Research of Increase of the Wear Resistance of Machine Parts and Tools by Surface Alloying

Abstract

У роботі науково обґрунтовано застосування ефективної технології підвищення зносостійкості деталей машин і інструменту за рахунок комплексного дифузійного насичення поверхневого шару деталей із залізовуглецевих сплавів в процесі литва по газифікованих моделях на основі оптимізації складу сумішей, що насичують, і встановлення закономірностей структуроутворення.

Встановлена можливість зміцнення поверхні відливок з чавуну СЧ20 і сталей різного складу (25Л, 30Л, 35Л, 45Л, 25ГЛ, 110Г13Л), отриманих методами литва у відкриту форму і по газифікованих моделях. Показано, що дифузійний боридний шар на сталі 35Л, отриманий при литті, має на порядок велику товщину (до 5 мм) в порівнянні з дифузійними шарами, отриманими методами хіміко-термічної обробки (до 0,25 мм). Встановлені аналітичні залежності, що зв'язують компоненти складу суміші (борид хрому (СгВ2), карбід бору (В4С), графіт, бентоніт, фтористий натрій (NaF)), що насичує, зі зносостійкістю і завтовшки дифузійного шару після зміцнення в процесі отримання відливання методом лиття по газифікованих моделях.

Розроблений новий склад середовища, що насичує, для поверхневого зміцнення при отриманні литих деталей з сірого чавуну, вуглецевих і легованих сталей одночасним насиченням бором і хромом, борид хрому, що містить, карбід бору, графіт, бентоніт, фтористий натрій (50-60 мас. % В4С + 20-25 мас. % СгВ2 + 2-3 мас. % + 5-15 мас. % дрібнодисперсного графіту + 5-7 мас. % бентоніту). Застосування розробленої технології зміцнення дозволяє поліпшити експлуатаційні властивості, зокрема, зносостійкість деталей машин і інструменту до 25 разів (порівняно з раніше використовуваними способами), а також зменшити трудомісткість процесу зміцнення до 3,5 разів.

Випробування філь’єр для пресування деревних відходів в брикети із сталі 45Л, зміцнених за допомогою розробленої технології, показали, що їх стійкість підвищується більш ніж в 4,5 рази в порівнянні з раніше вживаними із сталі ХВГ зміцнені карбоазотуванням, а використання розробленої технології зміцнення дозволяє зменшити витрати на виготовлення цієї деталі в 1,5 рази.