ИЗНОСОСТОЙКОЕ ИЗДЕЛИЕ

Полезная модель относится к области машиностроения и может быть использована при изготовлении изделий, предназначенных для работы в условиях ударных нагрузок и абразивного износа, например, корпусов и бронефутерованных плит дробилок, черпаков и козырьков драг, малых конусов загрузочных устройств доменных печей, «било» для размола угля на ТЭЦ и др.
Известно изделие, работающее в условиях ударных нагрузок и абразивного износа с наплавленным твердым сплавом рабочей поверхностью (В.Н.Ткачев. Работоспособность деталей машин в условиях абразивного изнашивания. Москва. «Машиностроение», 1995, стр.239)
Большая трудоемкость наплавки приводит к увеличению себестоимости изделий, а наплавленный слой имеет тенденцию к отслаиванию и выкрашиванию от ударных нагрузок.
Известно било» для размола угля на ТЭЦ, выполненное из высокомарганцовистой стали 110Г13Л (черт.2.00.39.00 Новосибирской ТЭЦ 5).
При закалке такой отливки (нагрев до 1100С и охлаждение в воде) сталь 110Г13Л приобретает аустенитную структуру и склонна к упрочнению (мартенситному превращению) при ударных нагрузках, но слабо противостоит абразивному износу и не имеет существенных преимуществ по сравнению с заэвтекгоидными углеродистыми сталями равной прочности.
Недостатками известных «било» является дороговизна материала, из-за большого расхода марганца, и низкая стойкость, а так же большие энергозатраты при закалке.
Целью предлагаемой полезной модели является устранение отмеченных недостатков, а именно:
- удешевление материалов,
- снижение энергозатрат,
- повышение стойкости изделий;
3
Поставленная цель, достигается тем, что износостойкое изделие предназначенное для работы в условиях ударных нагрузок и абразивного износа выполненное из железо - углеродистых сплавов, имеет рабочий слой из цементита (химического соединения FeC), образованный в процессе литья.
Рабочий слой из цементита образуется при литье высокоуглеродистой стали и чугуна в песчаную форму с металлическими «холодильниками», оформляющими рабочие поверхности изделий. При изготовлении отливок с полостями используются металлические расплавляемые стержни. Толщина слоя цементита в изделии регулируется массой «холодильника» и толщиной ТЗП на его поверхности.
При этом экономится дорогостоящий марганец, сокращаются энергозатраты за счет устранения закалки, повышается износостойкость за
счет повышения изначальной твердости рабочего слоя НВ более 800 ед. - в 3,5-4,5 раза превышающей изначальную твердость высокомарганцовистой закаленной стали.
На фиг.1 изображена отливка «било» для размола угля на ТЭЦ, выполненная из высокопрочного чугуна ВЧ50 (ГОСТ 7293-85) способом литья выжимание с кристаллизацией под давлением по пенополистироловым газифицируемым моделям и металлическими «холодильниками», приклеенными к плоскостям моделей, оформляющими рабочие поверхности отливок.
«Било» состоит из пластины 1, неразрывно связанной с проушинами 2.
3
Пластина 1 имеет с 2-х сторон слои 3 из цементита (FeC) с НВ более 800 ед., который образуется в процессе кристаллизации чугуна при контакте с «холодильниками».
Прочность связи хрупких слоев 3 с высокопрочным чугуном обеспечивается переходными слоями содержащими перлит, более пластичный, чем цементит.
3
При работе предлагаемого изделия абразивный износ его снижается в несколько раз за счет рабочего слоя, состоящего из твердого химического соединения FeC, а ударные нагрузки воспринимаются неотбеленной частью изделия состоящей из высокопрочного чугуна ВЧ50.