CC BY
12
Украшський державний лшотехшчний унiверситет
4. пленник u.U., кычин u.U., jiyi овскон u.U. i юверхностное динамическое упрочнение деталей машин. - К.: Техшка, 1984. - 151 с.
5. Афтаназш 1.С. Використання eißpanifl для змвдгення деталей/ Вибрации в технике и технологиях. - 1995, № 1(2). - С. 27-34.
6. Шнейдер Ю.Г. Экснлуатацио1шые свойства деталей с регулярным микрорельефом. — 2-е изд., перераб. и доп. - Л.: Машиностроение, Ленинград, отд-ние, 1982. — 248 с.
УДК539.43 В.В. Широков, д.пипспьн.с. JI.A. Ареидар; тж. Н.Б. Рацька -
ФМ1 ш. Г.В.Карпепка НАН Укра'ши
ВПЛИВ Ф0СФ1ДН01 ЕВТЕКТИКИ НА ЗНОШУВАН1СТЬ, БУДОВУ ТА Ф13ИКО-МЕХАН1ЧН1 ВЛАСТИВОСТ1 ВИСОКОМ1ЦНИХ
ЧАВУН1В
Досгиджено зносотривмсть кисокомишлх чавушв, леговапих фосфором у межах 0,02.. 0,97 % мае., атакож структура та деяк! фпико-мехашчш властивосп таких чавушв.
V. V. Shirokov, L.A. Arendar, N.B. Raiska
The influence of phosphide eutectics on wear-resistance, structure and physic-mechanical properties of high-strength cast-irons
The wear-resistance of high-strong cast-irons, alloyed by phosphorus in boundary paths 0,02...0,97% the masses, and also structure and some physico-mechanical properties of such cast-irons are explored in given work.
Процес тертя мш двома твердими тЬами неодмшно супроводжуеться зно-шуванням i енергетичними втратами. Один з головних напрямюв досягнення опти-мальних показниюв тертя i поверхневоТ MinnocTi грунтуеться на riiaGopi легуючих елеметчв. Близько 75 % вироб1в, яю отримують у машинобудуванш, металурпУ та ¡нших галузях народного господарства литтям, припадае на чавун 11J. У зв'язку з цим проблема оптим1зацм складу i структури цього матер1алу з метою покращення екплуатацшних та ливарних властивостей надзвичайно актуальна. Численними до-сшдженнями останшх роюв встановлено, що найбшьш ефективного шдвищення ф13ико-мехашчних та ¡нших властивостей чавушв досягають легуванням, вдоско-наленням температурних режим1в лиття i терм1чною обробкою |2].
До ефективних твердорозчинних неметал1чних змщнювач1в зал!зовугле-цевих сплав1в взноситься фосфор, який практично не впливае на процес графгги-зацГУ. У чавунах фосфор - корисна домшка, оскшьки покращуе оброблювашеть, рщкотекучють та фрикцшш властивост1 [3|. Це пов'язано з утворенням вщносно легкоплавко! потршноУ евтектики, яка плавиться при 950°С [4). У момент засти-гання евтектика складаеться з аустенггу, збагаченого фосфором, цементиту i фос-фщу зал1за Fe3P. Тверд1 дшянки фосфщноУ евтектики (ФЕ) сприяють шдвищенню твердост1 i зносотривкосп металу [4|. У лггератур1 немае достатньоУ кшькосп да-них про вплив фосфщноУ евтектики на зносотривюсть чавушв |4,5|. Тому виникае необхщшеть встановлення меж1 оптимального поеднання зносотривкост1 та ¡нших ф1зико-мехашчннх властивостей, яке досягаеться введениям фосфору.
Метою робота було вивчити вплив фосфору на зносотривюсть, будову та деяк1 iHiiii ф1зико-механ1чш властивосп та високомщних чавушв ¡з фосфщною евтектикою.
144 iöipiniK ниукпно-1 c\iii'iiiM\ ираць
Науковий внпик. 2001, вип. 11.4
Для вивчення зносотривкост1 було розроблено 1 виготовлено установку, силовий вузол яко1 працюе за принципом "вкладка - вал". Зразки з металу в!дпо-вщних плавок та контртша (сталь 45) попередньо притирались. Програма досль дження зносотривкост1 наступна: швидкють ковзання 0,4 м/с; шлях тертя для зра-зюв з високомщних чавушв - 1440 м, арих - 360 м, тривал!сть випробувань для високомщних чавушв - 1 год., загальне навантаження - 80 Н. Стшюсть до зношу-вання оцшювалась на основ1 пор1вняльного анашзу масових втрат чавушв з р13-ним вм1стом фосфору (табл.). До 1 шсля випробувань проводили м1кроструктур-ний анашз металу (з використанням м1кроскопа МИМ-9), атакож визначали твердеть за Бршелем, м1кротвердють структурних складових (за допомогою ПМТ-3), поверхневу термо-ЕРС.
Отримання вторинних структур заданого типу ¡з специфшними властивос-тями суттево залежать вщ х}м!чного складу вихщного матер1алу. Легуюч! домш-ки обумовлюють юнетику утворення та весь комплекс властивостей вторинних структур, визначаючих IX мщшсть I зв'язок з основним металом.
Х1м1чний склад та деяю властивосп дослщжуваних чавушв шсля стандартно! термообробки, яка полягапа у двоступеневому шчному вщпаш (витримка при температурах 900 °С 1 650 °С), наведен! у таблищ.
Табл. Хи11ЧШ111 склад (% мае), твердость та термо-ЕРС (мкВ) чавучйе
Чавун С 81 8 Р НКВ ГЕРС
ВЧ2 3.44 2.48 0.75 0.055 104.70 1923.8
ВЧЗ 3.07 2.39 0.74 0.090 106.10 1988.8
ВЧ4 3.79 2.63 0.70 0.150 103.70 2199.8
ВЧ6 3.25 3.05 0.83 0.400 101.50 2061.2
ВЧ7 3.50 3.12 0.69 0.550 104.17 2170.8
ВЧ8 3.08 2.62 0.93 0.760 107.33 2092.0
ВЧ9 3.19 2.48 0.70 0.970 108.00 2283.4
Результата випробувань чавушв на ошр зношуванню евщчать про пщви-щення зносотривкост1 (рис. 1). Це евщчить про те, що у процесс сухого тертя ло-кальне пщвищення температури у зош контакту, може спричинити оплавления фосфщноУ евтектики, що пщвищуе ТТ антифрикцшш власти восп.
I, кг/.м 0,3-
0,2 0,1 0,0-
—I— 0,0
—I— 0,2
—I— 0,4
—I— 0,6
—I— 0.8
1,0 р_
Рис. 1. Вплив концентраций фосфору на зносотрившсть високомщних чавушв (2) .у
пар!31 сталлю 45 (1)
Пщвищення зносотривкост1 пояснюеться змшою структури чавушв вна-сл1док легування фосфором (рис. 2). Фосфщна евтектика у чавунах може утворю-ватись нав1ть за мапих концентрашй фосфору (0.05 мае %), що пов'язано з його
I ехнолопя та устаткування деревообробннх пшприсмств
145
Украшський державний лкотехшчний унiвeрситeт
Науковий líkiniK. 2001, вип. 11.4
зробити висновок, що ¡з збшьшенням вщсотка фосфщноТ евтектики, значення термо-ЕРС у високомщних чавунах мае тенденщю до шдвищення.
Таким чином, за допомогою легування ВЧ фосфором у межах 0,02...0,97 % мае. можна досягги шдвищення зносотривкосп. Враховуючи результата досл1-джень ¡нших властивостей цих чавушв [5], можна зробити висновок, що при кон-центрацп фосфору 0,15...0,26 % мае. у ВЧ досягасться висока зносотривмсть при несуттевому негативному вплив1 ФЕ на íhují службов1 властивосп.
Лггература
1. Вш1чок I.II., Сюров А.О., Слинько ГЛ. Мжромехашзм руйнування i властивосп фос-форнстих чавушв// Мехашка руйнування MaTcpiajÚB i Miiuiicrb конструкщй (випуск 2): В 3-х т.// Пш jar. ред. Панасюка В В. - Львш; Каменяр, 1999, т. 1. - С. 208-220.
2. Волчок I.I1. Сопротивление разрушению стали и чугуна. - М.. Металлургия, 1993. -
С. 191.
3. Гуляев А.П. Металловедение. - М.: Металлургия, 1977.-С. 646.
4.1>ушш К. 11.,Таран IO.II. Строение чугуна. - М.: Металлургия, 1972.-С. 159.
5. Андрсйко I. М., Слинько Г. I., Осташ О. II., Волчок I.II. Цикшчна тршшноспГшсть cipHX i високомщних чавунш з пщвищеннм bmíctom фосфору// ФХММ. - 2000, № 6. - С. 45-51.
УДК621.336.22 В.В. Широков, д.т.н.; cntu.c. ЮЛ. Василенко;
тж. В.А. Зазуляк, к.т.и. - ФМ1 ш Г.В. Карпенка НАН Украиш
ВПЛИВ ЛЕГУЮЧИХ КОМПОНЕНТОВ НА ЗНОСОСТ1ЙК1СТБ АЛЮМ1Н1Ю ПРИ TEPTI 3 М1ДДЮ
Дос.шджсно вплив легування апюмнпю мiддю, кремшем, оловом, свинцем на його зносост1йк1сть при терт1 у napi з мщним контактним електропроводом i ветановлено. що воио пщвищус зносостшюсть сплавт и зменшуе зное контактного проводу, особливо у винадку використання додатково! вугле1раф1тово'1 вкладки.
К И Shyrokov, Yu.I. Vasylenko, V.A. Zaziilak Influence of alloyed components to wear-resistance of aluminum at the friction
in pair with copper
The inllucncc of copper, silicon, tin, lead on wcar-rcsistancc its alloys with aluminum attached to friction in pair with copper contact electroconductor are investigated. Established, that aluminum add with stated metals raises alloys wear-resistance and diminishes a wear of electro-conducter contact.
В УкраТш, кра'шах СНД на тролейбусах використовують дешев1 вуглегра-фп-OBi вставки струмозшмач1в, як1 експлуатуються без змащування мщного контактного дроту, забезпечують мЫмальне його зношення i за експлуатащйними показниками мають перевагу над юнуючими метагичними аналогами. Однак, вна-слщок низьких опору крихкому руйнуванню та мщносп часто виходять з ладу при ударах, що мають Micue, наприклад, при проходженш кр1плень спецчастин струмовоУ мерою. Вуглеграфггов1 вставки малопридатш для експлуатацп у дощову погоду, при напипанж мокрого CHiry i утворенш на контактних дротах юрки льоду, осюльки у цих випадках Yx зносостшюсть зменшуеться на один, два порядки.
За несприятливих погодних умов застосовують вставки виготовлеш з "м'я-кого" чавуну ¡з вшьними зернами графггу, ¡нод1 сталев1 II). Пюля руйнування
Ге\налопя та устаткування деревообробннх пипршмо в ] 47
