя -20 :: Поддержать себя -21 :: Поддержать себя -22 :: Поддержать себя -23 :: Поддержать себя -24 :: Поддержать себя -25 :: Поддержать себя -26 :: Поддержать себя -27 :: Поддержать себя -28 :: Поддержать себя -29 :: Поддержать себя -30 :: Поддержать себя -31 :: Поддержать себя -32 :: Поддержать себя -33 :: Поддержать себя -34 :: Поддержать себя -35 :: Поддержать себя -36 :: Поддержать себя -37 :: Поддержать себя -38 ::
