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. DOI: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. DOI: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. 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. 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. 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.