Проблемы машиностроения

Аннотация

Пояснительная записка представляет собой отчет о выполнении курсовой работы. В данной работе будут рассмотрены процессы нанесения защитных нанопокрытий со специальными свойствами на машиностроительные материалы. Приведен наиболее оптимальный способ получения нанопокрытий на основе Ti.

Страниц 27, таблиц 1, рисунков 7.

Abstract

The explanatory note is a report on the completion of the course work. In this paper, we will consider the processes of applying protective nanocoatings with special properties to engineering materials. The most optimal method for producing Ti-based nanocoatings is given.

Pages 27, tables 1, figures 7.

Оглавление

Введение        3

Проблемы машиностроения        4

Варианты решения проблем машиностроения        7

Выбор нанопокрытия        10

Способы получения покрытий        13

Соотношение между микроструктурными и механическими свойствами материалов и покрытий инструмента        20

Вывод        24

Список использованной литературы        25

Введение

Машиностроительное производство постоянно развивается. В настоящий момент высокоэффективные технологические системы позволяют повысить производительность механической обработки и обработки металлов давлением за счет высоких и сверхвысоких скоростей резания. Но режущие инструменты всё ещё обладают  недостаточной стойкостью к износу и разрушениям под действием высоких термомеханических нагрузок. Для решения этой проблемы необходимы специальные инструменты с износостойкими покрытиями.

Инструменты с износостойкими твердосплавными покрытиями могут повысить показатели во всех видах обработки резанием. Главной задачей износостойких покрытий является повышение производительности за счет увеличения скорости резания. Для оптимального решения задачи необходимо знать причины выхода из строя инструмента и в соответствии с этим выбирать состав и способ нанесения покрытия.

Проблемы машиностроения

Основные показатели оборудования, такие как КПД и надежность, зависят от свойств поверхности деталей и узлов. К таким свойствам поверхности относятся: предел выносливости, коррозионная стойкость, износостойкость, коэффициент трения, контактная жесткость, прочность посадок, герметичность соединения и др. Остановка производства из-за неисправности отдельных деталей или снижения технических характеристик ниже разрешенного уровня обычно приводит к значительным материальным потерям и, в некоторых случаях, к необратимым последствиям.

Детали машин и оборудования всегда работают в контакте с окружающей, эксплуатационной,  технологической средами. Что оказывает сильное влияние на износ и коррозию поверхностей.

Трибология

Трибологические явления имеются практически во всех сферах промышленности и повседневной жизни. Чтобы снизить трение, каждый год во всем мире используется более 100 миллионов тонн смазочных материалов. Использованные смазочные материалы должны быть переработаны или утилизированы, в противном случае они представляют серьезную угрозу для окружающей среды. Относительные величины износа (например, отношение потери массы машины или продукта к его первоначальной массе) очень низки, но износ приводит к выходу из строя всей машины. Потеря денег в машиностроении развитых стран из-за трения и износа составляет 4-5% национального дохода. Сопротивление трению поглощает 30-40% энергии, вырабатываемой во всем мире. Например, простое улучшение конструкции подшипников турбогенераторов мощностью 500 МВт может снизить потери мощности на 1 МВт. Низкая эффективность текстильного оборудования в основном обусловлена ​​потерями на трение, на которые приходится около 80% энергопотребления [1].