Усовершенствование термодиффузионного упрочнения деталей сельскохозяйственной техники на примере дисков лущильника

• Автор: Коршунов, Владимир Владимирович
• Шифр специальности: 05.20.03
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2011
• Место защиты: Брянск
• Количество страниц: 169 с. : ил.

Содержание
Введение

1 .Состояние вопроса

2. Методика исследования

2.1 Постановка задачи.

2.2 Общая методика исследований.

2.2.1 Программа исследований

2.2.2 Лабораторная установка и применяемое оборудование.

2.2.3 Образцы и материалы для исследований

2.2.4 Методика исследований и выбора составов экзотермического порошка и диффузионногоактивной пасты для нитроцементации
2.2.5 Оценка, состава некоторых физикомеханических и эксплуатационных свойств упрочненных слоев
2.2.6 Математическая обработка экспериментальных данных.
3. Теоретические исследования тепловых эффектов
экзотермических реакций.
3.1 Вопросы исследования
3.2 Результаты теоретических исследований и их обсуждение.
Выводы
4. Экспериментальное изучение экзотермического порошка, диффузионноактивной пасты и некоторых свойств
упрочненных деталей.
4.1 Вопросы исследования
4.2 Порядок проведения исследований.
4.3 Результаты исследований и их обсуждение.
4.3.1 Исследование и оптимизация экзотермического порошка.
4.3.2 Исследование диффузионноактивного состава для термодиффузиошюго упрочнения деталей
4.3.3 Состав нитроцементированного слоя и некоторые физикомеханические, эксплуатационные свойства упрочненных деталей
Выводы
5.Разработка технологии упрочнения дисков лущильника термодиффузионным методом.
5.1 Вопросы исследования.
5.2 Порядок проведения исследований
5.2.1 Разработка запала для воспламенения экзотермического порошка.
5.2.2 Разработка формы для экзотермического порошка
5.3 Результаты экспериментов и их обсуждение.
5.3.1 Выбор запала для воспламенения экзотермического порошка
5.3.2 Выбор формы для экзотермического порошка и оценка
свойств упрочнения слоев натурных деталей
5.3.3 Опытнопроизводственные испытания экзотермического
упрочнения дисков лущильника.
5.4 Технология термодиффузионного упрочнения дисков
лущильников
Выводы.
6. Техникоэкономическая эффективность термодиффузионного
упрочнения дисков лущильников
Выводы.
Общие выводы и рекомендации НО
Список использованных источников


В Сибирском филиале ВИМ совместно с СКВ завода "Сибсельмаш" проводили испытания дисков лущильников из двухслойного проката. Двухслойный прокат был изготовлен на Челябинском металлургическом заводе в виде двухслойного листа композиции Х6Ф1 + сталь . Диски изготавливали по чертежу стандартного диска ВТ — 1 с заточкой со стороны выпуклости. По причине некачественного проката было снято с испытаний % дисков. Изготовление дисков из биметаллического проката неоправдано и экономически невыгодно, так как при этом в процессе работы диска используется всего % биметаллического материала [,]. В Ростовском НИИТМе был разработан и испытан метод приварки по режущей кромке диска износостойкой ленты. Впоследствии этот метод получил название "контактное плакирование". Плакирование осуществлялось износостойкой лентой из инструментальной стали Х6ВФ размером 0,8x,0 мм. Лента наносилась с выпуклой, а заточка выполнялась с внутренней стороны диска. Сварку осуществляли на установке, изготовленной на базе контактной машины МШПР 0/. Процесс сварки совмещался с процессом термообработки. Твердость ленты после приварки с одновременной термообработкой составляла НЛС Испытания показали, что разработанный метод позволяет повысить износостойкость дисков в 2,5. По указанным причинам контактная приварка ленты не нашла применения в производстве дисковых рабочих органов [,]. В Азово-Черноморской академии механизации и электрификации сельского хозяйства разработана технология упрочнения дисков лущильников электромеханической обработкой (ЭМО). Однако этот метод также малопроизводителен. Время на изготовление диска, упроченного ЭМО, равно 7 мин []. В Новосибирске проводили работы по изысканию новых способов повышения износостойкости сферических дисков почворежущих рабочих органов. В Поволжском филиале НПО ВИСХОМ испытывали диски электроконтактным плакированием режущей кромки порошковым твердым сплавом ПГ-С (изготовитель НПО "НИРГГракторосельхозмаш") и с электромагнитным напылением ферробором (изготовитель СО АН РФ - г. Кемерово). Основным недостатком' обоих методов было преждевременное отслаивание покрытий из-за низкой адгезии []. Как видно из изложенного выше, до сих пор не найдено достаточно эффективного способа повышения износостойкости дисков, хотя все больше и больше внедряются безотвальные способы обработки почвы. В скором времени диски лущильника займут приоритетное место среди землеобрабатывающих рабочих органов сельскохозяйственной техники. Технологии изготовления биметаллического лезвия с применением сталей Х6Ф1 или Х6ВФ (прокатка, контактное плакирование) пока не отработаны, и маловероятно, что они найдут применение в дисковых рабочих органах. Х6Ф1 и Х6ВФ уступают по износостойкости твердым сплавам на основе высоколегированных чугунов. Анализ литературы показывает, что для повышения износостойкости дисковых почворежущих рабочих органов наиболее эффективно применение технологий упрочнения, так как по сравнению с другими способами образования защитного покрытия (напыление, наплавка слоя металла, гальванические покрытия и другие) химико-термическая обработка обеспечивает наиболее плавное изменение состава и механических свойств в поверхностном слое. При этом не возникает проблем с адгезией между полученными слоями. В итоге получается высокая износостойкость с сохранением упругости внутреннего слоя детали. А это важно, так как диски лущильника работают не только в условиях абразивного изнашивания. При наезде дисков на препятствия в почве в виде камней, почвенных уплотнений, твердых участков, нагрузка на рабочие органы за время 0,. Упругая сердцевина предохраняет диск от поломки при ударной нагрузке []. В литературе описаны технологии упрочнения в различных средах. При цементации в твердом карбюризаторе детали помещают в стальной ящик и засыпают карбюризатором. В качестве карбюризатора применяют смесь измельченного древесного угля и карбонатов (ВаС, На2С и другие). Карбонаты добавляют к древесному углю в количестве . Детали загружают в ящик с карбюризатором так, чтобы со всех сторон они были окружены карбюризатором и не соприкасались друг с другом, со стенками и дном ящика.