Разработка и развитие научных основ создания новых композиционных материалов на основе мелкодисперсных металлических отходов для нанесения износостойких покрытий и использования в технологии отделочной магнитно-абразивной обработки

Abstract

Объектом исследования являются порошки: диффузионно-легированные из отходов производства дроби, из ПЖРВ, измельченных отходов карбида вольфрама, промышленно выпускаемые, а также композиции из них; покрытия из пере-численных порошков, поверхности труднообрабатываемых сплавов после магнит-но-абразивной обработки с применением указанных порошков. Цель - разработка новых самофлюсующихся композиционных материалов на основе мелкодисперсных отходов металлообработки и наноразмерных порошковых материалов для использования в технологиях нанесения восстанавливающих и защитных покрытий деталей машин и технологического оборудования, а также в технологиях отделочной обработки. Получены и изучены новые порошки на основе ПЖРВ, подвергнутого ХТО (борирование и нитроцементация), фракций 25-50 мкм и 80-100 мкм. Во взаимосвязи с ранее созданным порошком из борированной чугунной дроби выявлены преимущества и недостатки для магнитно-абразивной обработки каждого из них. Создан ряд покрытий из новых самофлюсующихся порошков и промышленных аналогов с присадками карбида вольфрама и наноразмерногокарбида кремния, установлено их влияние на структуру покрытия: SiO2 в объеме 2 масс% не влияет на структуру, в объеме 5 масс.% приводит к увеличению твердости и износостойкости; WC образует дисперсные включения, провоцирующие коалесценцию соразмерных пор вокруг себя. Исследованы характеристики порошков-инструментов из борированной дроби и ПЖРВ относительно промышленных аналогов в процессе магнитно-абразивной обработки: производительность, шероховатость поверхности. Также изучено изменение размера частиц порошка-инструмента из ПЖРВ со временем обработки во взаимосвязи с получаемой шероховатостью. Результаты выполнения научно-исследовательской работы в области восстановления и упрочнения деталей машин нанесением функциональных покрытий из новых материалов, а также в области создания новых порошков-инструментов для магнитно-абразивной обработки использовались при выполнении хоздоговора с РУП ПО «Белоруснефть» и Федеральным государственным бюджетным образовательным учреждением высшего образования «Брянский государственный аграрный университет», связанные с нанесением восстановительных покрытий на быстроизнашиваемые детали.