Новий спосіб обробки сталевих втулок сальникових ущільнень насосів
DOI:
https://doi.org/10.31471/1993-9965-2025-2(59)-33-43Ключові слова:
електроіскрове легування, металополімерні матеріали, металорізальний інструмент, знос, мікротвердість, шорсткість, екологічна безпекаАнотація
Розроблено новий спосіб підвищення параметрів якості поверхневих шарів сталевих втулок сальникових ущільнень (СУ) насосів, який включає цементацію методом електроіскрового легування (ЕІЛ) графітовим електродом-інструментом (ЕІ) поверхні деталі (ЦЕІЛ), нанесення на отриману поверхню металополімерного матеріалу (МПМ) армованого порошком нікелю марки ПНЕ (ГОСТ 972297) з концентрацією в полімерному матеріалі ~ 60% або твердого сплаву марки ВК6 (ТУ 48-4205-112-2017) з концентрацією в полімерному матеріалі ~ 60%, або порошком нітриду цирконію (специфікація CAS 25658-42-8) з концентрацією в полімерному матеріалі ~ 80%. Порошки додавали в двокомпонентну епоксидну систему, наповнену ферросиліконом марки Loctite 3478 при вище зазначеній концентрації армуючої речовини. Метою наданої роботи було удосконалення способу виготовлення захисних сталевих втулок СУ насосів, які працюють в умовах підвищеної корозійної активності середовища, радіаційного випромінювання або при роботі насоса з абразивними частинками. В процесі проведення досліджень був запропонований коефіцієнт К, який дорівнює величині шорсткості Rz поверхневого шару, сформованого при ЦЕІЛ і який характеризує глибину обробки поверхневого шару після нанесення армованого МПМ, при якій площа поверхневого шару з полімерного матеріалу буде дорівнювати площі, що складається з ділянок зрізаної шорсткості, що сформувалась при цементації. При зменшенні коефіцієнту К у загальній площі поверхневого шару буде переважати площа, сформована з армованого МПМ матеріалу, а при збільшені - з матеріалу втулки. При використанні запропонованого нового способу підвищення параметрів якості поверхневих шарів сталевих втулок СУ насосів товщина сформованого зміцненого шару, в залежності від енергії розряду, Wр і марки сталі складає від 50 до 900 мкм, твердість 990-1130 HV і шорсткість Rа = 0,3-0,5 мкм. Для визначення впливу отриманих характеристик поверхневих шарів сталевих втулок СУ насосів на зносостійкість, в наступних дослідженнях потрібно провести порівняльні випробування на зносостійкість.
Завантаження
Посилання
1. Gaft, J., & Marcinkowski, M. (2004). A choice of the seal for the shaft of the pump. Proceeding of the Pump Users International Forum, Karlsruhe (pp. 37–44).
2. Panchenko, V.O., Herman, V.F., Ivchenko, O.V., et al. (2020). Pidkontrolna ekspluatatsiia obladnannia nasosnykh stantsii [Sub-controlled operation of pumping station equipment]: Textbook. Sumskyi derzhavnyi universytet. [in Ukrainian]
3. Sapozhnykov, Y., & Zahorulko, A. (2024). Computational studies of stuffing box packing seal wear mechanism using the Archard model. Problems of Tribology, 29(2/112), 6–15. https://doi.org/10.31891/2079-1372-2024-112-2-6-15
4. Kulykivskyi, V.L., & Orel, V.O. (2024). Mekhanichni vlastyvosti poverkhnevoho sharu zakhysnykh vtulok pislia elektromekhanichnoho poverkhnevoho zahartuvannia [Mechanical properties of the surface layer of protective sleeves after electromechanical surface hardening]. Zbirnyk tez dopovidei XXV Mizhnarodnoi naukovoi konferentsii "Suchasni problemy zemlerobskoi mekhaniky" (pp. 312-315). MON Ukrainy, Natsionalnyi universytet bioresursiv i pryrodokorystuvannia Ukrainy. [in Ukrainian]
5. Tarelnyk, V. B., Gaponova, O. P., Loboda, V. B., Konoplyanchenko, E. V., Martsinkovskii, V. S., Semirnenko, Yu. I., Tarelnyk, N. V., Mikulina, M. A., & Sarzhanov, B. A. (2021). Improving Ecological Safety when Forming Wear-Resistant Coatings on the Surfaces of Rotation Body Parts of 12Kh18N10T Steel Using a Combined Technology Based on Electrospark Alloying. Surface Engineering and Applied Electrochemistry, 57, 173–184. https://doi.org/10.3103/S1068375521020113
6. Tarelnyk, N. V., & Dotsenko, A. O. (2025). Pidvyshchennia yakosti metalorizalnykh instrumentiv, shcho pratsiuiut v umovakh radiatsiinoho oprominennia [Improving the quality of metal-cutting tools operating under radiation exposure]. Visnyk Vinnytskoho politekhnichnoho instytutu, (2), 157–163. https://doi.org/10.31649/1997-9266-2025-179-2-157-163 [in Ukrainian]
7. Martsynkovskyi, V. S., Tarelnyk, V. B., & Belous, A. V. (2008). Sposib tsementatsii stalevykh detalei elektroeroziinym lehuvanniam [Method of cementation of steel parts by electroerosive alloying] (Patent No. 82948 U Ukraine). Biuleten No. 10. https://doi.org/10.15407/mfint.42.05.0655 [in Ukrainian]
8. Martsynkovskyi, V. S., Tarelnyk, V. B., Pavlov, O. H., & Ishchenko, A. O. (2014). Sposib vidnovlennia znosh. poverkhon metal. detalei [Method of restoring worn metal surfaces of parts] (Patent No. 104664 U Ukraine). Biuleten No. 4. [in Ukrainian]
9. Tarelnyk, V., Konoplianchenko, I., Gaponova, O., Tarelnyk, N., Martsynkovskyy, V., Sarzhanov, B., Sarzhanov, O., & Antoszewski, B. (2020). Effect of Laser Processing on the Qualitative Parameters of Protective Abrasion-Resistant Coatings. Powder Metallurgy and Metal Ceramics, 58, 703–713. https://doi.org/10.1007/s11106-020-00127-8
10. Tarelnyk, V. B., Hlushkova, D. B., Haponova, O. P., Tarelnyk, N. V., Dotsenko, A. O., & Pavlovskyi, S. V. (2025). Sposib zmitsnennia metalorizalnykh instrumentiv [Method of strengthening metal-cutting tools] (Patent No. 158217 U Ukraine). Biuleten No. 2. [in Ukrainian]
##submission.downloads##
Опубліковано
Як цитувати
Номер
Розділ
Ліцензія
Авторські права....
1.png)
