ПОВЫШЕНИЕ ЭФФЕКТИВНОСТИ МЕТОДА РЕМОНТНЫХ РАЗМЕРОВ ПРИ ВОССТАНОВЛЕНИИ ДЕТАЛЕЙ СТРОИТЕЛЬНО-ДОРОЖНЫХ МАШИН ИЗ СЕРОГО ЧУГУНА

Введение. В конструкциях строительно-дорожных машин доля чугунных деталей в общей массе некоторых машин достигает 60%. Из данного материала изготавливаются блоки цилиндров, детали тормозных систем, маховики и т.д. Одной из основных причин эксплуатационных отказов (до 70%) строительно-дорожных машин является выход из строя узлов трения. Учитывая то, что контактирующие детали в данных узлах воспринимают нагрузку преимущественно поверхностными слоями, их работоспособность теряется при сравнительно небольших значениях размерного износа, хотя при этом массовый износ детали, как правило, не превышает 1%.

Материалы и методы. Был проведен комплексный технико-экономический анализ методов ремонта узлов трения. В результате было показано, что наилучшим сочетанием критериев обладает метод ремонтных размеров. Однако при традиционной технологии восстановления в ремонтный размер удаляется упроченный слой. При этом серый чугун возможно упрочнять лишь очень дорогими и трудоемкими методами, которые в условиях реального ремонтного производства не применимы. Рассматривается возможность использования нового метода упрочнения деталей из чугуна в ремонтном производстве.

Результаты. Разработанный способ позволяет упрочнять серый чугун с толщиной слоя до 3 мм. Отличительной особенностью является то, что твердость упрочненного слоя по толщине возрастает, при этом удается увеличить микротвердость по сравнению с исходным серым чугуном более чем в 2 раза. И получить износостойкость, сопоставимую с высокопрочным закаленным чугуном.

Обсуждение и заключение. В ходе исследований было выявлено, что лучшие результаты удается получить при использовании печей с восстановительной атмосферой. Для расширения сферы применения способа предлагается использование специального приспособления, создающего необходимые условия в любой печи. Применение предлагаемых технических решений позволяет повысить эффективность ремонта деталей строительно-дорожных машин из серого чугуна.

Авторы прочитали и одобрили окончательный вариант рукописи. Прозрачность финансовой деятельности: авторы не имеют финансовой заинтересованности в представленных материалах или методах. Конфликт интересов отсутствует.

1. Майоров В.С., Майоров С.В. Закалка чугунных деталей излучением твердотелого лазера // Металловедение и термическая обработка металлов. 2009. №3. С. 6-8.

2. Эдигаров В.Р., Алимбаева Б.Ш., Перков П.С. Комбинированная электромеханоультразвуковая обработка поверхностных слоев деталей машин // Вестник СибАДИ. 2017. 2(54)). С. 42-47. https://doi.org/10.26518/2071-7296-2017-2(54)-42-47.

3. Коротаев Д.Н., Иванова Е.В. Особенности формирования функциональных покрытий при электроискровом модифицировании металлических материалов // Вестник СибАДИ. 2017. (3(55)). С. 62-68. https://doi.org/10.26518/2071-7296-2017-3(55)-62- 68.

4. Nisitani H., Tanaka S., Todaka T. Relation between microcrack and coaxing effect of aged 0,15% С steels after quenching at law temperatures // J. Soc. Mat. Sei Japan. 1980. №26. p. 317.

5. Cooper R.E., Rowlanel W.D., Beasley D. Atom. Weapons Res Estable // Atom Energy Auth Rept. 1971. 0,25/71. pp. 32-36.

6. Plenard Е/ Cast iron domping capacity, structure and property relation // Modern Castings. 1962. V41/ pp. 14-26.

7. Gilbert G.N. Variation of the microstructure of flake graphite cast iron after stressing in tension and compression // BCJRA Journal. 1964. 1. p. 18-25.

8. Lampman S., Introduction to surface hardening of steels, ASM Handbook, Vol. 4, Heat Treating, ASM International, Materials Park, OH, 1997. pp. 259-267.

9. Ruglic T., Flame hardening, ASM Handbook, Vol. 4, Heat Treating, ASM International, Materials Park, OH. pp. 268-285, 1997.

10. John C. Ion, “Laser processing of Engineering Materials”,Elsevier Butterworth-Heinemann, 2005.

11. Rana J, Goswami G L, Jha S K, Mishra P K, Prasad B V S SS, 2007, “Experimental studies on the micro structure and hardness of laser - treated steel specimens”, Optics and Laser Technology, 39, pp. 385-393.

12. Гуревич Ю.Г., Овсянников В.Е., Фролов В.А. Влияние катализатора (железа) на взаимодействие оксидов с основой феррито-перлитного серого чугуна, обеспечивающее закалку и диффузионное легирование: монография. Курган: Изд-во КГУ, 2013. 102 с.

13. Агеев Е.В., Агеева Е.В. Повышение качества ремонта и восстановления деталей современных транспортных средств // Известия Тульского государственного университета. Технические науки. 2011. №3. С. 503-508.

14. Бурумкулов Ф.Х., Окин М.А., Иванов В.И. Влияние физико-механических свойств и остаточных напряжений электроискровых покрытий на износостойкость соединений // Ремонт, восстановление, модернизация. 2009. N 2. С. 17-23.

15. Нефедов И.С. Восстановление изношенных деталей машин при помощи дополнительных ремонтных деталей, изготовленных методами аддитивных технологий // Ремонт. Восстановление. Модернизация. 2018. №11. С. 15-17.

16. Огин П.А. Структура и свойства зон перекрытия при лазерной закалке сталей и чугунов // Вектор науки Тольяттинского государственного университета. 2015. №2 (32). С. 130-135.

17. Слинко Д.Б., Капошко Д.А. Обеспечение эффективности наплавочных технологий при упрочнении рабочих органов почвообрабатывающих машин // Ремонт. Восстановление. Модернизация, 2018. № 11. С. 43-48.

18. Новкунский А.В., Новкунский А.А., Туманян М.О., Щулькин Л.П. Совершенствование конструкции и технологии ремонта конвейерного оборудования // Вестник СибАДИ. 2016. №2(48). С. 13-18. https://doi.org/doi.org/10.26518/2071-7296-2016-2(48)-13-18.

19. Редреев Г.В., Евстифеев В.В., Клюев И.А. Формирование защитного состава на поверхности деталей нагруженных пар трения // Вестник СибАДИ. 2015. №5(45). С. 36-38. https://doi.org/doi.org/10.26518/2071- 7296-2015-5(45)-36-38.

20. Кузнецова В.Н., Ярмович Я.В. Пути увеличения ресурса элементов дробильно-размольного оборудования // Вестник СибАДИ. 2017. №1(53). С. 19-23. https://doi.org/doi.org/10.26518/2071-7296-2017-1(53)-19- 23.

21. Ovsyannikov V.E., Vasiliev V.I., Ziganshin R.A. Using surface diffusion hardening in the manufacturing and repair technology of industrial vehicle components // International journal of mechanical engineering and technology. 2017. №9. pp. 399-406.

22. Овсянников В.Е. Васильев В.И. К вопросу применимости расчетного метода оценки сопротивления износу деталей после термодиффузионного упрочнения // Вестник СибАДИ. 2018. №3 (61). С. 412-420.

23. Ovsyannikov V.E., Gurevich Y.G., Marfitsy V.V., Frolov V.A. Surface hardening of parts from ferrite-pearlite gray iron // Vetal science and head treatment. 2011. pp. 318-321.

24. Ovsyannikov V.E., Gurevich Y.G, Frolov V.A. Development of technology for strengthening gray iron components by heating with iron scale // Metallurgist. 2012. pp. 526-529.

25. Ovsyannikov V.E., Gurevich Y.G, Frolov V.A. Diffusion chromizing of grey iron by reaction with // Metallurgist. 2012. pp. 854-858.