Повышение надежности деталей горных машин методом поверхностного упрочнения

Abstract

В работе представлен метод повышения твердости и износостойкости поверхностных слоев деталей машин в горнорудной промышленности. Изучено влияние последующей цементации на структуру и свойства поверхности углеродистой стали, предварительно обработанной электроискровым методом электродом из ванадия. Проводили сравнительный анализ микроструктуры, распределения микротвердости и испытаний на ударно-абразивный износ образцов, обработанных по трем режимам: электроискровое легирование, электроискровое легирование после цементации и цементация после электроискрового легирования. На фотографиях микроструктуры показано отличие между разными методами обработки. Установлено, что последующая цементация повышает микротвердость легированного слоя на 72%, и увеличивает износостойкость в 2 раза.

У роботі представлено метод підвищення твердості і зносостійкості поверхневих шарів деталей машин в гірничорудній промисловості. Вивчено вплив подальшої цементації на структуру і властивості поверхні вуглецевої сталі, попередньо обробленої електроіскровим методом електродом з ванадію. Проводився порівняльний аналіз мікроструктури, розподілу мікротвердості і випробувань на ударно-абразивний знос зразків, оброблених по трьом режимам: електроіскрове легування, електроіскрове легування після цементації і цементація після електроіскрового легування. На фотографіях мікроструктури показано відмінність між різними методами обробки. Встановлено, що подальша цементація підвищує мікротвердість легованого шару на 72%, і збільшує зносостійкість в 2 рази.

This paper presents a method for improving hardness and wear resistance of the surface layers of machine parts used in the mining industry. An effect of cementation on the structure and properties of carbon steel surface pretreated by electrical-discharge method with vanadium electrode was studied. Microstructure of and micro-hardness distribution in the samples treated by three methods - electric-discharge alloying, electric-discharge alloying after cementation and cementation after electric-discharge alloying - were compared as well as results of the sample wear after the abrasion-and-shock tests. The photos of the sample microstructure show the difference between various methods of treatment. It is found that the subsequent cementation of the alloyed layer provides 72% increase of its micro-hardness and twice increase of its wear resistance.