ПОВЫШЕНИЕ ИЗНОСОСТОЙКОСТИ РАБОЧИХ ОРГАНОВ ПОЧВООБРАБАТЫВАЮЩИХ ОРУДИЙ, ВЫПОЛНЕННЫХ ИЗ ЧУГУНА

В процессе эксплуатации почвообрабатывающих машин их рабочие органы, в том числе режущие лезвия подвергаются динамическим нагрузкам, абразивному и химическому воздействию внешней среды, что провоцирует их износ. Вследствие этого наработка на отказ почвообрабатывающих машин не превышает 5…20 га. Перспективным направлением повышения износостойкости режущих лезвий является использование высокопрочного чугуна при их изготовлении, который, в зависимости от химического состава и термокинетических условий затвердевания, обладает способностью образовывать карбидную эвтектику (ледебурит) в белых чугунах или графитную эвтектику в серых. Технологии изготовления режущих лезвий из чугуна основаны на получении феррито-перлитной структуры с шаровидным графитом, а также мартенситной матрицы с шаровидным графитом. Такие рабочие органы не обладают достаточно высокой твердостью и износостойкостью, поскольку более твердая составляющая образует непрерывную матрицу, а инверсированные включения представляют собой графит с очень низкой твердостью. В соответствии с принципом Шарпи, основанном на полной инверсии расположения твердых фаз, разработаны режимы термообработки режущих лезвий из чугуна, которые позволяют получить диффузионные слои, содержащие шаровидный графит, включения эвтектического и вторичного цементита в бейнитной матрице. Высокая износостойкость режущих лезвий достигается за счет присутствия от 20 до 50% твердых карбидных включений. Наличие в составе чугуна карбидообразующего компонента ванадий от 1,0 до 4,5% способствует частичному затвердеванию эвтектики в виде ледебурита, причем включения эвтектических карбидов инверсированы. Режим термообработки состоит из следующих операций: температура нагрева под закалку составляет 1000…1050 °C, охлаждение в соляной ванне при температуре 360…380 °C. Замена дорогостоящих материалов, сплавов и технологий на использование нелегированного чугуна с высокопрочной структурой приведет к существенному снижению себестоимости рабочих органов почвообрабатывающих машин. Предложенная технология получения отливок для изготовления режущих лезвий рабочих органов почвообрабатывающих машин позволит повысить их эксплуатационную надежность.

IMPROVEMENT OF WEAR RESISTANCE OF WORKING BODIES OF TILLERS, MADE OF CAST IRON

In the process of operation of machinery tillage working bodies, including the cutting blades are subjected to dynamic loads, abrasion and chemical influence of the external environment, which causes them to wear out. As a consequence, MTBF tillage machines does not exceed 5...20 hectares. A promising direction of improving the wear resistance of the cutting blades is the use of high-strength cast iron in their manufacture, which, depending on chemical composition and thermo-kinetic solidification conditions, has the ability to form a carbide eutectic (ledeburite) in white cast iron or graphite eutectic in gray. Technology of manufacturing of blades of iron is based on obtaining ferrite-pearlite structure with spheroidal graphite, and martensite matrix with nodular graphite. Such working bodies do not have sufficiently high hardness and wear resistance, because the more rigid component forms a continuous matrix, and the inverted inclusions are graphite with a very low hardness. In accordance with the principle of the Charpy based on full inversion the location of the solid phases, the developed modes of heat treatment of blades made of cast iron, which allow to obtain the diffusion layers containing spherical graphite, inclusions of eutectic and secondary cementite in the bainite matrix. High wear resistance cutting blades is achieved by the presence of from 20 to 50% solid carbide inclusions. The presence of iron carbidopa component vanadium from 1.0 to 4.5% contributes to a partial solidification of the eutectic in the form of ledeburite, and the inclusion of the eutectic carbides inversionary. The treatment consists of the following operations: temperature of heating for hardening is 1000...1050 °C, cooling in the salt bath at a temperature of 360...380 °C. Replacement of expensive materials, alloys and technologies for the use of non-alloy iron with high strength structure will lead to a significant cost reduction of the working bodies of tillage machines. The proposed technology of obtaining castings for the manufacture of cutting blades of the working bodies of tillage machines will improve their operational reliability.