2197561

28.09.2001

2001126449/02

Хамзин Ш.Х.,

Хамзин Э.Ш.

Способ нанесения износостойких композиционных материалов на цилиндрические поверхности стальных деталей

Изобретение относится к способам нанесения износостойких композиционных материалов на внутренние и наружные поверхности цилиндрических стальных деталей методом порошковой металлургии и направлено на улучшение качества покрытия с одновременным уменьшением расхода порошка, расширение функциональных возможностей способа и упрощение технологии. Способ включает изготовление цилиндрической заготовки детали с цилиндрическим выступом в нижней части, направленным в сторону наносимой поверхности, сборку матрицы из цилиндрической заготовки и изложницы с цилиндрическим выступом с образованием кольцевого пространства между заготовкой и изложницей, при этом выступ изложницы располагают под выступом заготовки, прессование износостойкого композиционного материала осуществляют последовательно слой за слоем в казанное кольцевое пространство, после чего на поверхность напрессованного слоя износостойкого композиционного материала укладывают кольцо и осуществляют пропитку связующим сплавом в вакуумной печи и последующую механическую обработку. Цилиндрический выступ заготовки детали выполняют по допуску тугой или горячей посадки для образования герметичного соединения между

заготовкой детали и изложницей в нижней части. Изложницу изготавливают из высокохромистых нержавеющих сталей, при этом поверхность, соприкасающуюся с поверхностью износостойкого композиционного материала, подвергают окислению в печи с воздушной средой до образования окиси хрома. Перед механической обработкой матрицу подвергают закалке в масле. По всей длине заготовки детали делают на равномерном расстоянии цилиндрические зубчатые проточки со стороны нанесения композиционного материала для улучшения сцепления. Технический результат - улучшение качества покрытия с одновременным уменьшением расхода порошка, расширением функциональных возможностей способа и упрощением технологии.

2221905

13.05.2002

2002112490/02

Смирнов П.Н.,

Голубчик Э.М.,

Снегирев В.Ю.

Способ получения композиционных покрытий на основе хрома

изобретение относится к электролитическому нанесению покрытий на металлы и может быть использовано в металлургии и машиностроении. Предложен способ, включающий электрохимическое осаждение из электролита на основе хромовой кислоты, содержащего взвесь коллоидных частиц алмаза, на обрабатываемое изделие, которое ведет в электролите с переменной по объему концентрацией коллоидных кластерных частиц алмаза, причем максимальную концентрацию коллоидных кластерных частиц алмаза создают вокруг

обрабатываемого изделия, которое вращают вокруг оси. Изобретение позволяет повысить твердость наносимого покрытия путем регулирования в широком диапазоне содержания кластерных частиц алмаза по толщине хромового покрытия.

2226574

29.07.2002

2002120380/02

Великолуг А.М.,

Зяблицев В.В.,

Зяблицева О.В.

Способ осаждения композиционных электрохимических покрытий на внутренние поверхности деталей машин и устройство для его осуществления

Изобретение относится к технологии осаждения электрохимических покрытий, а именно к осаждению композиционных электрохимических покрытий. Способ включает создание между поверхностями анода и катода межэлектродного пространства с подачей в него электролита-суспензии, содержащего частицы дисперсной фазы. Поступающему электролиту-суспензии придают вращательно-поступательное движение, величины осевой и угловой скоростей которого определяют из условий, выраженных в виде определенных математических зависимостей. Способ осуществляют при помощи устройства, содержащего ванну, катод, анод, размещенный внутри катода с возможностью вращения, при этом на аноде радиально закреплены пластины, рабочие поверхности которых наклонены к оси вращения анода. При использовании изобретения получают композиционные электрохимические покрытия с заданным содержание дисперсной фазы.

2198243

10.02.2003

2001106610/02

Верещака А.А., Пчелинцев А.К., Верещака А.С., Синицин В.С., Ласточкин С.С., Лапин В.Ф,

Додонов А.И.

Многослойно-композиционное износостойкое покрытие

Изобретение может быть использовано в механообрабатывающих производствах для получения износостойких покрытий на рабочих поверхностях изделий. Покрытие содержит адгезионный подслой, переходный и чередующиеся слои тугоплавких соединений. Адгезионный подслой содержит, по крайней мере, один элемент из состава материала и / или его соединение и один элемент из состава переходного слоя покрытия и / или его соединение. Переходный слой содержит тугоплавкие соединения металлов IV, и / или V, и / или VI групп. Первый из чередующихся слоев содержит тугоплавкие соединения металлов IV, и / или V, и / или VI групп, легированных алюминием, а второй-тугоплавкие соединения металлов упомянутых групп. Адгезионный подслой может дополнительно содержать активные металлы из ряда Ti, и / или Zr, и / или V, и / или Cr, и / или Al, восстановленные из окислов в среде водорода, в количестве 5-30 мас.%. Общая толщина покрытия выбрана в зависимости от вида изделия. Между покрытием и материалом может быть дополнительно выполнен упрочняющий подслой. Изобретение позволяет повысить долговечность и надежность получаемых изделий с покрытием.

2295588

06.03.2003

2005118397/02

Хинский А.П.

Способ изготовления композиционного покрытия

Изобретение относится к способам нанесения покрытия путем напыления материала в расплавленном состоянии и может быть использовано в различных отраслях химии, машиностроения, энергетики и металлургии. Способ включает нанесение пористого покрытия методом термического напыления. Покрытие содержит следующие компоненты, масс.%: алюминий 1-7, оксид алюминия 1-12, стеклянный порошок 1-3, композиционный порошок с покрытием гидротальцита остальное. В частных воплощениях изобретения после напыления покрытия проводят механическую и / или термическую обработку полученного полуфабриката. Техническим результатом изобретения является разработка способа, позволяющего нанести покрытие, обладающее повышенной прочностью сцепления с подложкой и большой величиной свободной поверхности.

2255949

04.06.2003

2003116812/04

Зайченко Ю.А.,

Завацкий А.К.,

Косаревский В.В.,

Павленко В.Г.

Способ получения композиционного покрытия для восстановления металлических поверхностей

Изобретение относится к способу получения композиционного покрытия, которое может быть использовано для восстановления дефектов и изношенных поверхностей деталей, работающих в условиях высоких нагрузок на сжатие, опорной поверхности боковой рамы тележки грузового вагона в зоне буксового проема. Способ заключается в том, что смешивают полимеризующуюся эпоксидную композицию и.

металлический дисперсный наполнитель при соотношении 1:6-1:9 мас. ч. Смешивание осуществляют под действием нарастающего давления в шнековом смесителе с переменным шагом, причем каждый шаг шнека отличается от предыдущего на постоянную величину. Затем полученную композицию наносят на металлическую поверхность и выдерживают ее при температуре полимеризации до окончания процесса затвердевания. В качестве эпоксидной композиции используют композицию на основе эпоксидной смолы марок ЭД_16, ЭД_20 с латентным отвердителем дициандиамидом. В качестве металлического дисперсного наполнителя используют железный порошок марки ПЖ4, порошок марки ПС27_М на основе железа, порошок марки ПГ-УСЧ_35 на основе железа, порошок марки ПГ-СР2_М на основе никеля. Изобретение позволяет повысить удельную нагрузку на сжатие.

2228387

10.05.2004

2001200614/02

Падеров А.Н.,

Векслер Ю.Г.

Способ нанесения многослойного покрытия на металлические изделия

Способ нанесения на детали коррозионно-стойкого и износостойкого покрытия. Покрытие состоит из множества слоев, при этом каждый из слоев состоит из одного или нескольких металлов (титан, никель, молибден, хром), твердых растворов или фаз внедрения на их основе, подвергающихся ионной имплантации высокоэнергичными неметаллическими ионами. Ионная имплантация реализуется для того чтобы

вызвать изменения в структуре и составе осажденного слоя и обеспечить повышенные эксплуатационные свойства.

2283373

25.08.2004

2004126058/02

Сафонов В.В.,

Добринский Э.К.,

Малашин С.И., Шишурин С.А.,

Гольдберг А.Р.,

Сафонов К.В.

Способ получения композиционных электрохимических покрытий из саморегулирующихся электролитов хромирования

Изобретение относится к области гальванотехники, в частности к способам электрохимического получения композиционных покрытий на основе хрома с ультрадисперсными частицами оксида алюминия. Способ включает проработку электролита, введение в электролит ультрадисперсного порошка с получением суспензии и нанесение покрытия, при этом в качестве ультрадисперсного порошка в электролит вводят оксид алюминия, полученный методом плазменной переконденсации при температуре 4500-6000є С, в количестве 10-60 г./л с удельной поверхностью 100-150 м²/г и с содержанием примесей не более 0,05%, после чего полученную суспензию обрабатывают ультразвуком в течение 1-2 ч. Технический результат: увеличение микротвердости, износостойкости и коррозионной стойкости деталей узлов и механизмов и упрощение процесса нанесения покрытия за счет исключения перемешивания электролита при использовании экономически целесообразного способа получения покрытий.

2235150

27.08.2004

2003105565/02

Берсудский А.Л., Малышева Н.С., Каргин Н.Т.,

Осипов М.Н.

Способ упрочнения поверхностей деталей с одновременным нанесением композиционных покрытий

Изобретение относится к области металлургии и может быть использовано при конечной обработке рабочих поверхностей деталей с одновременным нанесением композиционных покрытий, включающий пластическую деформацию поверхности перемещения изделия, подачу в зону обработки жидкости, содержащей хлорид меди, растворенный в глицерине, высокодисперстные порошки меди и никеля, ацетамид, мочевину, воду, при этом изделие перемещают в продольном и перпендикулярном направлениях, а обработку поверхностей деталей проводят в два этапа, при этом на первом этапе изменяют усилие деформирования и подают раствор суспензии на основе этилового спирта, содержащей ультрадисперстный порошок политетрафторэтилена, спирт этиловый, при этом изделию дополнительно сообщают перемещение в продольном и перпендикулярном направлениях с изменением усилия деформирования. Технический результат - улучшение триботехнических характеристик рабочих поверхностей деталей машин, работающих в условиях граничной смазки, повышенных нагрузок и температур.

2235803

10.09.2004

2003111540/02

Данюшина Г.А., Логинова Т.И., Щербаков И.Н., Докунин И.И., Башкиров О.М., Дерлугян Ф.П., Левинцев В.А., Иванов В.А.

Раствор для химического осаждения композиционных никелевых покрытий

Изобретение относится к области нанесения металлических покрытий и может быть использовано в электрической, химической промышленности и машиностроении. Раствор содержит, г/л: никеля хлорид 10-20, натрия фторид 2-4, натрия гидроксид 5-7, натрия гипофосфит 15-22, янтарную кислоту 12-20, меркупраль 0,5-1,2 и водный раствор полимера 2-6. В качестве водного раствора полимера используют 5%-ный раствор поливинилового спирта или 50%-ную суспензию фторопласта 4МД. Технический результат: повышение износостойкости, коррозионной стойкости путем увеличения толщины покрытия и снижение коэффициента трения.

2283897

11.01.2005

2005100071/02

Берсудский А.Л.

Способ упрочнения поверхностей деталей с одновременным нанесением композиционных покрытий

Изобретение относится к металлургии, а именно к способам нанесения покрытий, и может быть использовано для упрочнения поверхностей пар трения путем нанесения антифрикционных покрытий. Способ включает нанесение медьсодержащего слоя химическим осаждением при давлении деформирующим инструментом. Затем наносят слой, содержащий политетрафторэтилен, и осуществляют его уплотнение деформирующим инструментом. В качестве медьсодержащего слоя наносят.

меднооловянный слой при давлении 55-60 МПа, затем наносят слой пористой бронзы и проводят ее спекание при температуре 85-90є C и выдержке 40-45 мин. Слой, содержащий политетрафторэтилен, наносят в виде пасты политетрафторэтилена с дисульфидом молибдена и уплотняют при усилии 350-400 Н. Затем проводят термообработку при температуре 370-380є C с выдержкой 45-50 мин и осуществляют окончательную обкатку с усилием 400-450 Н. Композиционное многослойное покрытие наносят на внутренние и наружные поверхности деталей. Техническим результатом изобретения является разработка способа, позволяющего упростить технологию нанесения многослойного композиционного покрытия, повысить качество покрытия за счет улучшения сцепления покрытия с основой, а также уменьшить толщину наносимого слоя

2280109

30.03.2005

2005109184/02

Целуйкин В.Н.

Электролит для получения композиционных электрохимических покрытий на основе никеля

Изобретение относится к области гальванотехники и предназначено для получения композиционных электрохимических покрытий на основе никеля. Электролит содержит, г/л: сульфат никеля 220; хлорид никеля 45; ацетат натрия или калия 30; фуллерен С ₆₀ 0,025-0,050. Технический результат: снижение коэффициента трения скольжения покрытий в 1,5-3 раза.

2287612

05.05.2005

2005113858/02

Данюшина Г.А.,

Логинов В.Т.,

Левинцев В.А.,

Дерлугян П.Д.,

Игнатенко Н.Л.,

Отыч Н.А.

Раствор для получения композиционного покрытия химическим осаждением

Изобретение относится к области нанесения металлических покрытий и может быть использовано при химическом никелировании стальных деталей, которые могут быть использованы в химической промышленности и машиностроении. Раствор содержит, г/л: никеля дихлорид 10-15, янтарная кислота 12-15, натрия фторид 2-3, натрия гидроксид 4-6, натрия гипофосфит 17-20, фторопластовая суспензия 4МД 20-25, нитрид бора 0,5-1,0, поливинилпирролидон 1,0-1,5, меди сульфат 0,1-0,3. Технический результат: обеспечение длительного ресурса работы и коррозионной стойкости при работе в агрессивных средах

2283895

18.07.2005

2005122815/02

Отыч Н.А.,

Сербиновский М.Ю.,

Данюшина Г.А.,

Игнатенко Н.Л.

Раствор для химического осаждения композиционных медных покрытий

Изобретение относится к области нанесения металлических покрытий и может быть использовано при химическом осаждении композиционных медных покрытий на стальные детали, которые могут быть использованы в электрической, химической промышленности и машиностоении. Раствор содержит меди сульфат, калий натрий виннокислый, натриясульфат, натрия гидроксид, формалин, аэросил и 20%-ый водный раствор полиакриламида, при этом компоненты взяты в следующем соотношении (г/л): меди сульфат 4-5, калий натрий виннокислый 20-22, натрия сульфат 15-16, натрия

гидроксид 10-12, формалин 20-24, аэросил 0,2-0,3, 20%-ый водный раствор полиакриламида 0,5-3. Технический результат: повышение износостойкости и коррозионной стойкости в морской среде путем увеличения толщины покрытия, снижение коэффициента трения.

1.3 Обоснование выбранного направления

Большинство металлов и сплавов, как правило, неустойчиво в средах, где они используются. При помощи покрытий можно изолировать металл от среды искусственным нанесением на поверхность изделия или сделать металл устойчивым к среде. Покрытие должно быть сплошным, непроницаемым для среды, иметь высокую прочность сцепления с металлом, равномерно распределяться по всей поверхности и придавать изделию более высокую твердость, износостойкость и жаростойкость.

Для достижения данных требований можно использовать композиционные покрытия на основе хрома с дисперсными материалами (алмаз, BN, Al₂O₃ и др.) назначение которых, главным образом, заключается в защите поверхности металлических деталей и изделий от коррозии, повышении твердости, износостойкости, жаростойкости деталей машин, механизмов, улучшения их антифрикционных свойств и улучшении ряда других характеристик.

Из вышесказанного следует, что тема исследования направлена на решение актуальной задачи современной металлургии.

1.4 Цель исследования

1. Повышение износостойкости композиционных электрохимических покрытий на основе хрома.

2. Изучение микротвердости композиционных электрохимических покрытий на основе хрома по толщине слоя.

3. Проведение микроструктурных и электронографических исследований с целью определения размера и плотности диспергированных включений.

4. Выводы по практическому применению.

2. Методика исследования

2.1 Материал и обработка

В качестве композиционных покрытий, полученных комбинированными методами, были выбраны покрытия на основе хрома.

КЭП наносились в универсальном саморегулирующемся электролите сульфатного типа. В настоящей работе в качестве дисперсных упрочнителей хрома использовались сверхтвердые наполнители: ультрадисперсные порошки алмаза (УДА) и микропорошки вюрцитоподобного нитрида бора (BN). Перемешивание суспензии в электролите осуществлялось сжатым воздухом. Покрытия наносились на цилиндрические образцы диаметром 50 мм и высотой 10 мм.

2.2 Методы эксперимента

2.2.1 Методика приготовления микрошлифа

Форма и размеры образца. Быстрота и удобство приготовления микрошлифа зависят в значительной степени от размеров образца. Удобной является цилиндрическая форма образца диаметром 10?20 мм или квадратная, со стороной квадрата 10?20 мм, при высоте 10?20 мм. Образцы небольших размеров (проволока, листы) монтируются заливкой в специальные оправки. Для этого металлическую трубку (оправку) такого же размера, как металлический образец, устанавливают на ровную металлическую или керамическую поверхность, в трубку помещают образец (проволоку, лист) исследуемой поверхность в низ, после чего оправку заливают либо серой, либо легкоплавким сплавом. После охлаждения образец вместе с оправкой подвергается обработке как обычный шлиф. Образцы малого размера приготовляют в зажимах или запрессовывают в пластмассы (полистирол, бакелит). Следует иметь в виду, что иногда при запрессовке или заливке образцов может измениться микроструктура исследуемого металла или сплава, что нежелательно, а поэтому заливка или запрессовка проводится при температуре 120-130° С.

Шлифование. Образцы шлифуются шлифовальной бумагой с постепенным переходом от бумаги марки №12+3 с зернистостью от 125 до 20 мкм к бумаге марки М40+М5 с зернистостью от 28 до 35 мкм (ГОСТ 6456-75). При переходе от одного номера зернистости к другому необходимо очищать образец от абразива, менять направление шлифования на 90° и проводить его до полного удаления всех рисок, образовавшихся во время предыдущей операции. Не следует делать резкого перехода с грубой шлифовки на мелкую, т. к. в результате этого создаётся впечатление, что шлиф хорошо приготовлен. Для шлифовки, кроме шлифовальной бумаги, применяют специальные пасты (алмазные, паста ГОИ и др.). Шлифование при помощи паст, наносимых на бумагу или сукно, ведётся после обработки образца на бумаге грубой и средней зернистости. После окончательной шлифовки образец тщательно промывается в воде для удаления абразива и полируется.

Полирование. Оставшиеся после шлифования мелкие дефекты поверхности удаляют полированием. Применяют механический, химико-механический и электрохимический способы полирования. Механическую полировку производят на специальном полировальном станке, диск которого обтянут фетром или сукном, сукно смачивают полировальной жидкостью, состоящей из воды, в которой во взвешенном состоянии находятся твёрдые частицы полировального порошка: окиси алюминия, окиси хрома и др. Эти вещества предварительно взмучивают в воде, а затем покрывают ими круг. Полировальный круг должен быть влажным, а нажатие образца незначительным.

При полировании образец непрерывно перемещают от центра к периферии, кроме того, образец периодически вращают, чтобы исключить образование «хвостов» около неметаллических включений. При полировке не следует сильно прижимать образец к сукну. Полировку заканчивают, когда микрошлиф приобретает зеркальную поверхность, без царапин и рисок. После полировки образец промывают водой и высушивают фильтровальной бумагой или воздухом.

Изучение микроструктуры начинают с рассмотрения шлифа в нетравленом виде, т.е. непосредственно после полирования, промывки и высушивания. В этом случае в поле зрения микроскопа на фоне белого круга можно заметить отдельные, обычно небольшие темные участки. Они могут представлять собой неметаллические включения, мелкие поры или структурные составляющие.

Травление. После просмотра нетравленого шлифа для более полного изучения структуры шлиф травят. Существует несколько методов травления, различающихся по воздействию на поверхность металла.

Наиболее распространено травление методом избирательного растворения фаз. Метод основан на различии физико-химических свойств отдельных фаз и пограничных участков зерен. Этот метод травления позволяет установить не только структуру многофазных сплавов, но и структуру чистых металлов и твердых растворов.

Для травления микрошлифов применяют различные реактивы. Микрошлиф погружают полированной поверхностью в реактив выбранного состава и через некоторое время извлекают. Если после выдержки в реактиве полированная поверхность микрошлифа окажется слегка матовой, травление считается законченным, и шлиф сразу же промывают водой, затем спиртом и высушивают фильтровальной бумагой. Если же после выдержки в реактиве поверхность микрошлифа сохраняет блестящий вид или структура сплава не выявляется отчетливо, микрошлиф вновь погружают в реактив и дополнительно выдерживают.

Шлифы можно травить электролитическим методом. При этом анодом является микрошлиф, а катодом - пластинка из нержавеющей стали или свинца, реже - угольный стержень.

Реже применяют травление микрошлифов методом окисления. Подготовленный шлиф нагревают в окислительной атмосфере, вследствие чего на разных фазах образуется неодинаковая по толщине и составу пленка, что создает различное окрашивание.

2.2.2 Методика измерения микротвердости

Прибор для измерения микротвердости ПМТ_3 работает по методу вдавливания. Наконечником служит алмазная пирамида с квадратным основанием и углом при вершине между противоположными гранями 136°, под действием нагрузки Р, приложенной в течении определенного времени; после снятия нагрузки измеряют диагональ d квадратного отпечатка, оставшегося на поверхности образца.

Длина диагонали отпечатка определяется по формуле

d=mЧс, (10)

где с - цена маленького деления измерительного барабана микрометра;

с=0,3;

m - длина диагонали отпечатка в делениях измерительного барабана окуляр-микрометра.

Значение микротвердости подсчитывают по формуле

Н?=1,854ЧР/d², (11)

где Р - нагрузка (100г);

d - длина диагонали отпечатка, мм².

Определить значение микротвердости можно по существующим таблицам для разных нагрузок ГОСТ 9450-60.

Этим методом можно определить не только твердость тонких поверхностных слоев, но и твердость отдельных структурных составляющих и фаз сплавов.

2.2.3 Метод электронной микроскопии

Исследование проводилось методом реплик на электронном микроскопе ЭМ_200. Угольная реплика напылялась на шлифы, протравленные в растворе Крупа в спирте, в вакуумной напылительной установке, отделение реплики - электролитическое в 10% растворе азотной кислоты в спирте.

При исследовании изучались размер, плотность распределения мелкодисперсных включений. Средний размер и плотность распределения определялись по следующим формулам

средний размер:

H_ср=(d₁k₁+d₂k₂+ … +d_nk_n)/К, (12)

где: d_1, d_2…d_n-диаметры включений;

k₁, k₂…k_n-количество включений данного размера;

К-сумма всех включений.

Плотность распределения включений на единице площади (1 см²):

с_S=K/S, шт./см², (13)

где: S_просмотренная площадь реплики (см²).

2.2.4 Методика определения износостойкости

Испытания на износостойкость в условиях сухого трения проводили на машине «Шлиф_2». При испытаниях образец перемещался по круговой траектории. Истирающим материалом являлся абразивный круг. Образец изнашивался при нагрузке 7 Н. Износ покрытия определяли по потере массы образца, измерение которой проводили на аналитических весах АДВ_200М.

3. Экспериментальная часть

Существенное повышение стойкости деталей возможно путем формирования на их поверхности композиционных электрохимических покрытий (КЭП), получаемых осаждением металлов и твердых дисперсных частиц.

В качестве объекта исследования были выбраны композиционные электрохимические покрытия на основе хрома. В качестве наполнителей использовались ультрадисперсные порошки алмаза (УДА) и порошки вюрцитоподобного нитрида бора (BN). В зависимости от времени электролиза были сформированы КЭП различной толщины.

Были проведены испытания на износ комплексных электрохимических покрытий на основе хрома с различными наполнителями. На рис. 12 представлены экспериментально полученные значения потерь массы образцов в зависимости от длины пути образцов по контртелу.

4. Экономика и организация производства

4.1 Сетевой график выполнения дипломной работы

С целью лучшей организации и контроля за ходом выполнения дипломной работы исследовательского характера составляется и рассчитывается сетевой график.

Сетевой график представляет собой графическое изображение взаимосвязи событий и работ, имеющих место при проведении исследования. График устанавливает сроки выполнения каждого этапа работы и резервы времени, позволяющие маневрировать ресурсами и сроками начала работ. Кроме этого сетевой график позволяет рационально организовать рабочее время исполнителей, порядок выполнения работ и контролировать процесс выполнения исследования в установленные сроки.

Сетевой график включает три комплекса работ:

а) комплекс подготовительных работ;

б) проведение экспериментальных работ;

в) комплекс заключительных работ.

Общая продолжительность выполнения дипломной работы рассчитывается с момента окончания преддипломной практики и до 1 июня, с учетом 40_часовой рабочей недели и двух выходных и составляет 512 ч. Полученное время распределяется по этапам в соотношении 0,5:1,5:1,0. Таким образом, на комплекс подготовительных работ приходится 85,3 ч., на проведение экспериментальных работ - 256 ч., на комплекс заключительных работ - 170,7 ч.

Перечень работ, выполняемых в дипломной работе, представлен в таблице 5.

Таблица 5. Перечень работ, выполняемых в дипломной работе

№ п/п	Шифр работ	Наименование работ	Формулировка событий	Затраты времени, ч
1	1-2	Получение задания	Задание получено	2
2	2-3	Составление лит. обзора	Лит. обзор составлен	35
3	3-4	Формулировка цели исследования	Цель исследования сформулирована	5
4	2-5	Изучение действующего оборудования	Оборудование изучено	10
5	5-6	Составление методики проведения исследования	Методика составлена	10
6	3-8	Получение задания по БЖД	Задание получено	2
7	8-9	Получение задания по экономике	Задание получено	2
8	9-13	Определение мер защиты по БЖД	Меры защиты определены	20
9	6-7	Ожидание	Ожидание закончено	0
10	4-7	Подготовка образцов	Образцы подготовлены	50
11	7-10	Получение экспериментальных данных	Данные получены	80
12	10-11	Проведение расчетов	Расчеты проведены	46
13	11-12	Обсуждение результатов	Результаты обсуждены	20
14	12-16	Построение графиков и таблиц	Графики и таблицы построены	40
15	13-14	Расчет задания по БЖД	Задание рассчитано	10
16	14-15	Расчет задания по экономике	Задание рассчитано	10
17	15-16	Ожидание	Ожидание закончено	0
18	16-17	Оформление пояснительной записки	Записка оформлена	100
19	17-18	Оформление плакатов	Плакаты оформлены	70

Ожидаемое время выполнения работы, которое используется при последующих расчетах сетевого графика, определяется по формулам

t_ож=(t_min+4t_нв+t_max)/6, (14)

t_ож=(3t_min+2t_max)/5, (15)

где t_min - минимальное время, требуемое для выполнения работ при самых благоприятных условиях их протекания;

t_ams - максимальное время, необходимое при самых неблагоприятных условиях;

t_нв - наиболее вероятное время.

Порядок расчета остальных параметров:

а) устанавливаем критический путь и его продолжительность

1 путь=2+10+10+0+80+46+20+40+100+70=378 ч.,

2 путь=2+35+5+50+80+46+20+40+100+70=448 ч.,

3 путь=2+35+2+2+20+10+10+0+100+70=251 ч.

Критический 2 путь имеет максимальную продолжительность и определяет общую длительность выполнения всего комплекса работ.

б) определяем ранние сроки начала и окончания работ, начиная с исходного события

t_ij^рн=maxt_hi, (16)

где t_ij^рн ? ранние сроки начала данной работы, ч.;

maxt_hi - продолжительность предшествующих работ, ч.

t_ij^ро=t_ij^рн+t_ij, (17)

где t_ij^ро ? ранние сроки окончания работы, ч.;

t_ij ? продолжительность данной работы, ч.

в) определяем поздние сроки начала и окончания работ, начиная с завершающего события

t_ij^пн=T_кр - (t_ij+maxt_jk), (18)

где t_ij^пн ? поздние сроки начала работ, ч.,

T_кр ? продолжительность критического пути, ч.,

maxt_jk ? продолжительность последующих работ, ч.

t_ij^по=t_ij^пн+t_ij, (19)

где t_ij^по ? поздние сроки окончания работ, ч.

г) полный резерв работы:

R_ij=t_ij^пн-t_ij^рн. (20)

Результаты расчета параметров заносим в таблицу 6.

Таблица 6. Параметры сетевого графика в индексах работ

№ п/п	Шифр работ	tij	tрн	tро	tпн	tпо	R
1	1-2	2	0	2	0	2	0
2	2-3	35	2	37	2	37	0
3	3-4	5	37	42	37	42	0
4	2-5	10	2	12	2	12	0
5	5-6	10	12	22	12	22	0
6	3-8	2	37	39	37	39	0
7	8-9	2	39	41	39	41	0
8	9-13	20	41	61	51	71	10
9	6-7	0	-	-	-	-	-
10	4-7	50	42	92	42	92	0
11	7-10	80	92	172	92	172	0
12	10-11	46	172	218	172	218	0
13	11-12	20	218	238	218	238	0
14	12-16	40	238	278	238	278	0
15	13-14	10	61	71	61	71	0
16	14-15	10	71	81	71	81	0
17	15-16	0	-	-	-	-	-
18	16-17	100	278	378	278	378	0
19	17-18	70	378	448	378	448	0

Оптимизация сетевого графика осуществляется путем перераспределения времени с ненапряженных путей на критический путь.

Оптимальная продолжительность пути:

Т_опт=(t₁+t₂+t₃)/3, (21)

Т_опт=359 ч.

Результаты записываем в таблицу 7.

Таблица 7. Оптимизация сетевого графика

№ пути	Первоначальная длительность пути	Этапы оптимизации
		1 этап	2 этап
		изменение	результат	изменение	результат
1	378	0	378	0	378
2	448	-35	413	-40	373
3	251	+35	286	+40	326

А=[(Т_кр-Т_опт)/Т_кр]Ч100. (22)

Вывод: в результате оптимизации продолжительность критического пути сократилась на 3,75%.

Таблица 8. Перечень работ, выполняемых в дипломной работе

№ п/п	Шифр работ	Наименование работ	Формулировка событий	Затраты времени, ч
1	1-2	Получение задания	Задание получено	2
2	2-3	Составление лит. обзора	Лит. обзор составлен	35
3	2-4	Формулировка цели исследования	Цель исследования сформулирована	5
4	2-5	Изучение действующего оборудования	Оборудование изучено	10
5	5-6	Составление методики проведения исследования	Методика составлена	10
6	3-8	Получение задания по БЖД	Задание получено	2
7	8-9	Получение задания по экономике	Задание получено	2
8	9-13	Определение мер защиты по БЖД	Меры защиты определены	20
9	6-7	Ожидание	Ожидание закончено	0
10	4-7	Подготовка образцов	Образцы подготовлены	50
11	7-10	Получение экспериментальных данных	Данные получены	80
12	10-11	Проведение расчетов	Расчеты проведены	46
13	11-12	Обсуждение результатов	Результаты обсуждены	20
14	15-16	Построение графиков и таблиц	Графики и таблицы построены	40
15	13-14	Расчет задания по БЖД	Задание рассчитано	10
16	14-15	Расчет задания по экономике	Задание рассчитано	10
17	15-12	Ожидание	Ожидание закончено	0
18	12-17	Оформление пояснительной записки	Записка оформлена	100
19	17-18	Оформление плакатов	Плакаты оформлены	70

4.2 Расчет затрат на проведение исследования

4.2.1 Затраты на заработную плату

Исполнители: студент; руководитель работы; консультанты; лаборант.

Заработная плата руководителя дипломной работы, консультантов и лаборанта рассчитывается по формуле

ЗП=tЧТС, р. (23)

где t - общее количество времени на одну дипломную работу, ч.;

ТС - часовая тарифная ставка.

Дополнительная заработная плата может быть принята в размере 12% от основной заработной платы исполнителя, руководителя, консультантов и привлеченного лаборанта. Отчисления на социальные нужды составляют 26% от общей суммы основной и дополнительной заработной платы.

Расчет заработной платы приведен в таблице 9.

Таблица 9. Расчет заработной платы

Исполнитель, должность	Время, затраченное на работу, ч	Часовая тарифная ставка, р.	Сумма затрат на зарплату, руб.	Дополнительная заработная плата, р.	Отчисления на социальные нужды, р.
Студент	4 месяца	-	16000	-	4160
Руководитель работы	24	55	1320	158,4	384,38
Консультант по экономике	4	55	220	26,4	99,29
Консультант по охране труда	1	55	55	6,6	16,02
Лаборант	176	12	2112	253,44	615,01
	19707	444,84	5274,7
ИТОГО:	25426,54

4.2.2 Расчет затрат на сырье, материалы и реактивы

Затраты на сырье, материалы и реактивы для исследования определяются по формуле

S_м=Н_мЧЦ_м, руб., (24)

где Н_м - количество материала в натуральном выражении, р.;

Ц_м - цена материала.

Расчет затрат на сырье, материалы и реактивы приведен в таблице 10.

Таблица 10. Расчет затрат на сырье, материалы и реактивы

Наименование материальных ресурсов	Единица измерения	Цена руб. ед.	Количество используемых ресурсов, ед.	Затраты, руб.
Образцы: Ст3 + покрытие Cr Ст3 + покрытие Cr + УДА Ст3 + покрытие Cr + BN Ст3 + покрытие Cr + Al2O3	кг	182,5	0,15 0,9 0,45 0,15	27,38 164,25 82,13 27,38
Шлифовальная шкурка	метр	220	0,5	110
Фильтровальная бумага	кг	1500	0,01	15
Азотная кислота	кг	180	0,05	9
Соляная кислота	кг	190	0,05	9,5
Фотобумага	пачка	455,0	1	455,0
ИТОГО:	899,64

4.2.3 Расчет затрат на электроэнергию

Затраты на электроэнергию определяются по формуле

S_эл.эн=Ц_эл.энЧР_iЧt_iЧm_i. (25)

где Ц_эл.эн - тариф на 1 кВтЧч, руб.;

Р_i - мощность i_го вида прибора или оборудования, кВт;

t_i - время использования i_го вида прибора или оборудования, ч.;

m_i - количество оборудования, шт.

Величина средней потребляемой мощности Р_i определяется как

Р_i=N_{уст i}Чв_i, (26)

где N_{уст i} - установленная мощность прибора (по паспорту), кВт;

в_i - средний коэффициент загрузки по мощности.

Цена электроэнергии 1 кВтЧч=1,36 руб.

Расчет затрат на электроэнергию приведен в таблице 11.

Таблица 11. Расчет затрат на электроэнергию

Наименование прибора или оборудования	Мощность прибора Nуст., кВт	Коэффициент использования по мощности вi	Время использования электроприбора ti, ч	Количество израсходованной электроэнергии, кВтЧч	Сумма затрат на электроэнергию, руб.
Полировальный круг	0,27	0,95	15	3,85	5,24
Микротвердомер ПМТ_3	0,02	0,95	20	0,38	0,52
Микроскоп «EPIQUANT»	0,35	0,95	5	1,66	2,26
Микроскоп ЭМ_200	0,35	0,95	10	3,33	4,53
ИТОГО:	12,55

4.2.4 Расчет затрат на воду для технических нужд

Расход воды для проведения исследования и технологических целей был определен по ходу проведения работы и составил 0,5 м³. Тариф на 1 м³ технической воды - 0,61 р. Затраты определяются исходя из величины расхода за период исследования и цены за 1 м³:

S_в=V_iЧЦ_i, (27)

где V_i - расход i_го вида воды, м³;

Ц_i - цена 1 м³ i_го вида воды, р.

Таким образом затраты на воду составили 0,5Ч0,61 = 0,31 р.

4.2.5 Расчет амортизационных отчислений от стоимости оборудования и приборов

Данные затраты определяют

S_ам=Ц_об.iЧN_амЧТ_об.i/ТЧ100, (28)

где Ц_об.i - балансовая стоимость прибора или оборудования, тыс. р.;

N_ам - норма амортизации, %;

Т_об.i - время использования оборудования во время исследования, ч.;

Т - возможное число часов использования оборудования в течение года (при односменном режиме работы 2100 часов).

Расчет затрат по амортизационным отчислениям приведен в таблице 12.

Таблица 12. Расчет затрат на амортизацию оборудования

Наименование прибора или оборудования	Стоимость оборудования, р.	Время использования, ч	Норма амортизации, %	Сумма амортизационных отчислений, руб.
Полировальный круг	400	15	8	0,23
Микротвердомер ПМТ_3	99300	20	8	75,66
Микроскоп «EPIQUANT»	110250	5	20	52,5
Микроскоп ЭМ_200	1219607	10	20	1161,53
ИТОГО:	1289,92

4.2.6 Прочие расходы

В прочие расходы включают затраты на содержание зданий, администрации, охрану труда, технику безопасности, освещение и т.п. Величина прочих расходов исчисляется в процентах от затрат на оплату труда. Для ЛГТУ - 30%.

25426,54Ч0,3=7627,96 руб.

композиционный износостойкость электрохимический металл

Таблица 13. Сводная смета затрат

№	Наименование затрат	Сумма, тыс. руб.	% к итогу
1	Материальные затраты	0,91	2,25
2	Заработная плата	25,43	62,74
3	Социальные нужды	5,27	13
4	Амортизация	1,29	3,18
5	Прочие расходы	7,63	18,83
6	ИТОГО:	40,53	100

4.3 Экономический эффект

Композиционные электрохимические покрытия на основе хрома являются наиболее перспективными в условиях воздействия абразивного износа, высоких температур и агрессивных сред. Формирование структуры с оптимальным комплексом физико-механических свойств, учитывающих реальные условия эксплуатации, является одним из эффективных способов повышения износостойкости и коррозийной стойкости материалов.

На данном этапе работа находится в промежуточной стадии поэтому экономический эффект результатов данного исследования количественно определить невозможно. Однако предполагается экономия за счет разности стоимости новых деталей и затрат на восстановление изношенных.

Размещено на Allbest.ru