ТЕХНОЛОГИИ
И
ОБОРУДОВАНИЕ
Импульсно-плазменное упрочнение
поверхности
высокопрочных
чугунов
Ю.Н. Тюрин,
д-р техн. наук,
О.В. Колисниченко,
канд. техн. наук,
И.М. Дуда,
Институт электросварки им. Е.О.
Патона НАН Украины
В промышленности
широко используют высокопрочные чу-
гуны. Из них изготавливают коленчатые и распределитель-
ные
валы,
шестерни
,
шкивы
и
направляющие ролики
,
про-
катные валки и многое другое. Работоспособность этих из-
делии зачастую зависит от износостойкости и антифрик-
ционности
поверхностного
слоя.
Известно,
что
изменение
структуры материалов влияет на его свойства. Импульсно-
плазменную
технологию
и
оборудование
применяют
для
создания на поверхности изделий слоя, имеющего субмикро-
кристаллическую структуру.
Антифрикционные
и
износостойкие
свойства поверхностного слоя
чугунов
при
импульсно-плазменной
обработке
опреде-
ляли*
путем
триботехнических
исследова-
ний
на
образцах
из
серого
чугуна
(основа
Ре;
3,0% С;
1,7% 51;
0,8% Мп),
твердость
284±14 НУ и чугуна с глобулярным (шаро-
видным) графитом (основа Ре; 3,3% С; 2,3%
Бй 0,5% Мп; 0,5% Си), твердость 314±36НУ.
Рабочие поверхности образцов обрабатыва-
ли импульсной плазменной струей при сле-
дующих
режимах
разрядного
контура:
ем-
кость
конденсаторов 800 мкФ,
напряжение
3,2 кВ,
индуктивность
ЗОмкГн.
Плазмооб-
*
Исследование выполняли при поддержке Корей-
ско-Евразийской Интернациональной технологи-
ческой программы (Project по. 08AA4-1UR-010) Ми-
нистерства науки и экономики республики Корея.
разующим газом являлись продукты сгора-
ния
горючей
газовой смеси:
кислород,
воз-
дух и пропан-бутан.
Металлографические
исследования
по-
казали,
что
после
импульсно-плазменной
обработки поверхностный слой на образцах
из
чугунов
прошел
перекристаллизацию,
(рис.
1).
Толщина модифицированного слоя
выше 50 мкм. Можно отметить, что включе-
ния графита в чугуне в основном сохранили
свой
вид.
Наблюдались
места
выхода
гра-
фита
на
поверхность серого чугуна
(рис.
1,
а),
а также трещины и разрушения в местах
выхода шаровидного графита
(рис.
1, б).
Замеры твердости
на поверхности
пока-
зали, что твердость модифицированного по-
верхностного
слоя
чугуна
с
глобулярным
графитом увеличилась до 931
НУ,000, серо-
го чугуна
до 987
НУ100().
На глубине вы-
ше 50 мкм, где нет видимых следов измене-
ния
структуры
чугуна,
твердость
увеличи-
лась в 1,7 раза и составила 386 НУ3оо.
В большинстве случаев изделия из чугу-
на эксплуатируют без смазки или при усло-
виях
ограниченной
смазки
в
абразивной
среде, где присутствуют пылевидные части-
цы оксидов и
карбидов металлов. С учетом
этого
поверхности
чугунных
образцов
ис-
следовали в условиях сухого трения на уст-
ройстве
с
возвратно-поступательным
дви-
Рис.
1. Вид модифицированного слоя на поверхности образцов после импульсно-плазменной обработки:
а — серый чугун; б — чугун с глобулярным графитом
2(78)2011 СВАРЩИК
предыдущая страница 23 Сварщик 2011 02 читать онлайн следующая страница 25 Сварщик 2011 02 читать онлайн Домой Выключить/включить текст