Долговечность зубьев ковшей экскаваторов из 25ХГ2МТЛ упрочненные литейно-импульсной обработкой

водах различных механизмов и т. д.

Однако необходимо отметить, что для создания двухпланетарного редуктора внутреннего циклоидального бесцевочного зацепления необходимо разработать способ нарезания профилей зубчатых колес внутреннего циклоидального зацепления. Этот способ в свою очередь может базироваться на разработанной ранее АОЗТ «А/О

АНКОН» новой технологии нарезания зубчатых венцов циклоидального профиля на зубчатых колесах сателлита редуктора (метод непрерывного обката и деления). Хотя возможно, что для нарезания венцов солнечных колес с внутренним циклоидальным профилем потребуется разработка более сложного технологического процесса, а также применение более

сложного технологического оборудования. Но, тем не менее, нам представляется, что при успешном решении этой задачи двухпланетарные редукторы с бесцевочным циклоидальным зацеплением можно будет успешно применить в приводах горных машин и оборудования.

© М.В. Кропотов

Е.Л. Гудзинятская, асп, К.И. Шахова, доц., Е.И. Моисеенко, доц.,

МГГУ МГГУ МГГУ

Долговечность зубьев ковшей экскаваторов из 25ХГ2МТЛ упрочненные литейно-импульсной обработкой

К настоящему времени сделано много попыток оптимизации состава и замены стали 110Г13Л другими марками стали (1).

В ИЦ МГГУ разработана и защищена новая марка литейной стали 25ХГ2МТЛ, предназначенная для замены стали 110Г13Л, для деталей работающих в условиях ударноабразивного изнашивания (2).

В ранее проведенных и опубликованных работах (3), оптимизирован состав и режимы термической обработки стали. Но этого оказалось недостаточно для создания зубьев по долговечности не уступающим зубьям из стали 110Г13Л. Дальнейшее повышение износостойкости долговечности зубьев достигается с использованием метода магнитно-импульсного упрочнения (4).

Для установления ре-

жимных параметров МИО нами выполнены микро- и рентгеноструктурные исследования стали, прошедшей МИО.

Микроструктура стали после термической обработки и МИО становится более равномерной сорбитной структурой со сферическими зернами карбидной фазы. Такое структурное состояние при требуемом уровне механической прочности (стВ>950 МПа стТ=950

МПа>8 % ¥>20 %

КСШ0.8 МДж/м2) обладает большей энергоемкостью разрушения и следовательно сопротивлению переменным нагрузкам и изнашиванию. Помимо этого в металле создаются сжимающие напряжения, которые максимально увеличивают долговечность детали. В работе Шахова В.И. и Школьника К.И.

8 4 1999

199

приведена связь между величиной сжимающих напряжений и пределом усталости при симметричном нагружении. Определив величину напряжений мы можем спрогнозировать долговечность детали, рис. 1. Для определения величины и знака напряжений, возникающих при обработке МИО проведен рентгеновский фазовый анализ.

На рис. 2 а, б, в приведены рентгенограммы, снятые с образцов термообработанной на требуемый уровень механических свойств стали до и после

200

Таблица 1

Таблица 2

магнитно-импульсной обработки. Для определения глубины проникновения упрочнения

МИО рентгенограммы снимались с поверхности и при снятии слоев на величину от 1 мм до 50 мм. Рентгенограммы сняты методом Дебая на а-Ре излучении.

Расчет напряжений 1-го рода, возникающих в результате МИО велся по смещению линий на рентгенограмме. Микронапряжения 2-го рода определялись исходя из ширины рентгеновских линий. Полученные результаты исследований приведены в

таблице 1.

Зубья, упрочненные МИО, работали в КМА, на Лебединском ГОКе, на Мансуровском ГОКе. Несмотря на различие в физикомеханических свойствах разрабатываемых пород, долговечность зубьев, изготовленных из стали 25ХГ2МТЛ, выше, чем серийных из стали 110Г13Л на 2540 %, таблица № 2.

Выводы:

1. Проведенные исследования позволили установить целесообразность применения ферромагнитной изностойкой стали для изготовления зубьев ковшей экскаваторов.

2. Повышение срока службы зубьев достигается после проведения МИО в среднем на 35-40 %.

3. Увеличение долговечности при МИО связано с созданием мелкозернистой структуры и наличием сжимающих напряжений 1-го и 2-го рода, величина которых составляет 43 МПа и 180 МПа соответственно.

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

1. Металловедение Сталь перевод с немецкого под ред. С.Б. Масленникова, М.: Металлургия, 1995г.

2. Износостойкая ферромагнитная сталь. Заявка и положительное решение 97117866, от 05 ноября 1997 года.

3. Способ термообработки износостойкой ферромагнитной стали. Патент Российской Федерации 2085598, 1997г.

4. Белый И.В., Фертик С.М., Хи-менко Н.С. Справочник по магнитноимпульсной обработке. Харьков. Высшая школа, 1987г, стр. 320.

5. Уманский М.С., Рентгенография металлов, М.: Металлургиздат, 1960г, стр. 448.

© Е.Л. Гудзинятская, К.И. Шахова, Е.И. Моисеенко

ГИАБ