Материалы
ТЕХНОЛОГИЯ УПРОЧНЕНИЯ И ВОССТАНОВЛЕНИЯ ДЕТАЛЕЙ СЕЛЬСКОХОЗЯЙСТВЕННОЙ ТЕХНИКИ НАНОКОМПОЗИЦИОННЫМ ГАЛЬВАНИЧЕСКИМ ЖЕЛЕЗНЕНИЕМ
Журнал «НАУЧНАЯ ЖИЗНЬ» [СКАЧАТЬ СТАТЬЮ В PDF]
т. 14, вып. 2, ФЕВРАЛЬ 2019
| Рубрика: | ТЕХНОЛОГИИ И СРЕДСТВА ТЕХНИЧЕСКОГО ОБСЛУЖИВАНИЯ В СЕЛЬСКОМ ХОЗЯЙСТВЕ |
| Страницы: | 181–190 |
| DOI: | 10.26088/INOB.2019.90.30270 |
| Авторы: |
Сафонов Валентин Владимирович, д-р техн. наук, профессор, профессор кафедры «Техническое обеспечение АПК», ФГБОУ ВО «Саратовский государственный аграрный университет им. Н. И. Вавилова»: Россия, 410012, г. Саратов, Театральная пл., 1. Шишурин Сергей Александрович, канд. техн. наук, доцент, доцент кафедры «Техническое обеспечение АПК», ФГБОУ ВО «Саратовский государственный аграрный университет им. Н. И. Вавилова»: Россия, 410012, г. Саратов, Театральная пл., 1. Чумакова Светлана Валентиновна, канд. техн. наук, доцент, ФГБОУ ВО «Саратовский государственный аграрный университет им. Н. И. Вавилова»: Россия, 410012, г. Саратов, Театральная пл., 1. Горбушин Павел Александрович, ассистент кафедры «Техническое обеспечение АПК», ФГБОУ ВО «Саратовский государственный аграрный университет им. Н. И. Вавилова»: Россия, 410012, г. Саратов, Театральная пл., 1. Игитов Шамиль Магомедович, канд. техн. наук, ст. преподаватель, Махачкалинский филиал ФГБОУ ВО «Московский автомобильно-дорожный государственный технический университет (МАДИ)»: Россия, Республика Дагестан, 367008, г. Махачкала, просп. А. Акушинского, 13. Тел.: (845-2) 23-32-92 E-mail: nirmsgau@mail.ru |
| Реферат: | В статье предложен метод повышения физико-механических свойств гальванических покрытий путем модификации их нанодисперсными порошками. Исследовано влияние вида и концентрации наноразмерных частиц на микротвердость получаемых гальванических покрытий на основе железа. По итогам исследований выбран наноразмерный порошок нитрида алюминия, при внесении которого в электролит железнения, в концентрации 3 г/л, микротвердость гальванического покрытия повышалась до 682 единиц HV, что в 1,5 раза выше, чем у покрытий без внедрения частиц. Проведена оптимизация режимов нанесения гальванического покрытия, модифицированного наноразмерными частицами нитрида алюминия, позволяющая получать покрытия с микротвердостью до 717 единиц HV. Представлены результаты ускоренных трибологических испытаний по ГОСТ 9450–76 образцов, на поверхность которых наносили исследуемое покрытие при соблюдении оптимизированных режимов. Их износостойкость, по сравнению с образцами, на поверхность которых наносили классическое гальваническое покрытие на основе железа, повысилась в 1,6–1,7 раза в зависимость от среды проведения испытаний. При этом было зафиксировано снижение момента трения при испытании образцов с исследуемым покрытием в 1,05–1,1 раза по сравнению с моментом трения при испытании образцов с классическим гальваническим покрытием. Так же представлены результаты коррозионных испытаний по ГОСТ 9.308-85, из которых следует, что гальваническое покрытие на основе железа, модифицированное наноразмерными частицами нитрида алюминия при соблюдении оптимальных режимов имеет коррозионную стойкость в 1,6 раза выше, чем классическое гальваническое покрытие. Проведенные исследования являются предпосылками для использования исследуемого гальванического покрытия при упрочнении и восстановлении изношенных деталей сельскохозяйственной техники |
| Ключевые слова: | наноразмерные частицы, гальваническое железнение, микротвердость, износостойкость, коррозионная стойкость. |
| Список литературы: |
1. Антипов В. В. Износ прецизионных деталей и нарушение характеристик гидравлической аппаратуры тракторов / В. В. Антипов. – М. : Машиностроение, 1992. – 184 с. 2. Бородин И. Н. Порошковая гальванотехника / И. Н. Бородин. – М. : Машиностроение, 1990. – 218 с. 3. Гурьянов Г.В. Электроосаждение износостойких композиций / Г. В. Гурьянов. – Кишинев : ШТИИНЦА, 1985. – 238 с. 4. Закиров Ш. З. Упрочнение деталей машин электроосаждением железа / Ш. З. Закиров. – Душанбе : ИРФОН, 1978. – 208 с. 5. Пат. № 2610381 Российская федерация, МПК C25D15/00. Электролит-суспензия для получения износостойких покрытий на основе железа / В. В. Сафонов, С. А. Шишурин, П. А. Горбушин, С. В. Егоров. – № 2015126298; заявл. 13.07.2015; опубл. 09.02.2017, бюл. № 4. 6. Применение наноматериалов при техническом сервисе автотракторной техники / Сафонов В. В. [и др.] // Вестник Федерального государственного образовательного учреждения высшего профессионального образования Московский государственный агроинженерный университет им. В. П. Горячкина. 2009. – № 3. – С. 62–66. 7. Сайфуллин Р. С. Композиционные покрытия и материалы / Р. С. Сайфуллин. – М. : Химия. – 272 с. 8. Саутин С. Н. Планирование эксперимента в химии и химической технологии / С. Н. Саутин. – Л. : Химия, 1977. – 48 с. 9. Физико-математическая модель механизма упрочнения гальванических покрытий наноразмерными материалами / В. В. Сафонов [и др.] // Аграрный научный журнал. – 2018. – № 7. – С. 55–58. 10. Investigation of structure and wear resistance of nanocomposite coating of chemical nickel / V. Safonov [et al.] // Tribology in Industry. – 2018. – Т. 40. – № 4. – P. 529–537. |
| English version: |
TECHNOLOGY OF HARDENING AND RESTORATION OF AGRICULTURAL MACHINERY PARTS BY NANOCOMPOSITE GALVANIC IRON PLATING Safonov Valentin Vladimirovich, Dr. of Tech. Sci., Prof., Saratov State Vavilov Agrarian University, Saratov, Russia. Shishurin Sergey Aleksandrovich, Cand. of Tech. Sci., Ass. Prof., Saratov State Vavilov Agrarian University, Saratov, Russia. Chumakova Svetlana Valentinovna, Cand. of Tech. Sci., Ass. Prof., Saratov State Vavilov Agrarian University, Saratov, Russia. Gorbushin Pavel Aleksandrovich, lecturer, Saratov State Vavilov Agrarian University, Saratov, Russia. Igitov Shamil Magomedovich, Cand. of Tech. Sci., Senior Lecturer, Moscow Automobile and Road Construction State Technical University (Makhachkala branch), Makhachkala, Russia. Keywords: nanoparticles, galvanic iron plating, microhardness, wear resistance, corrosion resistance. Abstract. The article proposed a method to improve the physico-mechanical properties of electroplating coatings by modifying them with nanodispersed powders. The influence of the type and concentration of nanoscale particles on the microhardness of the resulting electroplating coatings based on iron was studied. According to the results of the research, nanoscale aluminum nitride powder was selected, with addition of which to the ironing electrolyte, at a concentration of 3 g/l. The microhardness of the electroplated coating increased up to 682 HV units, which is 1.5 times higher than that of coatings without particles. Optimization of deposition modes for galvanic coating modified with aluminum nitride nanoparticles has been carried out, which allows to obtain coatings with microhardness up to 717 HV units. The results of accelerated tribological tests, according to GOST 9450-76, of the samples, the surface of which was covered with test coating at the optimized modes, are presented. Compared to the samples, on the surface of which the classical electroplated coating based on iron was applied, their wear resistance increased 1.6–1.7 times depending on the test environment. At the same time, testing the samples with the coating understudy showed a decrease in the friction moment 1.05–1.1 times as compared with the friction moment when testing samples with a classical electroplated coating. The results of corrosion tests according to GOST 9.308-85 are also presented, from which it follows that the iron-based electroplating modified by aluminum nitride nanoparticles applied at optimal modes has a corrosion resistance 1.6 times higher than the classic electroplating. The conducted studies are prerequisites for the use of the studied electroplating in hardening and restoring worn parts of agricultural equipment. REFERENCES 1. Antipov V. V. Wear of precision parts and violation of characteristics of tractor hydraulic equipment / V. V. Antipov. – M. : Mashinostroenie, 1992. – 184 p. 2. Borodin I. N. Powder electroplating / I. N. Borodin. – M.: Mashinostroenie, 1990. – 218 p. 3. Guryanov G. V. Electrodeposition of wear-resistant compositions / G. V. Guryanov. – Chisinau: SHTIINTS, 1985. – 238 p. 4. Zakirov Sh. Z. Hardening of parts of machines by iron electrodeposition / Sh. Z. Zakirov. – Dushanbe: IRFON, 1978. – 208 p. 5. Pat. No. 2610381 Russian Federation, IPC C25D15 / 00. Electrolyte suspension to obtain wear-resistant coatings based on iron / V. V. Safonov, S. A. Shishurin, P. A. Gorbushin, S. V. Egorov. – No. 2015126298; declare 07.13.2015; publ. 02.09.2017, bul. No. 4. 6. The use of nanomaterials in the technical service of automotive engineering / Safonov V. V. et al.] // Bulletin of the Federal State Educational Establishment of Higher Professional Education Moscow State Agroengineering University. V. P. Goryachkina. 2009. – No. 3. – P. 62–66. 7. Saifullin R. S. Composite coatings and materials / R. S. Saifullin. – M. : Chemistry. – 272 р. 8. Sautin S. N. Planning an experiment in chemistry and chemical technology / S. N. Sautin. – L. : Chemistry, 1977. – 48 p. 9. Physical and mathematical model of the mechanism of hardening electroplating coatings with nanoscale materials / V. V. Safonov [and others] // Agrarian Scientific Journal. – 2018. – No. 7. – P. 55–58. 10. Investigation of structure and wear resistance of nanocomposite coating of chemical nickel / V. Safonov [et al.] // Tribology in Industry. – 2018. – Т. 40. – No. 4. – P. 529–537. |