Вплив форми та крупності абразиву на кінцеву шорсткість обробленої поверхні

Abstract

UK: Мета. Для плазмового напилення захисних покриттів жарових труб ГТД зроблена спроба вирішити питання пов’язані з підбором абразивного матеріалу, технології його використання для створення необхідної шорсткості на нікелевому сплаві ВЖ-98. З великого переліку абразивних матеріалів найбільше поширення для створення шорсткості отримали корунд (АЮ3) та карбід кремнію (SiC). Кожний з цих матеріалів має свої переваги та свої недоліки. Необхідно встановити закономірності впливу форми та крупності вибраного абразиву на кінцеву шорсткість обробленої під покриття поверхні і вказати шляхи подальшого підвищення показників міцності і адгезії покриттів . Методика. Випробування проводили на листових заготівках нікелевого сплаву ВЖ-98 товщиною від 3,0 до 11,0 мм, розміром 50 х 50 мм. Шорсткість створювалась пневмопідготовкою. При цьому способі кінетичну енергію абразивному матеріалу передавав повітряний струмінь під тиском 4-5 атмосфер. Величина шорсткості вимірювалась на приладі Talysurf 5-20 (Талісерф 5-20), фірма «TAYLOR - HOBSON», Великобританія. по ГОСТ 2789-73. Результати. Встановлено, що в стані поставки обидва матеріали електрокорунд синтетичний "a"AhO3 і карборунд - карбід кремнію SiC мають гостро кутову форму зерен. Кожний з абразивів створює шорсткість з наявністю гостро кутових пік при величині шорсткості мікронерівностей Rz в межах 56-60 мкм. При наступних обробках змінюється зовнішній вигляд абразивних частинок та їх розмір. Якщо корунд при подальшій обробці не змінює свого розміру, а лише округлює свої гостро кутові кромки, то карбід кремнію зберігаючи гостро кутову форму, подрібнюється на більш дрібні частинки, при обробці якими зменшується висота мікронерівностей на оброблюваній поверхні. При повторному використанні абразивних матеріалів нерівності зменшуються по висоті і поверхня стає більш гладкою, що повинно приводити до зменшення міцності зчеплення підшару з основним матеріалом. В результаті досліджень встановлено, що частинки після першої пневмопідготовки змінюють форму, крупність і їх розподілення. Якщо карбід кремнію в стані поставки має гостро кутову форму і крупність в межах 1-2 мм, то після першої пневмопідготовки крупність його зменшується до 0,5-1 мм при зберіганні гострокутової форми. Корунд після першої пневмопідготовки в основному зберігає розміри частинок, але вони стають більш округлої форми. Вивчення оброблених поверхонь дозволяє зробити висновок, що при порівнянні корунду і карборунду перевагу треба віддати першому, але обмежити його чотириразовим використанням. Наукова новизна. Отримані нові наукові дані про вплив форми та крупності абразиву на кінцеву шорсткість обробленої поверхні. Практична значимість. Встановлено матеріали для абразивної обробки нікелевого сплаву ВЖ-98 ,їх параметри шорсткості, закономірності впливу форми та крупності вибраного абразиву на кінцеву шорсткість обробленої поверхні і вказані шляхи підвищення показників адгезії покриттів.

RU: Цель. Для плазменного напыления защитных покрытий жаровых труб ГТД сделана попытка решить вопросы связанные с подбором абразивного материала, технологии его использования для получения необходимой шероховатости на никелевом сплаве ВЖ-98. Из большого количества абразивных материалов наибольшее распространение для получения шероховатости получили корунд (АЮз) и карбид кремния (SiC). Каждый из этих материалов имеет свои достоинства и свои недостатки. Необходимо установить закономерности влияния формы и крупности выбранного абразива на конечную шероховатость обработанной под покрытие поверхности и указать пути дальнейшего повышения показателей прочности и адгезии покрытий Методика. Испытания проводили на листовых заготовках никелевого сплава ВЖ-98 толщиною от 3,0 до 11,0 мм, размером 50 х 50 мм. Шероховатость получали пневмоподготовкой. При этом способе кинетическую энергию абразивному материалу передавала воздушная струя под давлением 4-5 атмосфер. . Величина шероховатости измерялась на приборе Talysurf 5-20 (Талисерф 5-20), фирма «TAYLOR - HOBSON», Великобритания. по ГОСТ 2789-73.. Результаты. Установлено, что в состоянии поставки оба материалы электрокорунд синтетический "a"AkO3 и карборунд - карбид кремния SiC. имеют остро угловую форму зерен. Каждый из абразивов создаёт шероховатость с наличием остро угловых пик при величине шероховатости микронеровностей Rz в пределах 56-60 мкм При последующих обработках изменяется внешний вид абразивных частиц и их размер. Если корунд при последующей обработке не меняет свой размер, а только округляет свои остро угловые кромки, то карбид кремния сохраняя остро угловую форму, размельчается на более мелкие частицы, при обработке которыми уменьшается высота микронеровностей на обрабатываемой поверхности. При повторном использовании абразивных материалов неровности уменьшаются по высоте и поверхность становится более гладкой, что должно приводить к уменьшению прочности сцепления подслоя с основным материалом. В результате исследований установлено, что частицы после первой пневмоподготовки изменяют форму, крупность и их распределение. Если карбид кремния в состоянии поставки имеет остро угловую форму и крупность в границах 1-2 мм, то после первой пневмоподготовки крупность его уменьшается до 0,5-1 мм при сохранении остроугловой формы. Корунд после первой пневмоподготовки в основном сохраняет размеры частиц, но они становятся более округлой формы Изучение обработанных поверхностей сделать вывод, что при сравнении корунда и карборунда преимущество нужно отдать первому, но ограничить его четырехразовым использованием. Научная новизна.. Получены новые научные данные о влиянии формы и крупности абразива на конечную шероховатость обработанной поверхности. Практическая значимость. Установлены материалы для абразивной обработки никелевого сплава ВЖ-98, их параметры шероховатости, закономерности влияния формы и крупности выбранного абразива на конечную шероховатость обработанной поверхности и указаны пути повышения показателей адгезии покрытий.

EN: Purpose. For plasma spraying protective coatings flame tube GTE attempt to resolve issues related to the selection of abrasive material, its use of technology to create the required roughness on Nickel VJ-98. From a large number of abrasive materials most widely used for obtaining corundum received roughness (AhO3) and silicon carbide (SiC). Each of these materials has its advantages and its disadvantages. It is necessary to establish patterns of influence of the shape and size of the abrasive selected the final roughness treated by coating the surface and indicate ways to further improve performance strength and adhesion of coatings. Methods. Tests carried out on the sheet blanks nickel alloy VJ-98 with a thickness of 3.0 to 11.0 mm, size 50 x 50 mm. The roughness created air training. With this method, the kinetic energy of abrasive material conveyed an air jet pressure of 4-5 atmospheres. The value of roughness measured on the instrument Talysurf 5-20 (Taliserf 5-20), the company «TAYLOR - HOBSON», UK. GOST 2789-73. Results. Established in position to supply both synthetic materials electrocorundum "a" Al2O3 and carborundum - silicon carbide SiC. with sharply angular shape grains. Each of abrasives creates roughness with the presence of acute angle peak at a value of microscopic roughness Rz within 56-60 microns. When these treatments varies appearance abrasive particles and their size. If corundum during further processing does not change its size, but only their rounds sharp angular edges, the silicon carbide while maintaining sharp angular shape, crushed into smaller particles, which decreases the processing height of asperities on the treated surface. Repeated use abrasives inequality vary the height and the surface becomes smoother, which should lead to a reduction in grip strength sublayer of the basic material. Our results revealed that the particles after the first training air change shape, size and their distribution. If silicon carbide in a position to supply a sharply angular shape and particle size in the range of 1-2 mm, after the first air training its particle size is reduced to 0.5-1 mm in storage acute angular shape Aluminium oxide after the first air training basically keeps the size of particles, but they become more rounded shape. The study treated surfaces suggests that the comparison of corundum and silicon carbide preference must pay first, but limit it to quadruple use. Scientific novelty. Obtained new scientific data on the effect of form and size of the abrasive on the final machined surface roughness. The practical significance. Found materials for abrasive machining nickel alloy VJ-98, their roughness parameters, patterns influence the form and size of the abrasive selected the final machined surface roughness and the ways of improving adhesion performance coatings