Рекомендації щодо вибору матеріалів для відновлення поверхонь наплавленням для різних видів зношування. Склад і структура прямої кореляції між твердістю і зносостійкістю. Основні умови абразивного зношування та характеристика високохромистого чавуну.
Аннотация к работе
Показано, що вибір матеріалів при відновленні поверхонь наплавленням для різних видів зношування ускладнюється загальним характером існуючих рекомендацій. Рекомендовані композиції з різним складом і структурою не мають прямої кореляції між твердістю і зносостійкістю. Встановлено, що для умов тертя без мащення доцільно використання наплавлених композицій зі структурами метастабільного аустеніту і напилених покриттів на нікелевій основі, а для умов абразивного зношування - високохромистого чавуну.Як свідчать дані таблиці кожна з вказаних структурних груп має високий опір при терті металу по металу і дії ударних навантажень, але вибір матеріалу для наплавлення ускладнюється як достатньо широким діапазоном змін хімічного складу композицій у межах окремої структурної групи, так і залежністю типу структури від умов охолодження при наплавленні. Можна також скористатися рекомендаціями розробленого стандарту (En 14700) ДСТУ En 14700 «Зварювальні матеріали - Зварювальні матеріали для наплавлення», дія якого поширюється на наплавлення поверхонь нових деталей і заготовок, а також на ремонт поверхонь деталей наплавленням, які повинні протистояти механічному, хімічному, тепловому або їх комбінованій дії [2]. Стандарт передбачає класифікацію наплавлювальних матеріалів на підставі хімічного складу наплавленого металу, а також містить дані по властивостях сплавів різних типів, їх структурі і твердості і рекомендації по застосуванню найбільш поширених типів наплавочних сплавів. У рекомендаціях, наприклад, для зношування при терті вказані види сплавів Fe 1, Fe 2, Fe 3, Fe 9, що мають різний хімічний склад при мартенситній структурі. Згідно [1; 2] досить високу зносостійкість в умовах тертя металу по металу за наявності навантажень забезпечують матеріали з мартенситною матрицею, зміцненою карбідами, а також з метастабільною структурою марганцевого і хромомарганцевого аустеніту, схильного до деформаційного зміцнення і фазового наклепу.
Список литературы
1. Досліджено зносостійкість і структури наплавленого металу різних типів. Показано, що не спостерігається взаємозвязок між твердістю та зносостійкістю як для структур мартенситного, так аустенітного типів. При меншій твердості структури аустенітного типу мають більш високу зносостійкість.
2. Встановлено, що з досліджених типів наплавленого металу різних систем легування оптимальне поєднання властивостей для умов тертя без змащення метала по металу має наплавлений метал 10Х10Г10.
3. Показано, що напилені покриття на нікелевій основі відрізняються висо-кою зносостійкістю і для умов сухого тертя можуть розглядатися як технологічна альтернатива наплавленню.
4. Встановлено , що для умов абразивного зношування за показниками зносостійкості доцільно застосовувати композиції високохромистого чавуну.
Список літератури
1. Мазель Ю.А. Классификация сплавов на основе железа для восстановительной и упрочняющей наплавки/ Ю. А. Мазель, Ю. В. Кусков, Г. Н. Полищук // Сварочное производство. 1999. - № 4. - С. 35-38.
2. Рябцев И.И. Гармонизация стандартов на наплавочные материалы в соответствии с требованиями европейского стандарта EN 14700 «Сварочные материалы - Сварочные материалы для наплавки» / И.А. Рябцев, Н.А. Проценко// Сварщик, 2007.- № 6(67). -С. 30-36.
3. Попов В.С. Износостойкость сплавов, восстановление и упрочнение деталей машин. Под редакцией Попова В. С. - Издательский комплекс ОАО «Мотор Сич», Запорожье, 2006. - 420 с.
4. Виноградов В.Н. Износостойкость сталей и сплавов / В.Н. Виноградов, Г.М. Сорокин М.: Нефть и газ.- 1985, - 417 с.
5. Спиридонов Н.В. Плазменные и лазерные методы упрочнения деталей машин/ Н.В. Спиридонов, О.С. Кобяков, И.Л. Куприянов - Минск: Выш. шк., 1988. - 155 с.
6. Некоторые особенности формирования контактной зоны при газотермической металлизации самофлюсующимися сплавами на основе никеля / Е.Г. Гинзбург, О.С. Кобяков, В.А. Розанцев, Н.В. Спиридонов // Порошковая металлургия. - 1986. - №10. - С.47-50.
Стаття надійшла до редакції 26.03.2014
ISSN 03702197 Problems of friction and wear, 2014, 2 (63) 91
V. D. KUZNETSOV, V. M. PASCHENKO, I. V. SMIRNOV, D. V. STEPANOV
COMPARISON OF WEAR RESISTANCE OF SURFACE LAYERS DIFFERENT COMPOSITIONS UNDER DRY FRICTION AND ABRASION
It is shown that the choice of materials to restore the surfaces by weld surfacing for different types of wear is complicated because of general character of existing recommendations. According to the results of experimental studies and tests for conditions of dry friction of metal on metal recommended compositions with martensitic and metastable austenite structures have no direct correlation between the hardness and wear resistance. More hard martensitic compositions no have the higher wear resistance than the less hard composition of the austenitic type. The lack of correlation between the hardness and wear resistance is also observed in the compositions of high chrome cast iron and structureless martensite which are recommended for abrasive wear conditions. It was found that for the conditions of dry friction it is expedient to use the compositions and structures of metastable austenite and for the conditions of abrasive wear -high chrome cast iron. It is shown that wear resistance for the conditions of dry friction sprayed coatings on nickel-base much higher than the studied compositions of deposited layers.
Кузнецов Валерій Дмитрович - д-р техн. наук, професор, завідувач кафедри інженерії ПОВЕРХНІНАЦІОНАЛЬНОГО технічного університету України «КПІ», v.kuznetsov@kpi.ua. Пащенко Валерій Миколайович - канд. техн. наук, доцент кафедри інженерії поверхні Національного технічного університету України «КПІ».
Смирнов Ігор Володимирович - д-р. техн. наук, професор, кафедра інженерії поверхні Національного технічного університету України «КПІ», smirnovkpi@gmail.com. Степанов Денис Володимирович - асистент кафедри інженерії поверхні Національного технічного університету України «КПІ», schweiser1@gmail.com.