• Ешқандай Нәтиже Табылған Жоқ

Приложение больших энергий (свыше 2,0 Дж/мм^) приводит к местному оплав­

лению поверхности. Связанные с этим выплески металла способствуют увеличе­

нию высотных показателей шероховатости, а также образованию своего рода кра­

теров, изменяюпщх характер микрорельефа поверхности коренным образом.

Анализ результатов проведенных исследований приводит к выводу о том, что ла­

зерное упрочнение, проведенное при оптимальных режимах, способствует увеличе­

нию несущей способности шероховатости поверхности и уменьшает высотные пара­

метры. Все эти параметры, наряду с увеличением микротвердости поверхностных слоев, приводят к повышению стойкости рабочих поверхностей штампового инструмента.

ЖТЕРАТУРА

1. Михайленко Ф.П. Стойкость разделительных штампов. М.: Машиностроение, 1976. - 208 с. 2. Белый А.В. Поверхностная упрочняющая обработка с применением концентрированных потоков энергии. -М н ., 1990. - 78 с. 3. Коган Я.Д. Перспективы развития технологий поверхностного упрочнения материалов деталей машин и ин­

струмента // МиТОМ. 1993. №8. С.5-9, 4. Маликов Л. С. и др. Лазерное упрочнение штампового инструмента // Технология и организация производства. - Киев, 1986.

№2. С.46-48. 5. Жую)в А.А., Кокора А.Н., З ^ я А.Н., Ермакова Т.С. Особенности струюуры и свойств вырубных штампов после дополнительного поверхностного уп­

рочнения режущей кромки при помощи лазерного излучения. - М.: АН СССР, Фи- ХОМ, 1977. >fel. С.141-143. 6. Лазерная техника и технология. В 7 кн. Кн. 6 Основы лазерного термоупрочнения сплавов / Под ред. А.Г. Григорьянца. - М.: Высш. шк., 1988.- 159с. 7. Рыжов Э.В. и др.. Технологическое обеспечение эксплуатационных свойств деталей машин, - М., Машиностроение, 1979. -1 7 6 с. 8. Крагельский И.В. и др.. Основы расчетов на трение и износ. - М., Машиностроение, 1977.9. Коваленко В.С. Лазерная технология. - К.: Высш. шк., 1989. - 280 с.

У Д К 6 2 1 .7 8 9 - 9 7 7

Г. Я. Беляев , Н. А. Сакович

ТРИБОТЕХНИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА

зультате наплавки не всегда удается получать покрытия с требуемыми физико­

механическими свойствами.

Одним из перспективных способов повышения эксплуатационных характерис­

тик металлопокрытий является поверхностная высокотемпературная термомеха­

ническая обработка (ПВ ТМО), базирующаяся на создании в металлопокрытиях оптимальных для эксплуатации структуры и свойств.

В металлопокрытиях после проведения ПВ ТМО повышается характеристики вязкости разрушения, сопротивление усталостному разрушению, сопротивление контактному разрушению и износу, временное сопротивление и предел текучести при статических нагрузках [1,2,3].

Эффективность упрочнения металлопокрытий при ПВ ТМО определяется сле­

дующими технологическими параметрами: скоростью нагрева и температурой аус­

тенизации, температурой и степенью деформации (наличием последеформацион- ных выдержек), скоростью охлаждения и температурой отпуска.

Исследование влияния ПВ ТМО проводилось на цилиндрических образцах из стали 40Х, которые были предварительно наплавлены проволокой НП-65Г под слоем легированного флюса на стандартном оборудовании.

В результате наплавки были получены образцы диаметром 51 мм и длиной 400 мм при следующем химическом составе: С-0,53%, Сг-2,1%, Мп-1%, Si-0,42%

и при толщине наплавленного слоя 2 мм. Затем для ПВ ТМО из образцов вырезали диски (051 х20х15 мм), которые устанавливались на оправку, стягивались гайкой и шлифовались по наружному диаметру,

ПВ ТМО осуществлялось на специальном устройстве, которое включало: то­

карный станок, накатное однороликовое или трехроликовое приспособление, уста­

новку ТВЧ типа ЛЗ-32, индуктор, охлаждающее устройство (спрейер), фотоэлект­

рический пирометр ФЭП-60.

При этом частота вращения шпинделя станка составляла 300...320 мин"^ при продольной подаче накатного приспособления 0,95 мм/об.

ПВ ТМО производилась по схеме: нагрев до температурного интервала 1210...1230К с учетом диаграммы изотермического распада аустенита металло­

покрытия, вьщержка при этой температуре в течение 6... 10 с. в целях предотвра­

щения реіфйсталлйзацйй, поверхностная пластическая деформация путем обкатки роликами и немедленная закалка с последующим низкотемпературным отпуском (473К в течение двух часов).

Усилие обкатки при ПВ ТМО изменялось от 980 до 5880 Н на ролик, диаметр и радиус которого составляли и 100 и 10 мм соответственно.

Для получения сравнительных результатов часть образцов упрочняли с нагре­

вом ТВЧ по такому же температурному режиму, но без деформирования. Наиболее важным параметром при ПВ ТМО является усилие обкатки. Ее величину опреде­

ляли экспериментальным путем. Критерием эффективности обработки служило давление на обкатной ролик, обеспечивающее повышение износостойкости метал­

лопокрытия. с учетом этого оптимальное усилие обкатки составляло 3000 Н, При этом твердость образцов составляла HRC3 55.. .58.

Исследования по определению интенсивности изнашивания производилось по схеме «вкладьш1-диск» на модернизированной машине трения СМТ-1. При этом образцы-диски шлифовались в размер 50±0,01мм при шероховатости рабочей по­

верхности R = о, 16...о,32 мкм. В качестве вкладыша использовался высокопроч­

ный чугун ВЧ-100-4 с твердостью НВ 302...363. Внутренний диаметр вкладыша шлифовался в размер 0 50^*®* при шероховатости как и образцы-диски. При ис­

следовании применялись диски и вкладыши шириной 15 мм и 5 мм соответствен­

но. В качестве смазочно-охлаждающей жидкости использовалось масло МГ-10. Пло­

щадь контакта диска и вкладыша составляла 50 мм^.

При выборе оценки интенсивности изнашивания упрочненных образцов и этало­

на учитывалось следующее: применялось профйлоірафйрованйе изнашиваемой по­

верхности и базы. При снятии для этих двух участков профилограмм можно судить о величине износа, а также оценить изменение шероховатости. В нашем случае учас­

ток изнашивания имел кольцевую дорожку, а остальная часть служила базой, Профи- лографирование осуществлялось на профилографе-профилометре типа 252А 1.

Исследование проводилось при величинах давления от 15 до 90 МПа и при скорости скольжения равной 2,5 м/с. Величина износа образцов определялась че­

рез 10x10"^ оборотов шпинделя машины (по счетчику оборотов). С целью сокраще­

ния опытов и более точного математического описания поверхности отклика в широком диапазоне в месте контакта при исследовании процессов трения и износа применялось ортогональное центральное композиционное планирование. Резуль­

таты исследований приведены на рисунке 1.

Рис. 1. Зависимость износа от величины давления в месте контакта: 1 - наплавка + закал­

ка: 2 - наплавка -f П В ТМО.

Одним из факторов, определяющих износостойкость трущихся поверхностей и их антифрикционные свойства является коэффициент трения. Для исследования коэффициента трения также применялась машина трения МСТ-1, которая настраи­

валась так ж е , как и для исследования износа образцов. Перед настройкой осуще­

ствлялась тарировка системы измерения момента трения, для чего на вал силоиз- мерителя устанавливалось тарировочное приспособление, предварительно отба­

лансированное с помощью противовеса. Тарировка производилась при помощи грузов, что соответствовало определенным моментам трения. Момент трения из­

мерялся при помощи индуктивного датчика, встроенного в подвижный узел маши­

ны, показания которого регистрировались электронным потенциометром типа ПСР.

По моменту трения определялся коэффициент трения:

, 2^ ' ND '

где М^р - момент трения; N - номинальная наірузка; D - диаметр диска.

Исследования коэффициента трения проводились при скорости скольжения и давлениях в местах контакта аналогично, как при исследовании износа образцов, а также применялось ортогональное центральное композиционное планирование.

Результаты исследований представлены на рисунке 2.

Рис. 2. Зависимость коэффициента трения от величины давления в месте контакта: 1 - наплавка + закалка; 2 - наплавка + П В ТМО.

Для наглядности различия в износе испытываемых материалов и их коэффици­

ентов трения на рисунках 1 и 2 представлены фрагменты поверхностей отклика. В зависимости от величины давления в месте контакта (при v = 2,5 м/с) уравнения кривых имеют следующий вид:

- Для наплавки и закалки:

и = 15,20 - 1,80Р + 1,23Р2, f = 0,0650 - 0,0045Р + 0,0030Р2 - Для наплавки и ПВ ТМО:

и = 10,68 - 0,24Р + 0,77Р2, f = 0,074 - 0,017Р + 0,006Р2-

Из рисунков 1 и 2 видно, что с увеличением давления в месте контакта имеет место увеличение износа и коэффициента трения. Причем интенсивность увеличе­

ния износа и коэффициента трения с увеличением давления в месте контакта боль­

ше у наплавленных и закаленных образцов, чем у образцов, упрочненных ПВ ТМО.

Уменьшение износа и коэффициента трения у образцов, упрочненных ПВ ТМО, связано с изменением струюуры, увеличением количества и дисперсности карбид­

ных образований, повышением плотности дислокаций и другими факторами, обус­

лавливающими общий эффект ПВ ТМО.

ЛИТЕРАТУРА

1. Берштейн М.И. Термомеханическая обработка металлов и сплавов. Т2. - М.:

Металлургия, 1968. -1171 с. 2. Шаврин О.И. Технология и оборудование термоме­

ханической обработки деталей машин. - М.: Машиностроение. 1983. - 176 с.

3. Таратута А.И., Сверчков А.А., Проірессйвные методы ремонта машин. Минск,

«Ураджай», 1975. - 344 с.

У Д К 6 2 1 . 7 8 9 - 9 7 7

Г. Я. Беляев, Н. А. Сакович

ВЛИЯНИЕ ПОВЕРХНОСТНОЙ ТЕРМОМЕХАНИЧЕСКОЙ

In document Машиностроение. Вып. 16 (бет 149-153)

Outline

СӘЙКЕС КЕЛЕТІН ҚҰЖАТТАР