Электронная библиотека диссертаций и авторефератов России
dslib.net
Библиотека диссертаций
Навигация
Каталог диссертаций России
Англоязычные диссертации
Диссертации бесплатно
Предстоящие защиты
Рецензии на автореферат
Отчисления авторам
Мой кабинет
Заказы: забрать, оплатить
Мой личный счет
Мой профиль
Мой авторский профиль
Подписки на рассылки



расширенный поиск

Обоснование параметров коронок зубьев землеройных машин с повышенной износостойкостью : На примере зуба рыхлителя Кузнецова Виктория Николаевна

Обоснование параметров коронок зубьев землеройных машин с повышенной износостойкостью : На примере зуба рыхлителя
<
Обоснование параметров коронок зубьев землеройных машин с повышенной износостойкостью : На примере зуба рыхлителя Обоснование параметров коронок зубьев землеройных машин с повышенной износостойкостью : На примере зуба рыхлителя Обоснование параметров коронок зубьев землеройных машин с повышенной износостойкостью : На примере зуба рыхлителя Обоснование параметров коронок зубьев землеройных машин с повышенной износостойкостью : На примере зуба рыхлителя Обоснование параметров коронок зубьев землеройных машин с повышенной износостойкостью : На примере зуба рыхлителя
>

Данный автореферат диссертации должен поступить в библиотеки в ближайшее время
Уведомить о поступлении

Диссертация - 480 руб., доставка 10 минут, круглосуточно, без выходных и праздников

Автореферат - 240 руб., доставка 1-3 часа, с 10-19 (Московское время), кроме воскресенья

Кузнецова Виктория Николаевна. Обоснование параметров коронок зубьев землеройных машин с повышенной износостойкостью : На примере зуба рыхлителя : диссертация ... кандидата технических наук : 05.05.04.- Омск, 2001.- 202 с.: ил. РГБ ОД, 61 02-5/1324-6

Содержание к диссертации

Введение

1. Анализ исследований в области повышения износостойкости рабочих органов землеройных машин, взаимодействующих с мёрзлыми грунтами. Постановка цели и задач исследований 11

1.1. Анализ методов разработки грунтов в зимний период.. 11

1.2. Проблемы, возникающие при разработке мёрзлых грунтов статическими рыхлителями 18

1.2.1. Затупление рабочих органов. Механизм протекания процесса затупления 22

1.2.2. Абразивное изнашивание рабочих органов 28

1.2.2.1. Основные уравнения износа 35

1.2.2.1.1. Износ при упругом контакте 36

1.2.2.1.2. Износ при пластическом контакте 37

1.2.2.1.3. Износ при микрорезании 38

1.2.2.1.4. Критические точки, характеризующие переход от одного вида фрикционного взаимодействия к другому 38

1.3. Пути повышения износостойкости рабочих органов землеройных машин 39

1.4. Выводы по главе 51

2. Определение абразивных свойств мёрзлых грунтов 53

2.1. Структура, гранулометрический состав мёрзлых грунтов и их механические свойства 53

2.2. Прочностные свойства мёрзлых грунтов 58

2.3. Деформации в зоне контакта абразивной частицы с материалом рабочего органа 63

2.4. Песок как природный абразивный материал 66

2.4.1. Распространение и генезис песков 66

2.4.2. Характеристика химико-минерального состава песков, морфология и механические свойства 68

2.4.2.1. Замер микротвёрдости частиц песка 69

2.4.3. Морфология песков. Влияние морфологии зёрен песка на его абразивные свойства 74

2.4.3.1. Морфоскопические исследования частиц песка 77

2.5. Выводы по главе 81

3. Теоретические и экспериментальные исследования процесса абразивного изнашивания материала коронки зуба рыхлителя 82

3.1. Расчёт глубины внедрения зёрен песка в материал коронки зуба 82

3.1.1. Разработка расчётной схемы 83

3.1.2. Алгоритм расчёта величины усилий внедрения абразивных частиц мёрзлого грунта в материал коронки зуба рыхлителя 85

3.1.3. Расчёт глубины внедрения абразивных частиц мёрзлого грунта в материал коронки зуба 89

3.2. Экспериментальная оценка износостойкости материалов для изготовления коронки зуба 109

3.2.1. Выбор типа грунта. Разработка модели мёрзлого грунта ПО

3.2.2. Описание лабораторной установки 113

3.2.3. Порядок проведения и результаты испытаний 115

3.3. Расчёт предельной величины затупления коронок зубьев землеройных машин 118

3.3.1. Выбор критерия, определяющего необходимость замены рабочих органов землеройных машин при их затуплении 118

3.3.2. Расчёт предельной величины затупления коронки зуба рыхлителя 120

3.4. Выводы по главе 126

4. Выбор конструкционных материалов применительно к условиям абразивного изнашивания коронок 127

4.1. Взаимосвязь механических свойств и износостойкости сталей 127

4.1.1.Соответствие между показателями прочности и износостойкостью сталей разных структурных классов 129

4.2. Спечённые твёрдые сплавы. Физико-механические свойства спечённых твёрдых сплавов 131

4.2.1. Износостойкость газотермических покрытий из твердосплавных смесей карбид вольфрама - кобальт ... 132

4.3. Высокохромистые чугуны 134

4.3.1. Износостойкость высокохромистых чугунов 134

4.3.2. Анализ возможности создания композиционных материалов на базе высокохромистого чугуна 135

4.4. Выводы по главе 139

5. Методика расчёта основных параметров коронок из композиционных материалов 140

5.1. Анализ исходных данных 141

5.2. Расчёт усилий со стороны грунта на материал коронки 142

5.3. Расчёт глубины внедрения зёрен песка в материал коронки зуба 143

5.4. Выбор материала износостойкой пластины 147

5.5. Прочностной расчёт износостойкой пластины 147

5.6. Прочностной расчёт коронки из композиционного материала 151

5.6.1.Расчёт коэффициента динамичности при столкновении рыхлителя с непреодолимым препятствием 151

5.6.2.Предлагаемая конструкция коронки с износостойкой пластиной 152

5.7. Выводы по главе 155

6. Испытания коронок зубьев рыхлителей в производственных условиях. Оценка эффективности внедрения результатов исследований 156

6.1. Порядок проведения испытаний 156

6.2. Анализ результатов испытаний 160

6.3. Расчёт дохода производственного предприятия при использовании коронок из композиционного материала 162

6.3.1.Влияние технико-экономических факторов на величину цены коронки зуба рыхлителя 162

6.3.2.Расчёт цены коронки зуба рыхлителя 163

6.3.2.1. Определение цены коронки-аналога 163

6.3.2.2. Определение величин коэффициентов по техническому фактору 164

6.3.2.3. Определение дополнительной цены и цены коронки 166

6.3.3.Расчёт количества коронок из композиционного материала в комплекте на 1 месяц работы рыхлителя... 167

6.3.4.Расчёт дохода эксплуатационного предприятия от использования предлагаемых коронок 167

6.4. Доход предприятия-изготовителя коронок 168

Основные результаты, выводы и рекомендации 169

Литература 171

Проблемы, возникающие при разработке мёрзлых грунтов статическими рыхлителями

Возможность круглогодичного производства работ не только увеличивает производительность существующего парка машин и сокращает их простои, но и способствует сокращению сроков ввода объектов в эксплуатацию, ликвидирует сезонность в различных отраслях строительства, улучшает экономические показатели производственных объектов, уменьшает текучесть кадров.

Отдельные виды работ (срезка кустарника, культуротехнические работы, прокладка каналов на неосушенных территориях и другие) обычно выполняются только в зимний период, так как в другое время года недостаточная несущая способность грунтов снижает эффективность работы машин.

Существующие методы разработки и подготовки к разработке грунтов в зимний период используются в зависимости от вида сооружения, природно-климатических условий и экономической обоснованности строительства объекта зимой [93].

Основными методами являются [81,93]: 1. предохранение грунтов от промерзания или уменьшение глубины промерзания сезонно-мёрзлых грунтов (сохранение энергетического и структурного состояния грунта); 2. тепловое оттаивание мёрзлых грунтов (без механического нарушения структуры); 3. механическое нарушение структурного состояния рыхлением или без нарушения его сплошности. Указанные методы могут быть сгруппированы по видам энергии, используемой для нарушения или предотвращения появления цементационных связей: механическая, лучевая, магнитная и другие, либо комбинированные: термомеханическая, электромеханическая и другие.

Предохранение грунтов от промерзания. Предохранение грунтов, подлежащих разработке в зимний период, от промерзания может выполняться следующими способами [93]: -предварительной механической обработкой поверхности грунтов; -покрытием поверхности теплоизоляционными материалами; -глубоким рыхлением грунта; -специальными мероприятиями.

Тепловое оттаивание мёрзлых грунтов. Большинство мёрзлых грунтов снижают свою прочность до значений, соответствующих талым грунтам, при повышении температуры до 0С. Значительная энергоёмкость и стоимость данного метода делает возможным его применение только в исключительных случаях [93]: -при ограниченных объёмах работ; -при производстве аварийных и ремонтных работ; -при невозможности использования буро-взрывного способа или механических средств рыхления из-за стеснённых условий, близкого расположения зданий, наличия подземных коммуникаций и др.

Механизированная разработка мёрзлых грунтов. Механизированная разработка мёрзлых грунтов относится к методу механического нарушения структурного состояния грунта, отличительной особенностью которой является законченность технологического процесса, выполняемого, как правило, одной машиной - разрушение и экскавация осуществляется одним рабочим органом. Непосредственная разработка мёрзлых грунтов землеройными машинами может осуществляться только при условии что их рабочие органы способны сконцентрировать и реализовать высокие удельные нагрузки, достаточные для разрушения мёрзлого грунта. Для этого применяют: -баровые, диско-фрезерные и бурильные машины (резание тонкими стружками); -роторные и цепные траншейные экскаваторы (резание крупным сколом); -одноковшовые экскаваторы с ковшом активного действия; -средства гидромеханизации с высоконапорными струями (гидромониторы).

Существенными недостатками машин этой группы являются: высокая энергоёмкость процесса сплошного резания и повышенный абразивный износ рабочих органов.

Рыхление мёрзлых грунтов. Нарушение цементационных связей мёрзлого грунта путём его рыхления, нарушение структурного состояния получило наибольшее распространение, так как позволяет использовать для последующей экскавации мёрзлого грунта обычные землеройные и землеройно-транспортные машины [40].

Рыхление мёрзлых грунтов является подготовительной операцией и может осуществляться: -с нарушением сплошности; -без нарушения сплошности. Достаточно эффективным, но достаточно трудоёмким является буровзрывной способ рыхления мёрзлого грунта. Факторами, сдерживающими широкое распространение буровзрывного способа рыхления мёрзлого грунта, являются: сейсмический эффект, отсутствие надёжных способов управления разлётом кусков и значительный вынос минерализованного грунта на поверхность близлежащих участков. Основным способом разрушения мёрзлого грунта является механическое рыхление. В производственных условиях для предварительного рыхления мёрзлых грунтов широко применяют машины ударного действия, работающие по принципу падающего рабочего органа или с забиваемым рабочим органом.

Машины со свободно падающим рабочим органом осуществляют объёмное разрушение мёрзлого грунта с образованием повышенной трещиноватости массива, достаточной для последующей экскавации грунта. Машины с забиваемым рабочим органом и с падающим, перемещаемым по направляющим, осуществляют рыхление мёрзлого грунта крупным сколом. Благодаря перемещению рабочего органа по образующейся лидирующей трещине разрушение мёрзлого грунта крупным сколом существенно эффективнее объёмного разрушения [93].

При ограниченных объёмах земляных работ разрыхляют мёрзлый грунт механизированным инструментом (отбойные молотки, термобуры, взрывной инструмент и др.), либо применяют высокомобильные малогабаритные рабочие органы на пневмоколёсных тракторах (винтовой мерзлоторыхлитель, подпружиненный клин-молот, машины ударного действия и др.).

Для послойного рыхления мёрзлых грунтов применяют навесные рыхлители статического и динамического действия, землеройно-фрезерные машины, вибровальцовые рыхлители. Наибольшей производительностью обладают серийно выпускаемые навесные рыхлители, особенно при работах линейного характера при глубине промерзания 0,6-1,0 м.

Организации используют многообразные способы разработки мёрзлых грунтов, ориентируясь преимущественно на имеющиеся в наличии определённые машины и приспособления, нередко не учитывая эффективности тех или иных способов и физико-механические свойства мёрзлых грунтов. В каждом отдельном случае наиболее экономичный вариант производства земляных работ в зимних условиях можно определить калькуляцией по нескольким способам, приемлемых в заданных конкретных условиях, и сопоставить их.

Песок как природный абразивный материал 66

При разработке грунтов землеройными и землеройно-транспортными машинами эффективность их работы существенным образом зависит от состояния рабочих органов. Оно определяется величиной затупления последних.

Как показывают опыт эксплуатации машин и многочисленные исследования, затупление рабочих органов машин приводит к значительному росту сопротивления резанию грунта, увеличению энергоемкости процесса и снижению ресурса машины. 23 Механизм протекания процесса затупления рассмотрен во многих работах [42,64,81].

Например, в [81] автор подробным образом рассматривает образование площадки износа и угла затупления рыхлителей. Срок службы коронок автор ограничивает 25%-ым их укорачиванием. Автор указывает на то, что отличительной особенностью формы коронок, разрабатывающих мёрзлые и вечномерзлые грунты, является формирование наклонной и горизонтальной площадки затупления, имеющих длину а и b (рисунок 1.2).

Через 1,5-2 часа рыхления коронка приобретет форму, которую сохраняет практически неизменной до полного износа.

Эта форма характеризуется наряду с а и Ь, радиусами затупления (сбоку -R2, сверху - Ri). В момент образования устойчивой формы коронки а = b = 10-12мм, R] = 35-45мм. В процессе дальнейшего рыхления b и Rj остаются неизменными, наклонная площадка а образует с горизонталью угол а3. С укорочением коронки увеличивается длина наклонной площадки затупления а и уменьшается R2. Далее коронка сужается и более интенсивен износ ее передней и боковых поверхностей.

Наблюдения за изнашиванием коронок показали, что в момент, предшествующий рыхлению грунта, коронка имеет: R2= 10-12мм, а = 0, b = 0 (для литых или штампованных коронок), а у кованных коронок- R2 = 0, а = 10мм, а3 = 5-10. Процесс износа состоит из трёх фаз [81]: 1. приработка (в течении 1,5-2,5ч.) до момента образования устойчивой формы с параметрами: а = b = R2 = 8-12мм, а3 = 5-10, R[ = (0,4-0,45)В, где В - ширина коронки. 2. рыхление грунта в течении 3-4ч. Коронка имеет устойчивую форму, но все более укорачивается и заостряется: а = b = 8-12мм, R2 = 510мм, a3=5-10,R, = (0,4-0,45)B. 3. катастрофический износ с резким увеличением длины наклонной площадки затупления и все более интенсивным укорочением Al: R2 = 4-5мм, А1 = 50-80мм, а3 до 15, b = 10-12мм, a = 15-20мм. Принимая во внимание технический критерий ограничения ресурса коронки, предельную величину износа здесь следовало бы ограничить второй фазой. Однако, условия проведения испытаний по установлению длительности фаз могли быть самыми различными и они существенно повлияли на результаты испытаний. Поэтому длительность выше приведённых фаз находится под большим сомнением. Для оценки влияния затупления рабочего органа на эффективность работы рыхлителя А.Н. Зелениным, В.И. Баловневым, И.П. Керовым предложено уравнение, учитывающее его влияние на силу рыхления [42]: P = 10-CH(l + 0,55s)(l- ]uiA, (1.2) где С - число ударов ударником ДорНИИ; Н - глубина рыхления, см; s -ширина рыхления понизу, м; а- угол резания, град; д.- коэффициент, учитывающий степень блокирования; А-коэффициент затупления. В последней формуле влияние затупления рабочего органа учитывается коэффициентом затупления А, показывающего во сколько раз сила резания тупым ножом больше силы резания острым ножом: Р + Р A = o+ W; (13) "изн где Р0 - сопротивление острому ножу; Ризн - дополнительное сопротивление в результате изнашивания.

Величина коэффициента А зависит от глубины рыхления и обобщенного показателя износа S (рисунок 1.3), который определяется геометрией изношенного рабочего органа и зависит от радиуса затупления и величины площадки износа [42]: S = 2r + 0,4a, где r - радиус затупления, см; a - величина площадки износа,см. затупленный с площадкой износа Рисунок 1.3 - Виды затуплений коронок зубьев рыхлителей Кроме выше приведённой формулы Зеленина, рядом авторов проводились исследования, касающиеся определения силы резания. Эмпирические зависимости, применяемые для расчёта сил резания грунтов, по структурным признакам можно разделить на несколько групп.

К первой группе можно отнести формулы, выражающие зависимость усилия резания от размеров сечения стружки и удельного сопротивления резанию. Основой для этой группы можно считать формулу Н.Г. Домбровского [34]: FP=Crh(m1b + m2h)A, (1.5) где Сг - коэффициент сцепления грунта; h - глубина рыхления, м; тьт2 -коэффициенты, зависящие от угла внутреннего трения, угла резания. Позднее авторами, например [1], вводились в формулы эмпирические коэффициенты, учитывающие влияние физико-механических свойств материала, геометрии инструмента и режимов рыхления.

Анализ выше приведённых формул показывает, что структура некоторых формул для определения сил резания неполно отражает физику и механику процесса резания, и размерность входящих в неё коэффициентов иногда является случайной, зависящей от принятой формы аппроксимирующей функции. Некоторые авторы усилия, возникающие на рабочем органе, ставят в зависимость от трудно определяемых практически параметров (угол скола основного элемента стружки, толщины уплотнённого ядра и др). Это затрудняет практическое использование предлагаемых методов расчёта.

Кроме того, эмпирические коэффициенты обычно определяются для конкретных случаев и не отражают того огромного диапазона условий, который встречается при эксплуатации машин.

Тем не менее, все выше приведённые формулы включают в себя коэффициенты, учитывающие влияние изменения геометрических параметров рабочего органа в результате его затупления на силу резания.

Главной причиной потери работоспособности рабочего органа, приводящей к его затуплению, является абразивное изнашивание. Абразивное изнашивание является результатом взаимодействия материала рабочего органа с твёрдыми минеральными частицами, закреплёнными в грунте.

Расчёт глубины внедрения абразивных частиц мёрзлого грунта в материал коронки зуба

Прочность мёрзлых грунтов определяет величину усилия рыхления и, естественно, усилия воздействия от рабочего органа на грунт и абразивные частицы в нём. В свою очередь, от усилия на абразивные частицы зависит глубина их внедрения в материал рабочих органов и интенсивность изнашивания последних.

Прочность мерзлых грунтов, являющихся сложными многокомпонентными системами, обусловлена не только их составом, но и строением. В зависимости от расположения компонентов в грунтах формируются различного рода связи. Свойства твёрдых минеральных частиц, образующих скелет грунта, и газообразных компонентов с понижением температуры изменяется незначительно. Часть воды при отрицательных температурах превращается в лёд. Цементационные связи между кристаллами льда и частицами минерального скелета осуществляется через плёнки незамёрзшей воды, обволакивающей частицы скелета и ледяные кристаллы. Эти связи меняются с изменением внешнего воздействия и понижением температуры, вызывая нестабильность свойств мёрзлого грунта, прочность которого различным силовым воздействиям увеличивается с понижением температуры [100].

Сопротивляемость мёрзлых грунтов разрушению различными способами определяется такими параметрами как: плотность, влажность. Температура, льдистость, механическая прочность, внешняя нагрузка, прочность смерзания, минерализация, упругие, электрические, теплофизические, термореологические и другие параметры. Характер деформации мерзлого грунта на некотором этапе нагружения определяется величиной внешней нагрузки, а также его физическим состоянием. При этом могут иметь место как упругие, так и пластические деформации. Упругие свойства мерзлого грунта характеризуются модулем упругости и коэффициентом Пуассона. По данным Н. А. Цытовича, величина модуля упругости с понижением температуры возрастает примерно линейно.

Способность мерзлых грунтов к пластическим деформациям зависит от их гранулометрического состава. Наибольшими пластическими деформациями обладают глинистые грунты, наименьшими - песчаные. С понижением температуры величина удельного давления, при котором имеют место пластические деформации, возрастает.

Изучение поведения мерзлых грунтов под нагрузками приводит к выводу, что временное сопротивление мерзлого грунта сжатию увеличивается с понижением его отрицательной температуры.

Временное сопротивление мерзлого грунта сжатию изменяется в зависимости от влажности, причем имеет место максимум, близко-соответствующий полному заполнению пустот грунта льдом. При дальнейшем повышении влажности сопротивление сжатию уменьшается.

Опыты показали, что временное сопротивление мерзлого грунта сжатию при одной и той же температуре и влажности увеличивается с ростом количества жестких зерен в мерзлом грунте.

Исследование сопротивления мерзлого грунта сдвигу выявило его зависимость от температуры. Влияние влажности на усилия сдвига сказывается не так резко, как температура, причем их наибольшая величина получается при максимальной влагоёмкости. Влияние механического состава на сопротивление мерзлых грунтов сдвигу незначительно.

Опытов по определению сопротивления мерзлого грунта растяжению, судя по имеющимся данным, проведено меньше, однако результаты, полученные профессором Зелениным А.Н., говорят, что сопротивление растяжению возрастает с понижением отрицательной температуры [42].

Таким образом, наибольшее сопротивление мёрзлые грунты оказывают сжатию. Сопротивление сдвигу составляет 30-40 %, а сопротивление разрыву -20-35 % от сопротивление сжатию.

К основным характеристикам мёрзлого грунта, определяющим их прочностные свойства, можно отнести температуру, влажность, плотность и гранулометрический состав.

В зависимости от температуры изменение прочности и сопротивления резанию грунта с достаточной точностью аппроксимируется степенной функцией [64] : a = An, (2.1) где А - параметр, зависящий от вида разрушения и численно равный соответствующей характеристике мёрзлого грунта при температуре —1С; t -абсолютное значение отрицательной температуры, С; п - показатель степени (п = 0,19...0,5). Для мёрзлого песка п = 0,23...0,30, А= 1,1.

Износостойкость газотермических покрытий из твердосплавных смесей карбид вольфрама - кобальт

В работах ряда авторов большое внимание уделялось исследованию влияния механических свойств на износостойкость [17,56,68,87,88,89,94].

Учитывали влияние пределов прочности и текучести, твёрдости, относительного удлинения, относительного сужения, ударной вязкости, энергоёмкости, поверхностной энергии, удельного электрического сопротивления, коэрцитивной силы. По характеру влияния все характеристики механических свойств разделились на две группы: повышение одних при раздельном учёте положительно влияет на износостойкость, повышение других - снижает износостойкость. К первой группе относятся предел прочности, предел текучести, твёрдость. По общей тенденции они все однозначно влияют на износостойкость.

Выявлено, что одному значению предела прочности и предела текучести соответствует несколько разных значений износостойкости стали одного состава. На износостойкость стали влияют не только прочностные характеристики: большое влияние оказывает структура, соответствующая этой характеристике. Более определённую связь с износостойкостью имеет твёрдость стали; в хрупкой и вязкой областях разрушения с повышением твёрдости стали её износостойкость увеличивается.

Относительное удлинение, относительное сужение и ударная вязкость при их раздельном учёте отрицательно влияют на износостойкость стали.

Обработка результатов испытаний на изнашивание позволила получить следующие данные. При постоянной твёрдости изменение в широком интервале предела прочности и предела текучести или не отражается на износостойкости, или это влияние незначительно [17].

На этих зависимостях влияние твёрдости стали на её износостойкость определённее. Если увеличение предела прочности и предела текучести примерно в 2 раза практически не изменяло износостойкость, то повышение твёрдости от 31,8 до 61 HRC, ступенчато отразилось на росте износостойкости. Влияние показателей прочности начинает проявляться только при высокой твёрдости 61 HRC, т.е. в хрупкой области разрушения [17].

Хотя общая тенденция влияния на износостойкость стали показателей прочности одинакова, степень их раздельного вклада в результирующий износ различна.

При постоянной твёрдости влияние показателей пластичности и ударной вязкости аналогично влиянию показателей прочности [17].

При переменном значении твёрдости показатели прочности и пластичности влияли на износостойкость различно: при постоянном значении твёрдости показатели прочности, пластичности и ударной вязкости имеют одну тенденцию. Она состоит в том, что при равной твёрдости стали повышение других механических характеристик прочности, пластичности вносит дополнительную прибавку к общему значению износостойкости.

Износостойкость сталей и сплавов при трении по абразиву во многом зависит от их свойства, структуры, содержания углерода и многих других факторов, мало изученных или вообще неизвестных.

Соответствие между показателями прочности и износостойкостью сталей разных структурных классов Результаты исследования абразивного изнашивания сталей различных классов позволили систематизировать данные о связи механических свойств сталей с их износостойкостью [17]

В качестве эталона для сравнения принята сталь 45; её относительная износостойкость принята за единицу.

В каждом классе сталей тенденции изменения показателей прочности и пластичности в условиях нагрева при отпуске неодинаковы.

Для сталей перлитного класса с повышением температуры показатели прочности снижаются, а показатели пластичности растут.

Для сталей мартенситного класса - то же, что и для перлитного, но падение характеристик прочности и рост характеристик пластичности смещаются в область более высоких температур отпуска.

Иной характер изменения механических свойств наблюдается у сталей аустенитного класса. По мере повышения температуры отпуска до 400 С показатели прочности и пластичности у этих сталей не изменяются. Дальнейшее повышение температуры отпуска приводит к снижению предела прочности и характеристик пластичности, твёрдость сталей несколько повышается.

В сталях карбидного класса по мере повышения температуры отпуска показатели прочности сталей снижаются, а затем наблюдается их рост; характеристики пластичности не изменяются [17].

С повышением температуры отпуска показатели прочности сталей различных структурных классов изменяются различно: непрерывно снижаются - стали перлитного и мартенситного классов; растут - мартенситно -стареющие стали; не изменяются - стали аустенитного класса; изменяются сложным образом - до определённой температуры отпуска начинают падать, а затем расти - стали карбидного класса.

Сопоставление зависимостей показателей прочности и износостойкости от температуры отпуска показывает их полное соответствие для сталей всех классов.

Состав стали имеет определяющее значение, так как этим обусловлены все свойства и структурная устойчивость закалённой стали после нагрева и её износостойкость.

Максимальную износостойкость имеет сталь карбидного класса Р18. Высокая износостойкость стали достигается за счёт её высокой твёрдости и теплостойкости; высокая твёрдость сохраняется до температуры 600 С.

Похожие диссертации на Обоснование параметров коронок зубьев землеройных машин с повышенной износостойкостью : На примере зуба рыхлителя