Константин Михайлович Логачёв, аспирант
AuthorID: 1134974
127434, г. Москва, ул. Тимирязевская, 49
Konstantin M. Logachev, postgraduate student
49, Timiryazevskaya Str., Moscow, 127434
Износ деталей распылителя форсунки происходит по причине попадания абразивных частиц кварца и оксида алюминия в топливо. Твёрдость кварцевого абразива превышает твёрдость рабочих поверхностей деталей в 1,4 раза, а у оксида алюминия превышение составляет 2,7 раза. Упрочнение одной из деталей распылителя не приводит к достаточному увеличению ресурса, поэтому необходимо упрочнять обе детали прецизионной пары. СVD-метод является наиболее перспективной технологией осаждения износостойких покрытий на стальных деталях машин. Он позволяет получать карбидохромовое покрытие с микротвердостью до 19 ГПа (в условиях вакуума 100…0,001 Па) при температурах более 200°C. Анализ имеющихся устройств и обзор патентов известных решений по формированию покрытия из паровой фазы показали невозможность использования этих устройств для восстановления корпуса распылителя. В связи с этим разработаны новая конструкция реактора и схема CVD-установки для осаждения покрытий на внутренних труднодоступных поверхностях корпуса распылителя форсунки. Разработанная CVD-установка учитывает факторы, влияющие на осаждение карбида хрома: термодинамические условия, подача реактива, продолжительность осаждения, параметры установки, адгезия и свойства покрытия. Модернизация CVD-установки обеспечивает получение карбидохромового покрытия на внутренних труднодоступных поверхностях корпуса распылителя форсунки, термодинамическое равновесие химической реакции разложения гексакарбонила хрома при температуре ниже 200°C (ниже уровня низкого отпуска сталей 18Х2Н4ВА, 12Х2Н4А и 40ХН2МА) и контролируемую подачу реакционной среды в труднодоступные зоны формирования покрытий тугоплавких металлов.
Fuel injector nozzle parts tend to wear out due to abrasive particles of quartz and aluminum oxide penetrating into the fuel. The hardness of quartz abrasive particles exceeds the hardness of work surfaces in 1.4 times, and that of aluminum oxide – in 2.7 times. Strengthening one part of the fuel injector nozzle does not increase the service life sufficiently, so it is necessary to harden both parts of the precision pair. The CVD method is the most promising technology of wear-resistant coating deposition on steel machine parts. It produces carbide-chrome coating with microhardness up to 19 GPa (in vacuum conditions of 100 to 0.001 Pa) at temperatures above 200°C. The analysis of available devices and the review of patents of known solutions on the coating deposition from a steam phase have shown the impossibility of using these devices for restoration of the nozzle body. In this respect, the author developed a new reactor design and a scheme of the CVD unit for the coating deposition on the inner hard-to-reach surfaces of the nozzle body. The developed CVD unit takes into account the factors affecting chromium carbide deposition: thermodynamic conditions, reagent feed, deposition duration, unit parameters, adhesion and coating properties. The CVD unit upgrade results in making chromium carbide coating on the inner surfaces of the nozzle sprayer body, achieving thermodynamic equilibrium of chemical reaction of chromium hexacarbonyl decomposition at temperatures below 200°C (below the low tempering level of 18Х2Н4ВА, 12Х2Н4А and 40ХН2МА steel), and ensuring a controlled supply of a reaction medium to hard-to-reach areas, where refractory metal coatings are formed.
The authors declare that there are no conflicts of interest present.