Підвищення зносостійкості захисних втулок сальникових ущільнень насосів, працюючих в умовах підвищеної корозійної і абразивної активності

Abstract

Метою роботи є підвищення ефективності вузла сальникового ущільнення (СУ) відцентрового насосу, працюючого в важких умовах корозійного і абразивного впливу, притаманному меліоративним системам, шляхом нанесення на поверхню захисної втулки (ЗВ) комбінованого композиційного покриття (ККП), за рахунок послідовного використання екологічно безпечних методів: цементації електроіскровим легуванням (ЦЕІЛ) + нанесення металополімерного матеріалу (МПМ) + обробка металоріжучим інструментом (МІ) + безабразивна ультразвукова фінішна обробка ( Задачами дослідження були: оцінка впливу різних матеріалів ЗВ на знос та визначення впливу ККП на величину зносу поверхні ЗВ. Авторами з запропонований новий спосіб захисту поверхневих шарів ЗВ СУ насосів, працюючих в важких умовах меліоративних систем, від корозійного і абразивного зношування, який полягає в формуванні на їх поверхнях ККП, нанесених в послідовності: ЦЕІЛ + МПМ + обробка МІ + БУФО, що значно збільшує здатність опиратися зношуванню, та гарантує більш надійну роботу в агресивних середовищах. Матеріали досліджуваних зразків по стійкості проти корозійного і абразивного зношування розподіляються в ряд: 30Х13, 12Х18Н10Т і 40Х. Металеві порошки, які використовують при армуванні ПМ, по ступеню забезпечення найменшого зносу розподіляються в послідовності: порошок нітриду цирконію, порошок карбіду вольфраму і нікелю. Шорсткість поверхневого шару зразків, виконаних зі сталі 30Х13 з ККП, в яких для армування ПМ використовували порошок з нітриду цирконію, після 24 годин іспитів, складає Ra = 2,2 мкм, що відповідно на 4,5 і 40,1 % краще ніж при використанні порошків з карбіду вольфраму і нікелю. Динаміка зношування сталевих зразків, під дією корозії і абразивних часток, характеризується збільшенням з часом її ефективності, що більш відображається на зразках з покриттями, які поступово втрачають вплив на процес зношування властивостей ККП (твердості і захисту від корозії). У зразків без покриттів, з часом на поверхні збільшується кількість зруйнованих ділянок і інтенсивність зношування, хоч і значно менш ніж у зразків без покриття, але вона також має місце. В першому наближенні графіки зношування зразків зі сталі 30Х13, 12Х18Н10Т і 40Х, як з покриттями так і без покриттів, нагадують експоненційно зростаючу залежність.