Наукові конференції України, Нові матеріали і технології в машинобудуванні-2019

Розмір шрифту: 
МІКРОКОМПОЗИЦІЙНІ МЕТАЛОКЕРАМІЧНІ МАТЕРІАЛИ З ВЕЛИКИМ ОПОРОМ ЗНОШУВАННЮ ТА РЕГУЛЬОВАНИМИ ФІЗИКО-МЕХАНІЧНИМИ ВЛАСТИВОСТЯМИ
М. І. Денисенко, В. А. Маслюк, Р. В. Яковенко

Остання редакція: 2019-07-05

Тези доповіді


Методами порошкової металургії виготовляють мінералокерамічні матеріали, основою яких є оксид алюмінію (корунд), карбід кремнію (карбокорунд), а також карбід бору.

Основною особливістю порошкових металокерамічних конструкційних деталей є їх висока щільність і міцність, що наближаються до щільності і міцності деталей з прокату і литва. Один з ефективних методів підвищення стійкості деталей машин до абразивного і корозійного руйнування – використання для їх виготовлення порошкових кераміко-металевих матеріалів з гетерогенною структурою, у тому числі армуючих вставок із твердих сплавів, наплавок і покриттів з них. При цьому, поряд з карбідотитановими сплавами для виготовлення зносостійких конструкційних деталей і технологічної інструментальної оснастки, для цих цілей використовують більш дешеві безвольфрамові тверді сплави на основі карбіду хрому з нікелевою (КХН), нікель-фосфорною (КХНФ) і сталевою (КХЖ) зв’язками. Особливо ефективно використання карбідохромових сплавів для виготовлення деталей, що працюють в умовах одночасного впливу декількох факторів – абразивного зношування, тертя, корозійного середовища і підвищених температур, де вони мають значні переваги перед відомими твердими сплавами.

Високостійкими проти спрацювання є карбідохромові матеріали з нікелевою зв’язкою. Для деталей, що працюють в умовах абразивного зношування, вибирають сплави з малим вмістом нікелю (5…15%), що забезпечують високу твердість та стійкість проти спрацювання; для деталей, що зазнають динамічних навантажень – сплави з максимальним вмістом нікелю і, отже, з найбільшою ударною в’язкістю.

Підготовлено для узгодження з замовником проект технічної документації на отримання порошкових сумішей матеріалів КХЖ65 і КХЖ85 та виготовлення з них молотків кормодробарок. Виробничі випробування підтвердили, що виготовлення молотків кормодробарок шаруватої конструкції з робочою поверхнею із сплаву КХЖ65 забезпечує ефект самозагострювання за рахунок регулювання різниці в зносостійкості робочих граней і серцевини.

Виготовлена також  дослідна партія молотків армованих пластинами із карбідохромового сплаву КХНФ15. Модульні пластини паяються на сталеву основу молотка прямокутного перерізу.

Разом з науковцями Інституту проблем матеріалознавства ім. І.М. Францевича НАН України розроблено порошковий композиційний матеріал на основі карбідів хрому і титану зі зв’язкою з нікелевого сплаву КХТНФ25. Встановлено, що наробіток на одну грань експериментального молотка кормоподрібнювача армованого сплавом КХТНФ25 складає 980…1050 тонн, що в 4,5 рази перевищує наробіток на одну грань серійного молотка зі сталі 65Г.

Переваги порошкової металургії у порівнянні зі звичною технологією плавки і литва металів, обробки тиском та наступної механічної обробки полягають у можливості отримувати матеріали як високої чистоти і однорідності, так і складних композицій з металів і неметалів, більш точно контролювати всі стадії технологічного процесу, регулювати розміри зерен, уникати стрічкових включень, анізотропії властивостей та інших дефектів отримуваних матеріалів.


Full Text: PDF