ЗМІЦНЕННЯ СТАЛЕВИХ ТА ЧАВУННИХ ДЕТАЛЕЙ ТЕРМОРЕАГУЮЧИМИ СУМІШАМИ

Анотація

Актуальною задачею є створення дешевих термореагуючих сумішей здатних зміцнювати робочі органи грунтообробної техніки. При наявності зовнішнього джерела тепла в нанесених сумішах ініціюються і підтримуються екзотермічні реакції, в результаті яких синтезуються стабільні карбіди і вивільнюється залізо, що зв'язує ці карбіди в щільний і міцний моноліт. Для визначення складу сумішей проведено розрахунки та отримано результати термохімічних параметрів для двох типів феросплавів при різному масовому вмісті вуглецю у чавуні – від 2,2 до 6,2 %..

Суттєво підвищує міцність, твердість та зносостійкість поверхневого шару додавання у якості легувального елемента хрому та ванадію (Cr та V), за рахунок утворення карбідів в процесі екзотермічної реакції.

Задачею роботи була розробка заходів для створення такої суміші та використання її при газотермічному зміцнення деталей. Суміш: порошок низьковуглецевого ферохрому – мелена стружка білого чавуну – наносили на деталі у вигляді шлікера. Шар, що утворився, висушували, а потім нагрівали плазмотроном аж до ініціювання екзотермічної реакцій та надання йому рідко-твердого стану. Зазначені реакції істотно згладжують температурний градієнт по товщині шару і сприяють повному приварюванню останнього до металу деталі. Утворення двофазної маси розплав – карбіди з дуже низькою текучістю, порівняно з однофазним рідким станом шару при звичайному наплавленні, запобігає «сповзанню» маси з похилих поверхонь, що зміцнюються (якщо кут нахилу невеликий).

Аналіз мікроструктури наплавленого шару показав, що він має дрібнозернисту будову, відповідає принципу Шарпі: суміш твердих карбідів і м'якої залізної матриці зі структурою перліту, сорбіту або трооститу – залежно від швидкості охолодження. Має високу твердість – у межах від HRC_э 52 до HRC_э 63.

Ці суміші можуть бути використані в разі газо-термічного зміцнення поверхонь деталей.