загрузка...
 
ПОВЫШЕНИЕ ЭКСПЛУАТАЦИОННЫХ СВОЙСТВ  ДЕТАЛЕЙ КОМПРЕССОРОВ МЕТОДОМ ХРОМИРОВАНИЯ
Повернутись до змісту

ПОВЫШЕНИЕ ЭКСПЛУАТАЦИОННЫХ СВОЙСТВ  ДЕТАЛЕЙ КОМПРЕССОРОВ МЕТОДОМ ХРОМИРОВАНИЯ

Пархомчук Ж.В., студент, СумГУ, г. Сумы

Функционирование важнейших отраслей промышленности невозможно представить без компрессорных машин. Центробежные и винтовые компрессорные машины успешно эксплуатируются в ведущих отраслях промышленности: металлургической, химической, нефтехимической, газовой, нефтяной и угледобывающей.

Одним из критериев обеспечения работоспособности, эксплуатационной надежности и ресурса эксплуатации компрессорных машин является соответствующее материальное исполнение.

Основными факторами, влияющими на работоспособность компрессорного оборудования, являются:

- коррозионная стойкость материалов и сплавов в компримируемой среде с учетом ее параметров (парциального давления коррозионно-агрессивных компонентов);

- требуемые механические свойства материалов;

- эксплуатационные требования к материалам (эксплуатационная надежность и обеспечение необходимого ресурса работы).

Известно, что при эксплуатации компрессоров наибольшее влияние на коррозионную стойкость материалов оказывают коррозионно-агрессивные среды:

- сероводород (Н2S), углекислый газ (СО2);

- нитрозные газы состава: НNO3 (конденсат), N2, NO, NO2, О2, СО2 и пары воды;

- хлористый метил (СН3Сl);

- влажный газообразный кислород (О2);

- влажный газообразный хлор (Сl).

Наиболее опасным разрушением изделия при работе в агрессивной газовой среде - процесс коррозионного растрескивания стали, который значительно ускоряется при повышении температуры.

Одним из прогрессивных методов повышения коррозионной стойкости, механических и триботехнических свойств поверхности металлов является химико-термическая обработка сталей (ХТО). Применение методов ХТО позволяет заменить дорогостоящие высоколегированные стали на более дешевые, повысить эксплуатационные свойства изделия.

С целью замены дорогих высоколегированных сталей, используемых для изготовления ответственных деталей компрессорной техники, нами предложено использование более дешевых сталей типа сталь 45, 20Х13 с ХТО поверхности, которые при проведении исследований сравнивали с высоколегированной сталью 12Х18Н10Т.

В качестве ХТО применяли диффузионное хромирование контактным способом для всех трех марок стали. Технология контактного хромирования, в отличие от неконтактного, достаточно проста и не требует дополнительного оборудования, а также обеспечивает высокое качество хромированного слоя.

Для проведения ХТО применяли порошок феррохрома с зернистостью16 – 12 мкм. В качестве хромирующего состава использовалась смесь: 50% FeCr + 43% Al2O3 + 7% NH4Cl. Режимы ХТО и толщина полученного хромированного слоя приведены в таблице.

Таблица – Режимы ХТО и толщина полученного хромированного слоя для различных марок стали.

Марка стали

Режим ХТО

Толщина слоя

h, мм

температура

t, °C

время выдержки ?, ч

45

1050

6

0,04

20Х13

1050

6

0,06

12Х18Н10Т

1050

6

1,60

Для сравнительной оценки методов и режимов хромирования предложено проведение испытаний полученных образцов на микрохрупкость, коррозионную стойкость и износостойкость по известным методикам. Проведение таких испытаний, по нашему мнению, позволяет смоделировать процесс воздействия агрессивной рабочей атмосферы на материал и его покрытие.

Показатели микрохрупкости для различных диффузионных покрытий определялись с использованием прибора ПМТ-3. Методика позволила оценить микрохрупкость покрытий на различных сталях при одинаковом физическом состоянии, т.е. в момент равновероятного появления отпечатков с трещинами или без них. Показатель хрупкости указывает на соотношение хрупких и пластических свойств исследуемых материалов. В качестве критерия микрохрупкости диффузионного покрытия предложено использовать безразмерный показатель, который связывает нагрузку образования трещин, зону повреждения, максимальную нагрузку на инденторе и соответствующую величину диагонали отпечатка.

Для определения показателей износостойкости полученных покрытий проводились испытания на трение (ГОСТ 11012-74) на испытательной установке СМТ-1.

Результаты проведенных исследований показали, что наибольшей износостойкостью и коррозионной стойкостью обладает сталь 20Х13 (практически в два раза выше, чем сталь 45), но имеет более низкий показатель трещиностойкости.

Работа выполнена под руководством ст. преподавателя Гапоновой О.П.



загрузка...