1_2023_s_8

Название статьи РЕЛАКСАЦИЯ ОСТАТОЧНЫХ НАПРЯЖЕНИЙ ПРИ ОХЛАЖДЕНИИ ЗАГОТОВКИ С ПОКРЫТИЕМ, НАНЕСЕННЫМ МЕТОДОМ ЦЕНТРОБЕЖНОЙ ИНДУКЦИОННОЙ НАПЛАВКИ
Авторы

И.А. СОСНОВСКИЙ, старший научный сотрудник лаборатории газотермических методов упрочнения деталей машин НТЦ «Технологии машиностроения и технологическое оборудование», Объединенный институт машиностроения НАН Беларуси, г. Минск, Республика Беларусь, Этот адрес электронной почты защищен от спам-ботов. У вас должен быть включен JavaScript для просмотра.">Этот адрес электронной почты защищен от спам-ботов. У вас должен быть включен JavaScript для просмотра.

М.А. БЕЛОЦЕРКОВСКИЙ, д-р техн. наук, проф., заведующий лабораторией газотермических методов упрочнения деталей машин НТЦ «Технологии машиностроения и технологическое оборудование», Объединенный институт машиностроения НАН Беларуси, г. Минск, Республика Беларусь, Этот адрес электронной почты защищен от спам-ботов. У вас должен быть включен JavaScript для просмотра.">Этот адрес электронной почты защищен от спам-ботов. У вас должен быть включен JavaScript для просмотра.

А.А. КУРИЛЁНОК, канд. техн. наук, старший научный сотрудник лаборатории газотермических методов упрочнения деталей машин НТЦ «Технологии машиностроения и технологическое оборудование», Объединенный институт машиностроения НАН Беларуси, г. Минск, Республика Беларусь, Этот адрес электронной почты защищен от спам-ботов. У вас должен быть включен JavaScript для просмотра.">Этот адрес электронной почты защищен от спам-ботов. У вас должен быть включен JavaScript для просмотра.

А.И. КОМАРОВ, канд. техн. наук, заведующий лабораторией технологий модифицирования конструкционных материалов НТЦ «Технологии машиностроения и технологическое оборудование», Объединенный институт машиностроения НАН Беларуси, г. Минск, Республика Беларусь, Этот адрес электронной почты защищен от спам-ботов. У вас должен быть включен JavaScript для просмотра.">Этот адрес электронной почты защищен от спам-ботов. У вас должен быть включен JavaScript для просмотра.

Д.В. ОРДА, научный сотрудник лаборатории технологий модифицирования конструкционных материалов НТЦ «Технологии машиностроения и технологическое оборудование», Объединенный институт машиностроения НАН Беларуси, г. Минск, Республика Беларусь, Этот адрес электронной почты защищен от спам-ботов. У вас должен быть включен JavaScript для просмотра.">Этот адрес электронной почты защищен от спам-ботов. У вас должен быть включен JavaScript для просмотра.
В рубрике МАШИНОСТРОИТЕЛЬНЫЕ МАТЕРИАЛЫ И ТЕХНОЛОГИИ
Год 2023
Номер журнала 1(62)
Страницы 55–62
Тип статьи Научная статья
Индекс УДК 621.793
Идентификатор DOI https://doi.org/10.46864/1995-0470-2023-1-62-55-62
Аннотация В результате теоретического анализа процесса охлаждения деталей с наплавленными покрытиями, нанесенными методом центробежной индукционной наплавки, установлены закономерности формирования остаточных напряжений с учетом релаксации. Показано, что уменьшение скорости охлаждения после наплавки позволяет снизить уровень остаточных напряжений за счет явления релаксации. Выведены расчетные соотношения, позволяющие прогнозировать допустимую величину остаточных напряжений в зависимости от требуемой адгезионной прочности. Как показывает анализ полученных соотношений, снижения остаточных напряжений в получаемых покрытиях за счет их релаксации можно добиться путем уменьшения скорости охлаждения или увеличения его времени. В технологическом процессе индукционной наплавки использовался двухступенчатый режим охлаждения заготовки, на первом этапе охлаждение осуществляется с максимально возможным темпом. В случае достижения температурных напряжений предельно допустимой величины τmax в качестве условия сопряжения для перехода из предыдущего этапа охлаждения на следующий служит равенство τmax = τi, где τi определяется из выведенных в работе уравнений. При этом следует руководствоваться соблюдением условия τi < τc, где τc — теоретическая адгезионная прочность покрытий в отсутствии остаточных напряжений. Приведен пример практического использования двухступенчатого охлаждения после процесса нанесения покрытий центробежной индукционной наплавкой на втулки подбивочных блоков путевой выправочно-подбивочно-рихтовочной машины.
Ключевые слова покрытия, остаточные напряжения, релаксация, центробежная индукционная наплавка, адгезионная прочность, биметаллические детали, втулки подбивочных блоков, путевая машина ВПР
  Полный текст статьи Вам доступен
Список цитируемой литературы
  1. Белоцерковский, М.А. Индукционный нагрев в процессах центробежного нанесения функциональных покрытий / М.А. Белоцерковский, И.А. Сосновский, А.А. Куриленок // Актуальные проблемы прочности / под ред. В.В. Рубаника. — Минск: ИВЦ Минфина, 2022. — Гл. 3. — С. 33–46.
  2. Оптимизация процесса многослойной центробежной индукционной наплавки покрытий на основе алюминиевых сплавов / М.А. Белоцерковский [и др.] // Механика машин, механизмов и материалов. — 2021. — № 2(55). — С. 35–41.
  3. Технология нанесения покрытий на детали узлов трения путевых машин центробежным индукционным методом / К.Е. Белявин [и др.] // Перспективные направления развития технологии машиностроения и металлообработки. Технология — Оборудование — Инструмент — Качество: тез. докл. междунар. науч.-технич. конф., Минск, 8 апр. 2021 г. / Бизнесофсет; редкол.: В.К. Шелег (отв. ред.) [и др.]. — Минск, 2021. — С. 30–32.
  4. Технологические схемы и универсальное оборудование для центробежного индукционного формования порошковых покрытий / М.А. Белоцерковский [и др.] // Прогрессивные технологии и системы машиностроения / Донецкий нац. техн. ун-т; редкол.: А.Н. Михайлов (гл. ред.) [и др.]. — Донецк, 2020. — Вып. 3(70). — С. 12–21.
  5. Белявин, К.Е. Индукционный нагрев в процессах центробежного нанесения покрытий / К.Е. Белявин, И.А. Сосновский, А.Л. Худолей // Вестн. ФФИ. — 2013. — № 3(65). — С. 70–87.
  6. Кашицин, Л.П. Закономерности охлаждения детали с внутренним покрытием, полученным методом центробежного индукционного припекания / Л.П. Кашицин, А.И. Жорник, И.А. Кирпиченко // Вес. АН БССР. Сер. фiз.-тэхн. навук. — 1995. — № 1. — С. 19–26.
  7. Напряженное состояние цилиндрических деталей с внутренним покрытием, полученным методом центробежного припекания / Н.Н. Дорожкин [и др.] // Весцi АН БССР. Сер. фiз.-тэхн. навук. — 1990. — № 3. — С. 63–69.
  8. Холистер, Г.С. Материалы, упрочненные волокнами / Г.С. Холистер, К. Томас; пер. с англ. Б.А. Клыпина; под ред. В.С. Ивановой. — М.: Металлургия, 1969. — 149 с.
  9. Гафо, Ю.Н. Релаксация остаточных напряжений после нанесения порошковых покрытий / Ю.Н. Гафо, И.А. Сосновский, М.А. Белоцерковский // Весн. Гродзенскага дзярж. ун-та імя Янкі Купалы. Сер. 6. Тэхніка. — 2013. — № 1(145). — C. 64–68.
  10. Теоретические аспекты процесса формирования контактной прочности между наносимым покрытием и основой / М.А. Белоцерковский [и др.] // Прогрессивные технологии и системы машиностроения: междунар. cб. науч. тр. / Донецкий нац. техн. ун.т; редкол.: А.Н. Михайлов (гл. ред.) [и др.]. — Донецк, 2019. — Вып. 3(66). — С. 3–8.
  11. Ильюшин, А.А. Основы математической теории термовязкоупругости / А.А. Ильюшин, Б.Е. Победря. — М.: Наука, 1970. — 280 с.
  12. Май, В.К. Горячее прессование металлических порошков / В.К. Май, Э.Т. Денисенко // Порошковая металлургия. — 1968. — № 10. — С. 27–32.
  13. Структура и триботехнические свойства алюминиевых покрытий, получаемых методом центробежной индукционной наплавки / К.Е. Белявин [и др.] // Перспективные материалы и технологии / под ред. В.В. Рубаника. — Минск: Изд. центр БГУ, 2021. — Гл. 11. — С. 140–155.
  14. Способ нанесения двухслойного покрытия на внутреннюю поверхность детали: пат. BY 23365 / М.А. Белоцерковский, А.И. Комаров, И.А. Сосновский, Д.В. Орда, А.А. Куриленок, Д.О. Искандарова. — Опубл. 30.04.2021.
  15. Изучение влияния технологических режимов многослойной индукционной наплавки на структурообразование антифрикционных покрытий из сплава АК12 / М.А. Белоцерковский [и др.] // Современные методы и технологии создания и обработки материалов: сб. науч. тр.: в 3 кн. / ФТИ НАН Беларуси; редкол.: В.Г. Залесский (гл. ред.) [и др.]. — Минск, 2020. — Кн. 2. Технологии и оборудование механической и физико-технической обработки. — С. 234–242.
  16. Влияние флюсов на структуру покрытия из сплава АК12 с подслоем свинца, полученного на внутренней поверхности стальной заготовки / М.А. Белоцерковский [и др.] // Актуальные вопросы машиноведения: cб. науч. тр. / Объедин. ин-т машиностроения НАН Беларуси; редкол.: С.Н. Поддубко [и др.]. — 2020. — Вып. 9. — С. 336–341.