Прогрессивные технологии и способы упрочнения рабочего инструмента для прессования труднодеформируемых композиционных порошковых материалов
Аннотация
Проведен анализ научной литературы, рассмотрены основные механизмы износа пресс-форм для холодного прессования порошков и представлены прогрессивные способы упрочнения рабочего инструмента для прессования труднодеформируемых композиционных материалов.
На основе литературного обзора отечественной и зарубежной научной литературы и экспериментальных данных, полученных в Институте гидродинамики им. М.А. Лаврентьева СО РАН, предложены детонационное напыление и холодное газодинамическое напыление покрытий как способы повышения износостойкости и прочности пресс-форм. Кроме того, приведен технологический процесс детонационного напыления покрытия при помощи разработанного в России автоматизированного комплекса CCDS2000, а также представлено сравнение холодного газодинамического напыления с другими известными способами нанесения покрытий. Авторы раскрывают основную проблему нанесения покрытий детонационным и холодным газодинамическим методами на рабочий инструмент для прессования порошковых материалов, а также главные факторы, от которых зависят качественные характеристики покрытия.
Затронутая тема актуальна для науки и многих отраслей промышленности, так как повышение износостойкости, прочности и срока службы инструментальной оснастки позволяет сократить расходы предприятия и снизить время на обслуживание технологического оборудования.
Ключевые слова
Полный текст:
PDFЛитература
Trakhtenberg B.F. Stoykost' shtampov i puti ee povysheniya (Durability of Dies and Ways to Improve It). Kuybyshev, Kuybyshevskoe knizhnoe izdatel'stvo Publ., 1964. 280 p.
Kragel'skiy I.V. Trenie i iznos (Friction and Wear). Moscow, Mashinostroenie Publ., 1968. 480 p.
Purington M. A Flair for Coatings. The Tube & Pipe Journal (2011). Available at: http://www.thefabricator.com/article/tubepipefabrication/ a-flair-for-coatings (accessed 12 April 2016).
Tekhnologiya i oborudovanie detonatsionnogo napyleniya (Detonation Spraying Technology and Equipment). Available at: http://www.hydro.nsc.ru/ technology/techn3.php (accessed 12 April 2016).
Nenashev M.V., Ganigin S.Yu., Zhuravlev A.N., D'yakonov A.S., Belokorovkin S.A., Karyakin D.Yu. (Perspective Technologies, Properties and Application of Detonation Coatings). Vestnik of the Samara State Aerospace University, 2011, no. 3, pp. 197–203. (in Russ.)
Ahmed R., Hadfield M. Rolling Contact Fatigue Performance of Detonation Gun Coated Elements. Tribology International, 1997, vol. 30, pp. 129–137. DOI: 10.1016/0301-679X(96)00036-9
Babu Suresh P., Basu Bikramjit, Sundararajan G. Processing-Structure-Property Correlation and Decarburization Phenomenon in Detonation Sprayed WC-12Co Coatings. Acta Materialia, 2008, vol. 56, no. 18, pp. 5012–5026. DOI: 10.1016/j.actamat.2008.06.023
Wang Y. Friction and Wear Performances of Detonation-Gun- and Plasma-Sprayed Ceramic and Cermet Hard Coatings Under Dry Friction. Wear, 1993, vol. 161, no. 1–2, pp. 69–78. DOI: 10.1016/0043-1648(93)90454-T
Park S.Y., Kim M.C., Park C.G. Mechanical Properties and Microstructure Evolution of the Nano WC-Co Coatings Fabricated by Detonation Gun Spraying with Post Heat Treatment. Materials Science and Engineering A, 2007, vol. 449–451, pp. 894–897. DOI: 10.1016/j.msea.2006.02.444
Du H., Hua W., Liu J., Gong J., Sun Ch., Wen L. Influence of Process Variables on the Qualities of Detonation Gun Sprayed WC-Co Coatings. Materials Science and Engineering A, 2005, vol. 408, pp. 202–210. DOI: 10.1016/j.msea.2005.08.008
Murthy J.K.N., Rao D.S., Venkataraman B. Effect of Grinding on the Erosion Behavior of WC-Co-Cr Coating Deposited by HVOF and Detonation Gun Spray Processes. Wear, 2001, vol. 249, pp. 592–600. DOI: 10.1016/S0043-1648(01)00682-2
Pervushin D., Smurov I. Development of Multimaterial Coatings by Cold Spray and Gas Detonation Spraying. Surface and Coatings Technology, 2010, vol. 205, no. 4, pp. 1108–1114. DOI: 10.1016/j.surfcoat.2010.07.092
Wood R.J.K, Mellor B.G., Binfield M.L. Sand Erosion Performance of Detonation Gun Applied Tungsten Carbide/Cobalt-Chromium Coatings. Wear, 1997, vol. 211, no. 1, pp. 70–83. DOI: 10.1016/S0043-1648(97)00071-9
Ul'yanitskiy V.Yu., Shtertser A.A., Zlobin S.B., Matrenin V.I., Shchipanov I.V., Serykh S.Yu., Stikhin A.S., Tret'yakova L.M., Sadykov V.A., Pavlova S.N., Tikhov S.F., Kuz'min V.A. (Detonation Spraying for Solving the Problems of Hydrogen Energy). Al'ternativnaya energetika i ekologiya, 2006, no. 9, pp. 108–113. (in Russ.)
Alkhimov A.P., Klinkov S.V, Kosarev V.F., Fomin V.M. Kholodnoe gazodinamicheskoe napylenie. Teoriya i praktika (The Cold Gas-Dynamic Spraying. Theory and Practice). Moscow, Fizmatlit Publ., 2010. 536 p.
Hall P., Yang L., Brewer T., Buchheit T. Preparation and Mechanical Properties of Cold Spray Nanocrystalline Aluminum. Proc. Int. Therm. Spray Conf. Maastricht, 2008, pp. 479–480.
Sansoucy E., Jodoin B., Richer P. Ajdelstajn L. Effect of Spraying Parameters on the Microstructure and Bond Strength of Cold Spray Aluminum Alloy Coatings. Proc. Int. Therm. Spray Conf. Washington, ASM Int., 2006.
Sansoucy E., Jodoin B., Kim G.E. Mechanical Characteristics of Al-Co-Ce Coatings Produced by the Cold Spray Process. Journal of Thermal Spray Technology, 2007, vol. 16, pp. 651–660. DOI: 10.1007/s11666-007-9099-3
Haynes J., Padley J., Karthikeyan J., Kay A. Cold Sprayed Discontinuously Reinforced Aluminum (DRA). Proc. Int. Therm. Spray Conf. Washington, ASM Int., 2006.
Ajdelsztajn L., Zuniga A., Jodoin B., Lavernia E.J. Cold Spray of Al-Cu-Mg-Fe-Ni Alloy with Sc Addition. Journal of Thermal Spray Technology, 2006, vol. 15. pp. 184–190. DOI: 10.1361/105996306X107995
Richer P., Jodoin B., Taylor K., Sansoucy E. Effect of Particle Geometry and Substrate Preparation in Cold Spray. Proc. of Thermal Spray Conf. Thermal Spray Connects: Explore Its Surfacing Potential. Basel, 2005, pp. 193–198.
Jodoin B., Adjelsztajn L., Berube G., Villafuerte J. Cold Spray Deposition of Metastable Alloys. Proc. Int. Therm. Spray Conf. Washington, ASM Int, 2006.
Sansoucy E. Adjelsztajn L., Sansoucy E., Marcoux P. Properties of SiC-Reinforced Aluminum Alloy Coatings Produced by the Cold Spray Deposition Process. Proc. Int. Therm. Spray Conf. Ohio, ASM Int., 2007
Li Ch.-J., Li W.-Y., Ma W.-H. Characterization of Microstructure of Nanostructured Fe-Si Coating Deposited by Cold Spraying. Thermal Spray Solutions. Advances in Technology and Application. Düsseldorf, 2004.
Ichikawa Y. Deposition Mechanism of Cold Sprayed MCrAlY Coatings Focused on Nanostructure. Proc. Int. Therm. Spray Conf. Maastricht, 2008, pp. 479–480.
Wang H.-T, Li C.-J., Yang G.-J., Li Ch.-X., Zhang Q., Li W.-Y. Microstructural Characterization of Cold Sprayed Nanostructured FeAl Intermetallic Compound Coating and its Ball-Milled Feedstock Powder. Journal of Thermal Spray Technology, 2007, vol. 16, pp. 669–676. DOI: 10.1007/s11666-007-9089-5
Wielage T. CGS Sprayed Filler Coatings for Brazing of Light Weight Alloys. Proc. of Thermal Spray Conf. Thermal spray connects: Explore Its Surfacing Potential. Basel, 2005, pp. 1245–1249.
Wang H.T. Formation of Fe-Al Intermetallic Compound Coating Through Cold Spraying. Proc. Int. Therm. Spray Conf. Washington, ASM Int., 2006.
Novoselova T., Fox P., Morgan R., O'Neill W. Experimental Study of Titanium/Aluminium Deposits Produced by Cold Gas Dynamic Spray. Surface and Coatings Technology, 2006, vol. 200, no. 8, pp. 2775–2783. DOI: 10.1016/j.surfcoat.2004.10.133
DOI: http://dx.doi.org/10.14529/met160216
Ссылки
- На текущий момент ссылки отсутствуют.
