Експериментальне дослідження впливу зернистості абразиву силікатної пасти на якість поверхонь тертя

Abstract

У теперішній час розроблено безліч технологічних способів, що дозволяють змінювати будову та властивості поверхневих шарів металу в потрібному напрямку або створювати шари з наперед заданими властивостями. Застосування цих способів дозволяє підвищувати зносостійкість, стійкість до руйнування втоми та інші експлуатаційні властивості автомобільних деталей. Одним з таких способів є притирання абразивними сумішами. Технологія притирання полягає в нанесенні абразивних сумішей на поверхню деталі та подальшій механічній обробці з використанням спеціальних пристроїв. В роботі наведено результати експериментального дослідження впливу зернистості абразиву силікатної пасти на якість поверхонь тертя. Для проведення дослідження були виготовлені силікатні суміші з абразивом електрокорунду різної зернистості. З метою порівняння працездатності силікатної пасти були відібрані існуючі абразивні пасти «КТ» з абразивом карбіду титану аналогічної зернистості. Дослідження виконували на спеціальній установці, що дозволяє з високою точністю відтворити процес обробки абразивною сумішшю в лабораторних умовах. Оцінка велася за тривалістю притирання, знімання металу та якістю поверхні. Стабілізація коефіцієнта тертя показувала завершення процесу притирання. Проведене дослідження підтверджує, що зі збільшенням зернистості абразиву силікатної суміші збільшується час формування поверхневого шару та кількість металу, який знімається. Доведено, що висока якість поверхні після обробки силікатним складом обумовлена появою в процесі притирання аморфного кремнезему (SiO2), який посилює роботу абразивних зерен і спричиняє зменшення дії абразиву, що дряпає. Під дією абразивних частинок SiO2 потрапляє у западини оброблюваної поверхні та зчіпляється з поверхнею. Встановлено, що продуктивність притирання силікатним складом в 1,5 рази вище, ніж при обробці поверхонь пастою «КТ». Виявлено, що при обробці поверхонь силікатним складом з абразивом електрокорунду знімання металу в 1,8 рази менше, ніж при обробці пастою «КТ». Запропоновано призначати припуск на обробку силікатною пастою від 0,035 до 0,07 мм.

Currently, many technological methods have been developed to change the structure and properties of surface layers of metal in the desired direction or to create layers with predefined properties. The use of these methods can increase wear resistance, resistance to fatigue and other performance properties of automotive parts. One such method is grinding with abrasive compounds. Grinding technology consists in applying abrasive compositions on the surface of the part and subsequent machining using special devices. The results of experimental research of influence of granularity of abrasive of silicate paste on quality of friction surfaces are resulted in work. Silicate compositions with electrocorundum abrasive of different grain size were made for the study. In order to compare the performance of silicate paste, the existing abrasive pastes «KT» with abrasive titanium carbide abrasive of similar grain size were selected. The research was performed on a special installation, which allows to reproduce with high accuracy the process of processing the abrasive composition in the laboratory. The evaluation was based on the duration of grinding, metal removal and surface quality. Stabilization of the coefficient of friction showed the completion of the grinding process. The study confirms that with increasing grain size of the abrasive silicate composition increases the time of formation of the surface layer and the amount of metal that is removed. It is proved that the high quality of the surface after treatment with silicate composition is due to the appearance in the grinding process of amorphous silica (SiO2), which enhances the work of abrasive grains and reduces the action of the scratching abrasive. Under the action of abrasive particles, SiO2 enters the depressions of the treated surface and adheres to the surface. It is established that the productivity of grinding with silicate composition is 1.5 times higher than when treating surfaces with «KT» paste. It was found that when treating surfaces with a silicate composition with electrocorundum abrasive, the removal of metal is 1.8 times less than when treating with «KT» paste. It is proposed to assign an allowance for treatment with silicate paste from 0.035 to 0.07 mm.