CS255611B1 - Způsob ochrany proti kontaktní korozi kovových třecích ploch - Google Patents
Způsob ochrany proti kontaktní korozi kovových třecích ploch Download PDFInfo
- Publication number
- CS255611B1 CS255611B1 CS865301A CS530186A CS255611B1 CS 255611 B1 CS255611 B1 CS 255611B1 CS 865301 A CS865301 A CS 865301A CS 530186 A CS530186 A CS 530186A CS 255611 B1 CS255611 B1 CS 255611B1
- Authority
- CS
- Czechoslovakia
- Prior art keywords
- graphite
- nickel
- contact
- hinge
- protection
- Prior art date
Links
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 10
- 229910002804 graphite Inorganic materials 0.000 claims abstract description 20
- 239000010439 graphite Substances 0.000 claims abstract description 20
- 238000005260 corrosion Methods 0.000 claims abstract description 14
- 230000007797 corrosion Effects 0.000 claims abstract description 14
- 239000002184 metal Substances 0.000 claims abstract description 7
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 claims abstract description 7
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 6
- 239000010410 layer Substances 0.000 description 12
- 238000009661 fatigue test Methods 0.000 description 6
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 6
- 238000005452 bending Methods 0.000 description 5
- 229910000831 Steel Inorganic materials 0.000 description 3
- 125000004122 cyclic group Chemical group 0.000 description 3
- 230000010355 oscillation Effects 0.000 description 3
- 238000007747 plating Methods 0.000 description 3
- 239000010959 steel Substances 0.000 description 3
- 239000010949 copper Substances 0.000 description 2
- 239000000463 material Substances 0.000 description 2
- 239000002344 surface layer Substances 0.000 description 2
- 229910000838 Al alloy Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910001369 Brass Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910000906 Bronze Inorganic materials 0.000 description 1
- VYZAMTAEIAYCRO-UHFFFAOYSA-N Chromium Chemical compound [Cr] VYZAMTAEIAYCRO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N Copper Chemical compound [Cu] RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000013459 approach Methods 0.000 description 1
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 1
- 239000010951 brass Substances 0.000 description 1
- 239000010974 bronze Substances 0.000 description 1
- 229910052804 chromium Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011651 chromium Substances 0.000 description 1
- 229910052802 copper Inorganic materials 0.000 description 1
- KUNSUQLRTQLHQQ-UHFFFAOYSA-N copper tin Chemical compound [Cu].[Sn] KUNSUQLRTQLHQQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000013016 damping Methods 0.000 description 1
- 238000000151 deposition Methods 0.000 description 1
- 238000006073 displacement reaction Methods 0.000 description 1
- 238000009713 electroplating Methods 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 238000002474 experimental method Methods 0.000 description 1
- 230000007774 longterm Effects 0.000 description 1
- 239000007769 metal material Substances 0.000 description 1
- 150000002739 metals Chemical class 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- 230000002226 simultaneous effect Effects 0.000 description 1
- 239000000725 suspension Substances 0.000 description 1
Landscapes
- Structures Of Non-Positive Displacement Pumps (AREA)
Abstract
Způsob ochrany proti kontaktní korozi
kovových třecích ploch spočívá v tom,
že se na alespoň jednu z třecích ploch
elektrolyticky nanese nikl-grafitová
vrstva o tloušřce 0,001 až 1,00 mm,
mikrotvrdosti 250 až 350 HVm a s obsahem
grafitu 2 až 4 % hmot. Mezi třetí plochy
lze vložit nejméně jednu kovovou destičku,
na niž se oboustranně elektrolyticky
nanese nikl-grafitová vrstva.
Description
Vynález se týká způsobu ochrany proti kontaktní korozi kovových třecích ploch, zejména u lopatek osových turbokompresorů.
Únavová pevnost a životnost některých typů lopatek osových turbokompresorů je výrazně snížena nedostatečnou odolnosti závěsů proti současnému působení mechanické únavy a kontaktní koroze. Při cyklickém namáhání těchto lopatek ohybovými kmity během rezonančních únavových zkoušek dochází v napětově exponovaných místech závěsů ke střídavé cyklické deformaci s vysokou amplitudou. Tento jen zákonitě doprovázejí opakované vzájemné mikroposuvy povrchových vrstev závěsu a drážky pro závěs zkušebního bloku. Ve spojení s vysokým měrným tlakem ve stykové ploše vedou posuvy k intenzívní kontaktní korozi povrchové vrstvy závěsu a tím i ke snížení lokální odolnosti proti mechanické únavě. V kritických místech závěsu vyvolává pokračující cyklické namáhání vznik únavové trhliny a její šíření až do stadia, kdy je závěs z hlediska únavové zkoušky vzhledem k nedostatečné zbytkové ohybové tuhosti znehodnocen.
Při únavové zkoušce je popsaný případ spojen se ztrátou části, a to zpravidla podstatné části informace, kterou od experimentu očekáváme. Jak lopatka (často velmi drahá), tak nákladný zkušební proces jsou tudíž do značné míry znehodnoceny. Porušení lopatky za provozu turbokompresoru následkem únavového lomu závěsu by mělo ovšem ještě podstatně závažnější následky.
Kontaktní koroze se dá do jisté míry zpomalit některými technologickými úpravami dosedacích ploch závěsu, jako je např. balotinování nebo elektrolytické pokovení vrstvou mědi Cu a dalších kovů. Při vysokých hodnotách měrných tlaků a ohybových napětí v závěsu, kombinovaných s vysokým počtem zatěžovacích kmitů, se uvedená opatření ukazují jako málo účinná a nedokáží zabránit únavovým lomům závěsů. Problém kontaktní koroze ve vetknutí zkušebních těles při únavových zkouškách není omezen jen na závěsy lopatek. Objevuje se i při zkouškách těles jednodušších tvarů, např. prizmatických nosníků nebo nosníků konstantní pevnosti.
Uvedené nevýhody odstraňuje způsob ochrany proti kontaktní korozi kovových třecích ploch podle vynálezu, jehož podstata spočívá v tom, že se na alespoň jednu třecí plochu elektrolyticky nanese nikl-grafitová vrstva o tlouštce 0,001 až 1,00 mm s 2 až 4 % hmot. grafitu, přičemž mikrotvrdost nikl-grafitové vrstvy je 250 až 350 HVm.
Vrstvu nikl-grafit je možno elektrolyticky nanést bud přímo na boční dosedací plochy například závěsu lopatky respektive drážky bloku nebo na plochy pomocných destiček-planžet, vkládaných mezi závěs lopatky a drážku. Zmíněný způsob s sebou nese řadu výhod při praktické aplikaci, protože odpadají potíže při pokovování rozměrných těles, včetně chránění těch částí povrchu, které musí být ponořeny v pokovovací lázni, ale u kterých je vrstva nikl-grafit nežádoucí. ?
Materiál, tvar i-típzměry destiček je možno volit v širokém rozmezí podle druhu použití a sekundárních požadovaných vlastnosti.
Elektrolyticky vytvořená vrstva je dostatečně pevná, takže se ani při dlouhodobém namáhání neporuší, a to i když střídavé napětí závěsu leží v oblasti meze únavy materiálu. Nikl-grafitová vrstva trvale vzájemně mechanicky odděluje povrch obou třecích ploch.
Vynikající samomazné vlastnosti nikl-grafitové vrstvy brání zadírání a kontaktní korozi. Životnost zkoušených těles se zvýšila v průměru lOkrát.
Navržený způsob ochrany proti kontaktní korozi byl odzkoušen při únavových zkouškách lopatek s velmi dobrými výsledky. Zjištěná vynikající odolnost kombinace nikl-grafit a chromových ocelí typu 17CrNi2 proti zadírání a kontaktní korozi za vysokých měrných tlaků a zvládnutí technologie nanášení stejnorodých vrstev nikl-grafitu na povrch prakticky všech technicky významných kovových materiálů s výjimkou slitin hliníku spolu s teplotní a korozní odolností uvedené vrstvy otevírá možnost použití naznačeného technického řešení v podstatně širší oblasti aplikací, např. u:
- pouzder ložisek pracujících za vysokých tlaků a teplot
- tlumicích elementů (třecích tlumičů vibrací)
- dalších konstrukčních prvků s kluznými, třecími či kontaktními plochami.
Navržený způsob je dokumentován následujícími příklady.
Příklad 1
Turbokompresorová lopatka s tětivou profilu o délce 185 mm s lichoběžníkovým závěsem byla upnuta v drážce bloku elektromagnetického vibrátoru. Při únavové zkoušce střídavým souměrným ohybem v rezonančním režimu, s amplitudou napětí na mezi únavy použité lopatkové oceli, docházelo po 5x10® kmitů ke vzniku únavové trhliny, vyvolané třecí korozí v dosedací ploše závěsu lopatky. Po pokovení závěsu a drážky lopatky vrstvou nikl-grafit o tloušřce 0,03 mm s obsahem grafitu 2,5 až 3,5 % hmot. grafitu, při stejných zkušebních podmínkách g
se životnost prodloužila na 50x10 kmitů.
Příklad 2
Protože galvanická úprava povrchu rozměrných součástí je spojena s obtížemi (jsou například nutná rozměrná pokovovací zařízení), byl navržen a úspěšně vyzkoušen další alternativní postup, který spočíval v tom, že mezi plochy upínací drážky a plochy závěsu lopatky byly vloženy tenké kovové destičky, například z mosazi, bronzu nebo oceli o tlouštce 0,8 mm, oboustranně opatřené galvanicky vyloučenou vrstvou nikl-grafit (obsah 2,5 až 3,5 % hmot. grafitu) o tlouštce 0,05 mm. Při únavové zkoušce na elektromagnetickém vibrátoru bylo zjištěno zvýšení odolnosti lopatky za třecí koroze z 5.10^ kmitů na 50.10^ kmitů.
Claims (2)
1. Způsob ochrany proti kontaktní korozi kovových třecích ploch, vyznačující se tím, že se na alespoň jednu z třecích ploch elektrolyticky nanese nikl-grafitová vrstva ó tlouštce 0,001 až 1,00 mm, mikrotvrdosti 250 až 350 HVm a s obsahem grafitu 2 až 4 % hmotnosti.
2. Způsob podle bodu 1, vyznačující se tím, že se mezi třecí plochy vloží nejméně jedna kovová destička, na niž se oboustranně elektrolyticky nanese nikl-grafitová vrstva.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CS865301A CS255611B1 (cs) | 1986-07-11 | 1986-07-11 | Způsob ochrany proti kontaktní korozi kovových třecích ploch |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CS865301A CS255611B1 (cs) | 1986-07-11 | 1986-07-11 | Způsob ochrany proti kontaktní korozi kovových třecích ploch |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CS530186A1 CS530186A1 (en) | 1987-07-16 |
| CS255611B1 true CS255611B1 (cs) | 1988-03-15 |
Family
ID=5397658
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CS865301A CS255611B1 (cs) | 1986-07-11 | 1986-07-11 | Způsob ochrany proti kontaktní korozi kovových třecích ploch |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CS (1) | CS255611B1 (cs) |
-
1986
- 1986-07-11 CS CS865301A patent/CS255611B1/cs unknown
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CS530186A1 (en) | 1987-07-16 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| Mutoh | Mechanisms of fretting fatigue | |
| Gordelier et al. | A literature review of palliatives for fretting fatigue | |
| US4815940A (en) | Fatigue strengthened composite article | |
| Sadeler | Effect of a commercial hard anodizing on the fatigue property of a 2014-T6 aluminium alloy | |
| Allen et al. | The effect of fretting on the fatigue behaviour of plasma nitrided stainless steels | |
| Kedward et al. | The development of a wear resistant electrodeposited composite coating for use on aero engines | |
| Sheleg et al. | Study of the performance of copper coatings formed by electroplating and deformation cladding with a flexible tool | |
| Dini | Brush plating: recent property data | |
| Shaffer et al. | Fretting fatigue | |
| CS255611B1 (cs) | Způsob ochrany proti kontaktní korozi kovových třecích ploch | |
| Oliveira et al. | Corrosion–fatigue properties of a 4340 steel coated with Colmonoy 88 alloy, applied by HVOF thermal spray | |
| Gawne | Failure of electrodeposited chromium coatings on cast iron substrates | |
| Chen et al. | Improving the fatigue crack propagation resistance and damage tolerance of 2524-T3 alloy with amorphous electroless Ni-P coating | |
| US4215181A (en) | Fretting fatique inhibiting method for titanium | |
| Tošić et al. | Plasma nitriding improvements of fatigue properties of nodular cast iron crankshafts | |
| Hoeppner et al. | Metallographic analysis of fretting fatigue damage in Ti-6Al-4V MA and 7075-T6 aluminum | |
| Jackson et al. | Low phosphorus electroless nickel coating technology | |
| Sharifimehr et al. | Evaluation of estimation methods for shear fatigue properties and correlations with uniaxial fatigue properties for steels and titanium alloys | |
| Murugan et al. | Enhanced mechanical and tribological properties of ultrasonically assisted stir-cast AA7075 metal matrix composites in challenging corrosive environments | |
| Sadeler | Influence of contact pressure on fretting fatigue behaviour of AA 2014 alloy with dissimilar mating material | |
| Chakravarty et al. | Influence of surface treatments on fretting fatigue of Ti-6242 at elevated temperatures | |
| Unigovski et al. | Low-cycle fatigue of the light advanced materials | |
| Dhondt et al. | Effect of mechanical (monotonic and cyclic) stress on the corrosion resistance of chromium-plated steel rods | |
| Sadeler et al. | Fretting fatigue behaviour of hard anodizing coated 2014‐T6 aluminium alloy with dissimilar mating materials under plane bending loading | |
| Vantadori et al. | Fatigue life assessment of DCI smooth specimens |