CC BY
46
Для цитирования: Петровский В.А., Рубан А.Р., Саламех А. Некоторые результаты испытаний образцов на абразивный износ. Вестник Дагестанского государственного технического университета. Технические науки. 2017; 44 (4): 40-48. DOI:10.21822/2073-6185-2017-44-4-40-48
For citation: Petrovsky V.A., Ruban A.R., Salamekh A. Some sample test results for abrasive wear. Herald of Daghestan State Technical University. Technical Sciences. 2017; 44 (4): 40-48. (in Russ.) D0I:10.21822/2073-6185-2017-44-4-40-48
ФИЗИКО-МАТЕМАТИЧЕСКИЕ НАУКИ МЕХАНИКА
УДК 620.178.16:621.879.45.064.004.62
ББК 34.413.2-01:38.623.034.5-046
DOI: 10.21822/2073-6185-2017-44-4-40-48
НЕКОТОРЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ ИСПЫТАНИЙ ОБРАЗЦОВ НА АБРАЗИВНЫЙ ИЗНОС
3 1 2
Петровский В.А. , Рубан А.Р. , Саламех А.
13Астраханский государственный технический университет,
1-3
- 414056, г. Астрахань, ул.Татищева, 16, Россия,
12 2
e-mail: a.ruban1974@mail.ru, e-mail: a.salameh@mail.ru,
3e-mail:v_a_petrovsky@mail.ru
Резюме. Цель. Надежность работы земснаряда в высокой степени зависит от работоспособности рабочего органа - черпаковой цепи, которая подвержена высоким динамическим нагрузкам, значительная часть которой приходится на шарнирное соединение. Износ узла крепления черпаковой цепи осложнён попаданием в зазор абразивных частиц. С учетом данных обстоятельств целью и задачами исследования являются: повышение износостойкости материалов узла крепления черпаковой цепи, имеющего абразивную составляющую общего процесса разрушения; определение стойкости абразивному изнашиванию исследуемых материалов; анализ результатов испытаний и рекомендации для повышения надежности и работоспособности узла соединения. Метод. Сравнительные испытания на абразивный износ образцов изготовленных по заводским технологиям материалов узла из сталей 38ХН3МА, 110Г13Л с образцами: стали 38ХН3МА, 110Г13Л с изменённой технологией изготовления; наплавкой электродами Э-50-У0НИ 13/55 с последующим упрочнением и без него; наплавкой электродами Э-190Х5С7-ЛЭЗ-Т-590-НГ без упрочнения и с поверхностно-пластическим деформированием. Образцы испытывались на истирание о закреплённые абразивные частицы под давлением 27,3 кПа и 47,4 кПа. Результат. Получены характеристики абразивостойкости образцов из:
1. Сталей 38ХН3МА, 110Г13Л, изготовленных по технологии завода и принятые за эталон;
2. Стали 38ХН3МА после закалки и низкого отпуска; 3. Стали 110Г13Л после закалки и поверхностно-пластического деформирования; 4. Наплавки электродами Э-50-У0НИ 13/55 без упрочнения; упрочнённые поверхностно-пластическим деформированием; упрочнённые цементацией, закалкой и низким отпуском; 5. Наплавки электродами Э-190Х5С7-ЛЭЗ-Т-590-НГ без упрочнения; с упрочнением поверхностно-пластическим деформированием. Построены графики зависимостей износов массового Am и линейного а1, относительной износостойкости Иш И1 от твёрдости. Вывод. Изменение и дополнение заводских технологий деталей узла из сталей 38ХН3МА, 110Г13Л повысит износостойкость пары трения. Восстановление изношенных пальцев наплавкой электродами Э-50-У0НИ 13/55 с последующей цементацией, закалкой и низким отпуском можно рекомендовать к применению в эксплуатации. Наплавка электродами Э-190Х5С7-ЛЭЗ-Т-590-НГ с последующим поверхностно-пластическим деформированием значительно повысит износостойкость восстановленных пальцев.
Ключевые слова: земснаряд, черпаковая цепь, палец - втулка, износ, износостойкость, испытания на износ
PHYSICAL-MATEMATICAL SCIENCE MECHANICS
SOME SAMPLE TEST RESULTS FOR ABRASIVE WEAR
3 12
Valeri A. Petrovsky , Anatoliy R. Ruban , Ali Salamekh
1'3Astrakhan State Technical University,
1-3
- 16 Tatishcheva Str., Astrakhan 414056, Russia,
12 2
e-mail: a.ruban1974@mail.ru, e-mail: a.salameh@mail.ru,
3e-mail:v_a_petrovsky@mail.ru
Abstract. Objectives In general, the reliability of dredgers is highly dependent on the performance of the scoop chain, a working body that is subject to high dynamic loads, a significant part of which falls on the swivel. The wear of the scoop chain swivel is complicated by the ingress of abrasive particles into the gap. Aims and tasks: increasing the wear resistance of the scoop chain swivel having an abrasive component of the general destruction process; determination of the abrasive wear durability of test materials; analysis of test results and recommendations for improving the reliability and efficiency of the swivel. Methods Comparative tests for the abrasive wear of samples manufactured according to proprietary technologies for the assembly of parts from 38HN3MA and 110G13L steels; samples manufactured from 38HN3MA and 110G13L steels using a modified manufacturing technology; surfacing using E-50-U0NI 13/55 electrodes followed by subsequent hardening and without it; surfacing using E-190H5S7-LEZ-T-590-NG electrodes without hardening and with surface-plastic deformation. The samples were tested for abrasion against fixed abrasive particles at pressures of 27.3 kPa and 47.4 kPa. Results The abrasion resistance characteristics are obtained for samples: (1) made of 38HN3MA, 110Г13Л steels, manufactured by the factory technology and adopted as the standard; (2) made of 38HN3MA steel after quenching and low tempering; (3) made of 110G13L steel after quenching and surface-plastic deformation; (4) after surfacing using E-50-U0NI 13/55 electrodes without hardening, hardened by surface-plastic deformation and hardened by carburising, quenching and low tempering; (5) after surfacing using E-190H5S7-LEZ-T-590-NG electrodes without hardening and with hardening by surface-plastic deformation. The dependences of the mass Am and the linear aI abrasions, as well as the relative wear resistance Im, Il on the hardness, are plotted. Conclusions Changing and supplementing the factory technologies of the swivel details manufactured from 38HN3MA and 110G13L steels will increase the wear resistance of the friction pair. Restoration of worn fingers by surfacing using E-50-U0NI13/55 electrodes with subsequent carburising, quenching and low tempering can be recommendedfor use in operation. Surfacing using E-190H5S7-LEZ-T-590-NG electrodes with subsequent surface-plastic deformation will significantly increase the wear resistance of the restored fingers.
Keywords: dredgers, scoop chain, finger bushing, wear, wear resistance, wear tests
Введение. Тема дноуглубления является для Астраханской области одной из проблемных. По данным пресс-службы председателя Правительства региона, заиливание рек и каналов ведет не только к ухудшению экологической ситуации, но и создает трудности для судоходства. При этом выполнять плановые дноуглубительные работы в полном объеме и своевременно не удается из-за нехватки специализированной техники. В 2015 году работы по дноуглублению были выполнены лишь на 76%: техника часто выходила из строя, требовала ремонта и не была заменена [1].
В настоящее время по России эксплуатируется около 75 черпаковых земснарядов. Рабочим органом земснаряда является черпаковая цепь, которая работает в очень сложных условиях, таких как абразивная среда и высокие динамические нагрузки. В узлах шарнирного соединения черпаковой цепи нагрузки превышают предел текучести материала, что приводит к пластической деформации втулок, колец и пальцев. Абразивный износ увеличивает зазор в узле
так, что приводит к изменению траектории движения по роульсам цепи и сходу цепи с верхнего приводного барабана. Во время эксплуатации при работе черпаковой цепи на глинистых и илистых грунтах пальцы меняются с частотой через 3.. .5 дней, а на песчаных грунтах и за одни сутки. Известно [2], что наличие абразивной прослойки в зазоре соединения увеличивает износ в 4 раза. При интенсивной эксплуатации земснаряда, по окончании навигации, заменяется весь комплект пальцев, втулок и колец на новые. Изношенные детали не восстанавливаются.
Для изготовления деталей узла шарнирного соединения черпаковой цепи [3 -4] использовались и в настоящее время применяются стали различного класса 110Г13, Г13Х3Л, Г13ТЛ, Г13Ф2Л, 30ХН3, 30ХН3М, 30ХГСА, 37ХН3А, 38ХН3МА, 40ХН2, 50ХГФ, 60С2, ст.6, и другие. С целью замены дорогостоящих и дефицитных сталей проводились испытания со сталью Ст.5 и со сталью 45 с поверхностным борированием и закалкой, используемой для изготовления пальцев черпаковой цепи. При изготовлении таких пальцев, а также и при их восстановлении на рабочие поверхности наплавляли слой абразивостойкими электродами Т-620, а также по крупке феррохрома электродами 12АН/ЛИВТ и УОНИ 13/55. Упрочнения поверхностных слоев добивались термомеханической обработкой и поверхностно-пластическим деформированием (ППД).
Проблема изнашивания в настоящее время актуальна, т.к. по данным [5] общая потеря материала на поверхностях трения при эксплуатации объектов (машин, механизмов, агрегатов) от износа составляет 55%, из которых 25% адгезионного износа, хотя и существует мнение, что абразивному износу может быть приписано около 50% всех проблем, связанных с износом [67]. Современным определением износа считается определение, данное в работе [8]. Существует и значительное множество видов абразивных испытаний [9-11].
Также известны многие эффективные критерии износостойкости. Так в работе [12] в ка-
HVa
честве критерия принят модуль упругости E, а в работе [13] - комплекс H , где HV - твер-a
дость по Виккерсу, H - ударная вязкость.
0в • ев
Более сложный критерий был предложен [14] в виде: 0(0,2 & где °е - предел прочности, 0(0,2 - предел текучести; вв - истинная максимальная пластическая деформация; & - раскрытие
ев/
трещины. Показано, что последний критерий можно заменить выражением ' & .
Современным критерием, оценивающим изнашивание, является критерий ову [15-16], имеющий энергетическую природу, где у - относительное сужение.
Постановка задачи. Основная цель данного исследования это увеличение долговечности и надёжности главного рабочего органа земснаряда - черпаковой цепи. Задача исследования - устранение повышенного износа втулок, колец и пальцев узла шарнирного соединения из-за попадания абразива в зазор.
Решение задачи находится в изменении существующей технологии изготовления деталей, применении альтернативных материалов (совместно с технологией) и технологий восстановления изношенных деталей.
На основе анализа полученных характеристик износа, привести рекомендации по выбору материала, оптимизации существующей технологии и восстановлению изношенных пальцев. Для этого необходимо установить износостойкость исследуемых материалов. Испытания на абразивный износ будут проводиться на образцах из сталей и наплавок приведённых ниже.
Часть указанного экспериментального исследования и результаты приведены в статье [17]. Материал настоящей статьи дополняет ранний в части большей выборки, а также были рассмотрены некоторые технологии восстановления пальцев.
Методы исследования. При моделировании процесса износа узла соединения черпаковой цепи (рис.1) применена схема трения исследуемого материала на плоскости о закреплённые абразивные частицы (рис. 2).
Рис. 1. Узел шарнирного соединения черпака Рис. 2. Принципиальная схема трения стенда Fig. 1. Bucket joint assembly Fig. 2. Schematic diagram of the friction stand
Для прогнозирования интенсивности изнащивания Ih деталей узла [18-19], применялась простейшая линейная модель механизма разрушения Ih= ihPa /HB, где ih - масштабный уровень изнашивания; Pa - внешнее давление; HB - твердость материала по Бринеллю.
Для достижения поставленной задачи были изготовлены партии образцов, имеющие форму цилиндров диаметром d = 15+0,1 мм и высотой h = 7...8 мм:
- из стали 38ХН3МА было изготовлено четыре партии образцов (в каждой партии 3 серии по 3 образца): без изменения структуры; отожженные при температуре 750 С в течение 1 часа и охлажденные вместе с печью; отожженные при температуре 7500 С в течение 1 часа и охлажденные вместе с печью, которые в последующем были закалены с температуры 8500 С на масло по техническим требованиям завода-изготовителя и отпущенные при температуре 5900 С, а четвертая партия - аналогично предыдущей, только отпущенные при 2000 С;
- из стали 110Г13Л было изготовлено две партии образцов: без изменения структуры; закаленные с температуры 1050...10750 С на воду по техническим требованиям завода изготовителя земснаряда;
- из стали 20, подвергнутых наплавке в 2 слоя электродами Э50-А (УОНИ 13/55) три партии образцов: без упрочнения; упрочненных ППД со степенью деформации поверхности 5,4 %; упрочненных цементацией в твердом карбюризаторе (8 часов) с последующей закалкой (9000 С) и низким отпуском при температуре 1800 С;
- из стали 20, подвергнутых наплавке в 2 слоя электродами Э-190Х5С7-ЛЭЗТ-590-НГ две партии образцов: без упрочнения; упрочненных ППД со степенью деформации 4,4%. Изготовленные образцы крепились в оправку экспериментальной установки и подвергались обязательной притирке торцевой (плоской) поверхностью с целью достижения полного прилегания к поверхности абразивного круга. Затем проводился селективный отбор образцов по высоте. В серии испытывалось по 3 образца, причем их высота не отличалась более чем на 0,1 мм.
Испытания образцов на износ проводились на экспериментальной установке для проведений испытаний материала на изнашивание о закрепленные абразивные частицы с разными нагрузками Р1 = 27,3 кПа (эксперимент №1) и Р2 = 47,4 кПа (эксперимент №2) .
Причем испытания с нагрузкой Р2 проводились на тех же образцах после испытаний под нагрузкой Р1. Нагрузки на образцы определялись техническими возможностями стенда. До испытаний были проведены измерения высоты, массы, твердости образцов на поверхности трения. Образцы устанавливались в оправку, затем оправка размещалась на плоскости круга. Устанавливался скоростной режим, при котором круг совершал один оборот примерно за 3 секунды. Включался обдув для удаления продуктов износа из зоны трения. По достижении 500
циклов (оборотов) вращение останавливалось. Испытания с нагрузкой Р2 проводились аналогично предыдущим.
Обсуждение результатов. По каждой партии образцов из 9 штук была определена средняя величина линейного, массового износов и изменение твёрдости по каждому эксперименту, которые представлены в таблицах 1 - 3.
Таблица 1. Результаты испытаний на износ при давлении Р = 27,3 кПа _Table 1. Results of the wear ^ test at a pressure P = 27.3 ^ kPa_
№ Деталь, Состояние образцов Твердость Твердость Линейный Массовый
партии марка до после износ, износ в
материала испытании испытании мм граммах
1 Палец, Вырезаны из пальца 25,0 HRC 26,1 HRC 0,334 о 0,434 о
2 сталь Отжиг 30,3 HRC 31,3 HRC 0,291 А 0,402 А
3 38ХН3МА Отжиг, закалка и высокий отпуск по технологии завода-изготовителя 38,3 HRC 41,0 HRC 0,310 □ 0,390 □
4 Отжиг, закалка и низкий отпуск 49,6 HRC 53,6 HRC 0,172 ' 0,215 '
5 Втулка, Вырезаны из втулки 81,0 HRB 80,6 HRB 0,108 • 0,085 •
6 сталь 110Г13Л Закалка по технологии завода-изготовителя 87,8 HRB 86,7 HRB 0,049 ▲ 0,082 ▲
Таблица 2. Результаты испытаний на износ при давлении Р = 47,4 кПа _Table 2. Results of the wear test at a pressure P = 47.4 kPa_
№ Деталь, Состояние образцов Твердость Твердость Линеиныи Массовыи
партии марка до после износ, износ в
материала испытании испытании мм граммах
1 Палец, Вырезаны из пальца 26,1 HRC 25,9 HRC 0,632 о 0,861 о
2 сталь Отжиг 31,3 HRC 33,1 HRC 0,695 А 0,921 А
3 38ХН3МА Отжиг, закалка и высокий отпуск по технологии завода-изготовителя 41,0 HRC 40,5 HRC 0,701 □ 0,929 □
4 Отжиг, закалка и низкий отпуск 53,6 HRC 54,0 HRC 0,265 ' 0,345 '
5 Втулка, Вырезаны из втулки 80,6 HRB 82,3 HRB 0,169 • 0,196 •
6 сталь 110Г13Л Закалка по технологии завода-изготовителя 86,7 HRB 86,8 HRB 0,140 ▲ 0,180 ▲
Примечание: во всех таблицах за численным значением показателя стоит символ соответствия на рисунках 3-6.
По результатам экспериментов (табл.1, 3) были построены графики зависимости массового и линейного износов от твердости материала деталей узла при различных нагрузках (рис.3,5).
Износостойкость, как обратная величина массового и линейного износа, при разных нагрузках, показана в табл. 4. Зависимость износостойкости от твердости, более информативно показана на рис. 4 и 6, где при увеличении значения твердости, функционально увеличивается износостойкость испытуемого материала.
Измерение твердости в экспериментах № 1 и № 2 показали, что она изменилась незначительно, в пределах 1...4 единиц по шкале НRС, как в сторону увеличения, так и снижения. При давлении на образец Р = 27,3 кПа максимальный линейный и массовый износ был у образцов из стали 38ХН3МА (партия № 1), имеющие низкую твердость (25.. 26НКС), а минимальный - партия № 4 при твердости 53,6НКС. Самый низкий износ показала сталь 110Г13Л (пар-
тия № 6), изготовленная по техническим требованиям завода земснаряда при твердости поверхности 86...87HRB.
Таблица 3. Результаты испытаний на износ восстановленных наплавкой образцов
Table 3. Results of tests for wear recovered by surfacing samples
№ партии Материал наплавки Вид упрочнения Давление кПа Твердость до испытаний Твердость после испытаний Линейный износ, Мм Массовый износ грамм
7 УОНИ 13/55 Без упрочнения 27,3 5,8 HRC 5,5 HRC 0,53 ♦ 0,73 ■
8 УОНИ 13/55 Без упрочнения 47,4 5,5 HRC 4,1 HRC 1,01 ♦ 1,40 ■
9 УОНИ 13/55 ППД 47,4 17,2 HRC 16,0 HRC 1,05 ♦ 1,37 ■
10 УОНИ 13/55 Цементация, закалка, низкий отпуск 47,4 57,3 HRC 63,7 HRC 0,19 ♦ 0,27 ■
11 Т-590 Без упрочнения 47,4 53,1 HRC 55,0 HRC 0,10 ♦ 0,12 ■
12 Т-590 ППД 47,4 53,0 HRC 52,4 HRC 0,09 ♦ 0,11 ■
Таблица 4. Массовая и линейная износостойкость испытанных образцов
Table 4. Mass and linear wear resistance of tested samples
№ партии Деталь, марка материала, наплавка Состояние образцов, вид упрочнения Нагрузка 27,3 кПа Нагрузка 47,4 кПа
Массовая износостойкость, Ит-1, гр. Линейная износостойкость, И l-1, мм Массовая износостойкость, Ит-1, гр. Линейная износостойкость, И l-1, мм
1 Палец, сталь 38ХН3МА Вырезаны из пальца 2,30 о 2,99 о 1,16 о 1,58 о
2 Вырезаны из пальца, отжиг 2,49 А 3,44 А 1,09 А 1,44 А
3 Отжиг, закалка и высокий отпуск по технологии завода-изготовителя 2,56 □ 3,23 □ 1,08 □ 1,43 □
4 Отжиг, закалка и низкий отпуск 4,65 ' 5,81 ' 2,90 ' 3,77 '
5 Втулка, сталь 110Г13Л Вырезаны из втулки 11,76 ■ 9,25 ■ 5,10 ■ 5,92 ■
6 Закалка по технологии завода-изготовителя 12,20 ▲ 20,41 ▲ 5,55 ▲ 7,14 ▲
7 Наплавка УОНИ 13/55 Без упрочнения 1,37 ■ 1,89 ▲ _ _
8 Наплавка УОНИ 13/55 Без упрочнения _ _ 0,71 ■ 0,99 ♦
9 Наплавка УОНИ 13/55 ППД _ _ 0,73 ■ 0,95 ♦
10 Наплавка УОНИ 13/55 Цементация, закалка, низкий отпуск _ _ 3,70 ■ 5,25 ♦
11 Наплавка Т-590 Без упрочнения _ _ 8,33 ■ 10,00 ♦
12 Наплавка Т-590 ППД _ _ 9,09 ■ 11,11 ♦
M г; ¿l,m 0,8
0,70,6 0,5■ OA 0,1 0.2 0,1
■
Hm ийга % ШВА '5
♦
О ■ □
а
ж С
нот
1 к - - -
сШНМ
10 20 ]0 10 50 60 Ж
Рис. 3. Зависимость массового и линейного износов от твёрдости материала деталей узла при нагрузке 27,3 кПа Fig. 3. Dependence of the mass and linear wear on the hardness of the material parts of the assembly at a load of 27.3 kPa
M г. Mm
Ижг&о ЖИ
1'
/ / / • mm /
о « -
9 - у \
\ ■ стШ \ \
- mm ftmf* в, m •
: - T-S9B -
Ж В/В
И
Рис. 4. Зависимость износостойкости от твёрдости материала деталей узла при нагрузке 27,3 кПа
Fig. 4. Dependence of wear resistance on the hardness of the material of the parts of the assembly at a load of 27.3 kPa
hi, MM']
и/.
10 20 JO Î0 50 60 Ш
Hanta t m m
tj
V
m
ir
№. ШЙЮ
1* ••—— «s/s — m—
-- i П. Wß/55 / CM
i « - A • a
I t
t ? / 0 9 i 0 5 9 60
/ m
/
шнт
Рис. 5. Зависимость массового и линейного износов от твёрдости материала деталей
узла при нагрузке 47,4 кПа Fig. 5. Dependence of mass and linear wear on the hardness of the material of the parts of the assembly at a load of 47.4 kPa
Рис. 6. Зависимость износостойкости от твёрдости материала деталей узла при нагрузке 47,4 кПа Fig. 6. Dependence of wear resistance on the hardness of the material of the parts of the assembly at a load of 47.4 kPa
При давлении на поверхности образца Р = 47,4 кПа для стали 38ХН3МА картина зависимости изменилась: с увеличением твердости износ увеличивается для образцов из партии № 2 и № 3. И только на образцах партии № 4 износ резко уменьшился в 2,5 раза.
Для образцов из стали 110Г13Л самый малый износ был у тех, которые были изготовлены по техническим требованиям завода-изготовителя. Это самый минимальный износ, при твердости 86...87НКВ по сравнению со сталью 38ХН3МА, имеющей твердость около 54НRС. В тоже время энергетический критерий ^ для стали 110Г13Л по данным [15] (закалка) составил - 36 ГПа, а для стали 38ХН3МА (закалка и высокий отпуск) - 62 ГПа, т.е. для стали 38ХН3МА предполагается более высокая износостойкость. Однако наши исследования показали более высокую надежность стали 110Г13Л по износу, а низкий показатель критерия можно объяснить отсутствием или слабым деформационным упрочнением сплава в ходе эксперимента. Очевид-
но, что различие в структуре сплавов (аустенитная и перлитная) влияет на сопротивление абразивному изнашиванию.
Вывод. Таким образом, по результатам эксперимента, и на основании вышеизложенного можно сделать следующие выводы:
1. Твердость в процессе эксперимента практически не изменилась;
2. Сталь 110Г13Л показала самую высокую износостойкость (Ит-1 = 12,20 гр.; И l-1 = 20,41 мм) при невысоких нагрузках (27,3 кПа), если втулка будет изготовлена по технологии завода изготовителя земснаряда. Технология завода при изготовлении деталей из стали 110Г13Л оправдывает максимальную износостойкость. Для повышения абразивной стойкости стали 110Г13Л необходима дополнительная упрочняющая технология обработки давлением, дополняющая технологию завода изготовителя земснаряда;
3. Для деталей из стали 38ХНМ3А, согласно результатам эксперимента, технология завода не оправдывает свое назначение. Сталь 38ХНМ3А показала высокую износостойкость (Ит-1 = 4,65 гр.; И i-1 = 5,81 мм) при нагрузках (27,3 кПа), (Ит-1 = 2,90 гр.; И i-1 = 3,77 мм) при нагрузках (27,3 кПа), если палец будет подвергнут закалке и низкому отпуску. Эта технология термообработки не применяется заводом изготовителем. Целесообразно увеличение твердости стали 38ХН3МА за счет изменения технологии термообработки пальца;
4. Наплавка УОНИ13/55 без упрочнения и с ППД показала наихудший результат (Ит-1 = 0,71 гр.; И l-1= 0,99 мм и Ит-1 = 0,73 гр.; И l-1 = 0,71 мм соответственно);
5. Наплавка электродами Э50-А-У0НИ13/55 с последующей цементацией, закалкой и низким отпуском, показала значительное преимущество в износостойкости (Ит-1 = 3,70 гр.; И i-1 = 5,25 мм; 63,7HRC) относительно стали 38ХН3МА, изготовленной по технологии завода (Ит-1 = 1,08 гр.; И i-1 = 1,43 мм), а также с измененной технологией (низкий отпуск вместо высокого) (Ит-1 = 2,90 гр.; И i-1= 3,77 мм; 53,6HRC) при близких показателях твердости. Восстановление пальцев из стали 38ХН3МА можно рекомендовать проводить наплавкой электродами Э50-А-УОНИ 13/55 с последующей химико-термической и (или) термической обработками;
6. Наплавка электродами Э-190Х5С7-ЛЭЗТ-590-НГ имеет самые высокие показатели износостойкости (Ит-1 = 9,09 гр.; И i-1 = 11,11 мм). Наплавка износостойкими электродами Э-190Х5С7-ЛЭЗТ-590-НГ с последующим ППД рекомендована для восстановления пальцев.
Библиографический список:
1. http://astravolga.ru/problemu-dnouglubitelnyx-rabot-na-kaspii-obsudili-v-moskvet/Газета ВОЛГА / 10.11.2016.
2. Лукин Н.В. Суда технического флота. М. Машиностроение. 1992. - 335 с.
3. Картышов А.В. Износостойкость деталей земснарядов. Л. Машиностроение. 1972. - 160 с.
4. Донских Д.Ф., Погодаев Л.И. Способы повышения надежности шарнирного соединения черпаковой цепи дноуглубительных земснарядов.// Трение, износ, смазка.-2010.- Том 13, №44. - с.15-27.
5. Hawk J.A. Wilson R. D., Catrpillar M. T. Abrasive wear failures // ASM Handbook. Materials Park, OH, ASM International. - 2002 (11), 906-921
6. Nutchings I. M. Abrasion in wear and manufacturing processes. Metal. Ital. - 2002(94), N 2, 17-21
7. Canale L. C. F. Abrasive wear resistanceof a Fe based hard coating containing Cr and Nb // 20th ASM Heat Treating Society Conf. St. Louis, MO USA. - 2000, 9-12
8. Gates J. D., Gore G. J. Wear of Metals: Philosophies and Practicalities. Mater. Forum. - 1995 (19), 53-89
9. Hawk J. A. Abrasive wear testing // ASM Handbook. Materials Park, OH, ASM International. - 2000 (8), 323-337
10. Zanoria E.S. Application of the ring-on-ring test for abrasive wear modeling of rolling undercarriage components in track-type machines // Wear. - 2004 (257), N 1-2, 205-214
11. Stachowiak G. W., Stachowiak G. B. Wear mechanism in ball-cratering test with large abrasive particles// Wear. -2004 (256), N 6, 600-607
12. Хрущев М.М., Бабичев М.А. Абразивное изнашивание. М.: Наука, 1970. - 252 с.
13. Козырев С.П. Гидроабразивный износ при кавитации. М.: Машиностроение, 1971. - 240 с.
14. Сущенко С.А. Ударно-абразивный износ и механические свойства наплавочных материалов //Проблемы трения и изнашивания.-1990- вып.37 - с. 34-38.
15. Сорокин Г.М., Малышев В.Н. Аспекты металловедения в природе механического изнашивания// Трение и износ. - 2005 - Т 26-№6.- с. 598-607.
16. Сорокин Г.М. Трибология сталей и сплавов. М.: Недра - 2000- 317 с.
17. Петровский В.А., Рубан А.Р. Результаты исследования абразивного износа деталей черпаковой цепи
земснаряда / Вестник Астраханского государственного технического университета. Сер.: Морская техника и технология. - Астрахань: Издательство АГТУ. - 2014. - № 1. - С. 94 - 99.
References:
1. http://astravolga.ru/problemu-dnouglubitelnyx-rabot-na-kaspii-obsudili-v-moskvet/ Gazeta VOLGA. 10.11.2016. [http://astravolga.ru/problemu-dnouglubitelnyx-rabot-na-kaspii-obsudili-v-moskvet/ VOLGA newspaper. 10.11.2016. (In Russ.)]
2. Lukin N.V. Suda tekhnicheskogo flota. M.: Mashinostroenie; 1992. 335 s. [Lukin N.V. Vessels of the technical fleet. M.: Mashinostroenie; 1992. 335 p. (In Russ.)]
3. Kartyshov A.V. Iznosostoikost' detalei zemsnaryadov. L.: Mashinostroenie; 1972. 160 s. [Kartyshov A.V. Wear resistance of dredge parts. L.: Mashinostroenie; 1972. 160 р. (In Russ.)]
4. Donskikh D.F., Pogodaev L.I. Sposoby povysheniya nadezhnosti sharnirnogo soedineniya cherpakovoi tsepi dnouglubitel'nykh zemsnaryadov. Trenie, iznos, smazka. 2010;13(44):15-27. [Donskikh D.F., Pogodaev L.I. Ways to increase the reliability of the articulation of dredger scoop chain. Trenie, iznos, smazka. 2010;13(44):15-27. (In Russ.)]
5. Hawk J.A., Wilson R.D., Catrpillar M.T. Abrasive wear failures. ASM Handbook. Materials Park, OH, ASM International. 2002 (11):906-921.
6. Nutchings I.M. Abrasion in wear and manufacturing processes. Metal. Ital. 2002;94(2):17-21.
7. Canale L.C.F. Abrasive wear resistance of a Fe based hard coating containing Cr and Nb. 20th ASM Heat Treating Society Conf. St. Louis, MO USA. 2000:9-12.
8. Gates J.D., Gore G.J. Wear of Metals: Philosophies and Practicalities. Mater. Forum. 1995(19):53-89.
9. Hawk J.A. Abrasive wear testing. ASM Handbook. Materials Park, OH, ASM International. 2000(8):323-337.
10. Zanoria E.S. Application of the ring-on-ring test for abrasive wear modeling of rolling undercarriage components in track-type machines. Wear. 2004;257(1-2):205-214.
11. Stachowiak G.W., Stachowiak G.B. Wear mechanism in ball-cratering test with large abrasive particles. Wear. 2004; 256(6):600-607.
12. Khrushchev M.M., Babichev M.A. Abrazivnoe iznashivanie. M.: Nauka; 1970. 252 s. [Khrushchev M.M., Ba-bichev M.A. Abrasive wear. M.: Nauka; 1970. 252 p. (In Russ.)]
13. Kozyrev S.P. Gidroabrazivnyi iznos pri kavitatsii. M.: Mashinostroenie; 1971. 240 s. [Kozyrev S.P. Hydroabrasive wear during cavitation. M.: Mashinostroenie; 1971. 240 p. (In Russ.)]
14. Sushchenko S.A. Udarno-abrazivnyi iznos i mekhanicheskie svoistva naplavochnykh materialov. Problemy treni-ya i iznashivaniya. 1990;37:34-38. [Shock-abrasive wear and mechanical properties of surfacing materials. Problems of friction and wear. 1990;37:34-38. (in Russ.)]
15. Sorokin G.M., Malyshev V.N. Aspekty metallovedeniya v prirode mekhanicheskogo iznashivaniya. Trenie i iznos. 2005; 26(6):598-607. [Sorokin G.M., Malyshev V.N. Aspects of metal science in the nature of mechanical wear. Friction and wear. 2005; 26(6):598-607. (In Russ.)]
16. Sorokin G.M. Tribologiya stalei i splavov. M.: Nedra; 2000. 317 s. [Sorokin G.M. Tribology of steels and alloys. M.: Nedra; 2000. 317 p. (In Russ.)]
17. Petrovskii V.A., Ruban A.R. Rezul'taty issledovaniya abrazivnogo iznosa detalei cherpakovoi tsepi zemsnaryada. Vestnik Astrakhanskogo gosudarstvennogo tekhnicheskogo universiteta. Ser.: Morskaya tekhnika i tekhnologiya. 2014;1:94-99. [Petrovskii V.A., Ruban A.R. Results of the research of abrasive wear of details of dredger scoop chain. Vestnik of Astrakhan State Technical University. Series: Marine Engineering and Technologies. 2014;1:94-99. (In Russ.)]
Сведения об авторах:
Петровский Валерий Александрович - старший преподаватель, кафедра судостроения и энергетических комплексов морской техники.
Рубан Анатолий Рашидович - кандидат технических наук, доцент, кафедра судостроения и энергетических комплексов морской техники.
Саламех Али - кандидат технических наук, доцент, кафедра судостроения и энергетических комплексов морской техники.
Information about the authors:
Valeri A. Petrovsky - Senior Lecturer, Department of Shipbuilding and Power Complexes of Marine Engineering.
Anatoliy R. Ruban - Cand. Sci. (Technical), Assос. Prof., Department of Shipbuilding and Power Complexes of Marine Engineering.
Ali Salamekh - Cand. Sci. (Technical), Assос. Prof., Department of Shipbuilding and Power Complexes of Marine Engineering.
Конфликт интересов. Conflict of interest.
Авторы заявляют об отсутствии конфликта интересов. The authors declare no conflict of interest.
Поступила в редакцию 01.10.2017. Received 01.10.2017.
Принята в печать 11.11.2017. Accepted for publication 11.11.2017.
