Способ электроконтактного термоупрочнения


C21D1/06 - Изменение физической структуры черных металлов; устройства общего назначения для термообработки черных или цветных металлов или сплавов; придание ковкости металлам путем обезуглероживания, отпуска или других видов обработки (цементация диффузионными способами C23C; поверхностная обработка металлов, включающая по крайней мере один процесс, предусмотренный в классе C23, и по крайней мере другой процесс, охватываемый этим подклассом, C23F 17/00; однонаправленное отвердевание эвтектики или однонаправленное разделение эвтектик C30B)

Владельцы патента RU 2678723:

федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Волгоградский государственный аграрный университет" (ФГБОУ ВО Волгоградский ГАУ) (RU)

Изобретение относится к сельскохозяйственному машиностроению, в частности к изготовлению рабочих органов почвообрабатывающих орудий. Для повышения износостойкости и эксплуатационных характеристик лезвий рабочих органов почвообрабатывающих орудий осуществляют нагрев поверхности тыльной стороны лезвия электрической дугой обратной полярности при перемещении электрода по криволинейной траектории, образованной линейным перемещением параллельно острой кромки лезвия почвообрабатывающих орудий и вращением вокруг вертикальной оси, при этом почвообрабатывающие орудия выполняют из высокопрочного чугуна ВЧ50, нагрев поверхности тыльной стороны лезвия осуществляют вольфрамовым электродом постоянным током, причем диаметр вращения электрода вокруг вертикальной оси задают равным ширине лезвия, при этом за один оборот электрода вокруг вертикальной оси линейное перемещение составит 5 мм, частота вращения 25 мин-1, при этом толщина лезвия равна не менее 7 мм. 3 пр.

 

Изобретение относится к сельскохозяйственному машиностроению, в частности к изготовлению рабочих органов почвообрабатывающих орудий.

Известен способ упрочнения металлических поверхностей (RU, патент на изобретение №2025509), заключающийся в нагреве поверхности электрической дугой обратной полярности угольным электродом до температуры плавления и последующем охлаждении до температур фазовых превращений, при которых осуществляют пластическую деформацию поверхности охлаждаемым инструментом. Для увеличения твердости до HRA78-80 (HRC 52-58) изделие подвергают обработке холодом.

Недостатком данного способа является то, что при упрочнении лезвий рабочих органов почвообрабатывающих орудий пластическая деформация, производимая после плавления и остывания до температуры фазовых превращений, нарушает геометрию биметаллического лезвия, что приводит к нарушению условий самозатачивания, которое обеспечивается наличием одностороннего твердого износостойкого слоя в сочетании с мягкой основой рабочего органа. Другим недостатком является то, что обработка холодом требует наличия дополнительных холодильных агрегатов, что приводит к дополнительным затратам и повышению стоимости почвообрабатывающих орудий.

Известен способ (SU, авторское свидетельство №1171538), в котором упрочнению подвергают поверхность тыльной стороны лезвия лемеха путем нагрева электрической дугой обратной полярности током 180-200 А при помощи неплавящегося угольного электрода диаметром 8-10 мм и последующего охлаждения со скоростью 400-500°С/с, например, проточной водой.

Недостатком этого способа является низкая степень стабилизации профиля лезвия в процессе изнашивания, обусловленная невозможностью получения на острие лезвия твердого слоя с толщиной, полностью обеспечивающей условия самозатачивания, так как при равномерном горении электрической дуги плавление острия лезвия происходит значительно интенсивнее, чем плавление утолщенной части, что приводит к сквозному проплавлению металла и исчезновению мягкого слоя на острие лезвия.

Наиболее близким к предлагаемому способу по технической сущности и достигаемому результату является способ упрочнения лезвий рабочих органов почвообрабатывающих орудий (RU, патент на изобретение №2420601) включающий нагрев поверхности тыльной стороны лезвия электрической дугой обратной полярности с использованием угольного электрода и последующее охлаждение, при этом нагрев производят импульсным током, а перемещение электрода производят по криволинейной траектории, образованной линейным перемещением параллельно острой кромке лезвия и вращением вокруг вертикальной оси с угловой частотой, определяемой из соотношения: 3 V/R<w<9 V/R, при этом длительность и амплитуду импульсов тока за один оборот электрода увеличивают при удалении от острой кромки лезвия и уменьшают при приближении к нему.

Недостатком данного способа является относительная невысокая твердость упрочненного слоя, ввиду характеристик применяемого материала.

Технической задачей данного изобретения является получение заданной стабильной глубины чистого отбеленного слоя в режущей части рабочих органов почвообрабатывающих орудий из высокопрочного чугуна, повышение твердости, регламентирование ширины переходной зоны.

Технический результат - повышение износостойкости и эксплуатационных характеристик лезвий рабочих органов почвообрабатывающих орудий.

Указанный технический результат достигается способом электроконтактного термоупрочнения, включающим нагрев поверхности тыльной стороны лезвия почвообрабатывающих орудий электрической дугой обратной полярности, перемещение электрода осуществляют по криволинейной траектории, образованной линейным перемещением параллельно острой кромки лезвия почвообрабатывающих орудий и вращением вокруг вертикальной оси отличающийся тем, что почвообрабатывающие орудия выполняют из высокопрочного чугуна ВЧ 50, нагрев поверхности тыльной стороны лезвия осуществляют вольфрамовым электродом постоянным током, при этом диаметр вращения электрода вокруг вертикальной оси задают равным ширине лезвия, за один оборот электрода вокруг вертикальной оси линейное перемещение составит 5 мм, частота вращения 25 мин-1 при этом толщина лезвия равна не менее 7 мм.

Отличительные существенные признаки, влияющие на достижение заявленного технического результата:

- почвообрабатывающие орудия выполнены из высокопрочного чугуна, нагрев поверхности тыльной стороны лезвия осуществляют вольфрамовым электродом постоянным током;

- диаметр вращения электрода вокруг вертикальной оси задают равным ширине лезвия;

- за один оборот электрода вокруг вертикальной оси линейное перемещение составляет 5 мм;

- частота вращения 25 мин-1 при толщине лезвия, равной не менее 7 мм.

Нагрев в режущей части рабочих органов из высокопрочного чугуна вольфрамовым электродом постоянным током и перемещение электрода производят по криволинейной траектории, образованной линейным перемещением параллельно острой кромки лезвия и вращением вокруг вертикальной оси позволяет совершать упрочнение всей поверхности лезвия.

Выбор диаметра вращения электрода позволяет упрочнять лезвия любой ширины.

Линейное перемещение 5 мм за один оборот электрода вокруг своей оси позволяет получить упрочняющий слой необходимой глубины при использовании высокопрочного чугуна.

Частота вращения ω подбиралась в зависимости от толщины лезвия, с учетом его возможности охлаждения поверхности на массу не нагретого слоя.

Примеры конкретных выполнений.

Пример 1. Упрочнялись лезвия рабочих органов из высокопрочного чугуна ВЧ 50 почвообрабатывающих орудий толщиной 7 мм, лезвие упрочнялось с тыльной стороны электрической дугой постоянного тока обратной полярности с помощью вольфрамового электрода, перемещение электрода производили по криволинейной траектории, образованной линейным перемещением параллельно острой кромки лезвия и вращением вокруг вертикальной оси, диаметр которой был равен ширине режущей части почвообрабатывающего орудия и составлял 10 мм.

При этом за один оборот электрода вокруг вертикальной оси линейное перемещение составляло 5 мм, а частота вращения 25 мин-1.

Пример 2. Упрочнялись лезвия рабочих органов из высокопрочного чугуна ВЧ 50 почвообрабатывающих орудий толщиной 10 мм, лезвие упрочнялось с тыльной стороны электрической дугой постоянного тока обратной полярности с помощью вольфрамового электрода, перемещение электрода производили по криволинейной траектории, образованной линейным перемещением параллельно острой кромки лезвия и вращением вокруг вертикальной оси, диаметр которой был равен ширине режущей части почвообрабатывающего орудия и составлял 20 мм.

При этом за один оборот электрода вокруг вертикальной оси линейное перемещение составляло 5 мм, а частота вращения 25 мин-1.

Пример 3. Упрочнялись лезвия рабочих органов из высокопрочного чугуна ВЧ 50 почвообрабатывающих орудий толщиной 12 мм, лезвие упрочнялось с тыльной стороны электрической дугой постоянного тока обратной полярности с помощью вольфрамового электрода, перемещение электрода производили по криволинейной траектории, образованной линейным перемещением параллельно острой кромки лезвия и вращением вокруг вертикальной оси, диаметр которой был равен ширине режущей части почвообрабатывающего орудия и составлял 35 мм.

При этом за один оборот электрода вокруг вертикальной оси линейное перемещение составляло 5 мм, а частота вращения 25 мин-1.

Таким образом, заявленный способ электроконтактного термоупрочнения обеспечивает повышение износостойкости и эксплуатационных характеристик лезвий рабочих органов почвообрабатывающих орудий.

Способ электроконтактного термоупрочнения лезвия почвообрабатывающего орудия из высокопрочного чугуна ВЧ50 толщиной не менее 7 мм, включающий нагрев поверхности тыльной стороны лезвия почвообрабатывающего орудия электрической дугой обратной полярности путем перемещения электрода по криволинейной траектории, образованной линейным перемещением параллельно острой кромки лезвия почвообрабатывающих орудий и вращением вокруг вертикальной оси, отличающийся тем, что нагрев поверхности тыльной стороны лезвия осуществляют вольфрамовым электродом постоянным током, при этом диаметр вращения электрода вокруг вертикальной оси задают равным ширине лезвия, причем за один оборот электрода вокруг вертикальной оси линейное перемещение составяет 5 мм, а частоту вращения устанавливают 25 мин-1.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к области сельскохозяйственного машиностроения и может быть использовано при подготовке к работе лемехов плугов, лапок культиватора и других рабочих органов почвообрабатывающих машин.

Изобретение относится к инструментам, в частности к ножам для гранулирования термопластичных полимеров и способу их заточки. Нож выполнен из инструментальной стали для холодной обработки, имеющей твердость менее 65 единиц по шкале С Роквелла.

Изобретение может быть использовано для поверхностного упрочнения лемехов плугов сельскохозяйственных машин. Осуществляют электромеханическую обработку поверхности лемеха при плотности тока до 109 А/м2 с образованием упрочненных зон глубиной до 3 мм в виде непрерывных линий.

Изобретение относится к области металлообработки, касается методов поверхностного упрочнения лемехов плугов сельскохозяйственных машин. .

Изобретение относится к области термического упрочнения лезвий почвообрабатывающих орудий и может быть использовано в сельскохозяйственном машиностроении. .

Изобретение относится к инструменту для удаления внутреннего грата и способу его термической обработки. .
Изобретение относится к области термической обработки, в частности стрельчатых лап культиваторов, и может быть использовано в сельском хозяйстве. .

Изобретение относится к области сварочного производства, в частности к изготовлению и ремонту рабочих органов сельскохозяйственных машин. .

Изобретение относится к области машиностроения, в частности к термической обработке стальных изделий концентрированным источником энергии. .

Изобретение относится к области инструментальной промышленнности, в частности к обработке металлов давлением. .

Изобретение относится к области черной металлургии, в частности к термической обработке прокатных валков, и может быть использовано на предприятиях, изготавливающих двухслойные прокатные валки.

Изобретение относится к области термической обработки изделий из графитизированных чугунов и может быть использовано в энергомашиностроении, двигателестроении, сельхозмашиностроении и других отраслях промышленности.

Изобретение относится к области металлургии, конкретно к получению тормозных локомотивных колодок из фрикционного чугуна. Для повышения долговечности и износостойкости трибологической пары «колесо-колодка» тормозную колодку получают из фрикционного чугуна, содержащего углерод, кремний, марганец, фосфор, серу, барий, кальций, железо и примеси, путем термической обработки, включающей нагрев в печи до температуры 950-1000°С, выдержку в течении 2 часов и охлаждение вместе с печью до комнатной температуры с обеспечением феррито-графитовой микроструктуры.
Изобретение относится к области термической обработки деталей из легированного чугуна с различной формой графита. Способ включает контроль исходной структуры, термическую обработку, азотирование, механическую обработку, при этом исходную структуру детали контролируют на содержание графита, цементита и феррита, термообработку для деталей из чугуна, содержащего в структуре графит шаровидной формы, до 10% графита нешаровидной формы и до 20% феррита, проводят путем высокого отпуска и старения, при содержании в структуре от 10 до 80% графита нешаровидной формы и от 20 до 85% феррита путем аустенизации, охлаждения со скоростью 5-15°С в секунду до температуры верхнего бейнита, изотермической выдержки, высокого отпуска и старения, а при содержании в структуре от 10 до 80% графита нешаровидной формы, от 20 до 85% феррита и до 80 % цементита путем предварительного диффузионного отжига, аустенизации, охлаждения со скоростью 5-15°С в секунду до температуры верхнего бейнита, изотермической выдержки, высокого отпуска и старения, после термообработки контролируют структуру деталей, осуществляют механическую обработку поверхности детали с припуском, обеспечивающим при последующей после азотирования механической обработке удаление слоя ε-фазы, после чего участки детали с наименьшей толщиной стенки подвергают деформационному наклепу, затем детали фосфатируют, проводят низкотемпературное азотирование, рабочую поверхность детали подвергают электрохимическому травлению, хонингуют и фосфатируют.

Изобретение относится к области металлургии, в частности к получению отливок из высокопрочных чугунов с шаровидным графитом. .

Изобретение относится к области термической обработки и к конструктивным элементам железнодорожных грузовых тележек, в частности к конструкциям литых фрикционных клиньев из чугуна для восприятия и гашения колебаний надрессорной балки тележки грузового вагона.

Изобретение относится к металлургии, в частности к способам термической обработки чугунов с шаровидным графитом. .

Изобретение относится к области металлургии, в частности к получению высокопрочных чугунов с шаровидным графитом, и может быть использовано при производстве литых изделий, отличающихся высокими механическими свойствами, в том числе при динамическом нагружении.

Изобретение относится к технологии термообработки деталей, а именно к поверхностной закалке электрической индукцией, и используется преимущественно при изготовлении износостойких элементов фрикционного гасителя колебаний (ФГК) тележек грузовых вагонов.

Изобретение относится к области термического упрочнения лезвий почвообрабатывающих орудий и может быть использовано в сельскохозяйственном машиностроении. .

Изобретение относится к области термообработки металлических изделий и может быть использовано для закалки как всего изделия целиком, так и отдельных его зон. Установка для закалки металлических изделий содержит сливной бак и промежуточный бак, насос для прогона через охлаждающий радиатор закалочной жидкости и подачи ее в промежуточный бак.

Изобретение относится к сельскохозяйственному машиностроению, в частности к изготовлению рабочих органов почвообрабатывающих орудий. Для повышения износостойкости и эксплуатационных характеристик лезвий рабочих органов почвообрабатывающих орудий осуществляют нагрев поверхности тыльной стороны лезвия электрической дугой обратной полярности при перемещении электрода по криволинейной траектории, образованной линейным перемещением параллельно острой кромки лезвия почвообрабатывающих орудий и вращением вокруг вертикальной оси, при этом почвообрабатывающие орудия выполняют из высокопрочного чугуна ВЧ50, нагрев поверхности тыльной стороны лезвия осуществляют вольфрамовым электродом постоянным током, причем диаметр вращения электрода вокруг вертикальной оси задают равным ширине лезвия, при этом за один оборот электрода вокруг вертикальной оси линейное перемещение составит 5 мм, частота вращения 25 мин-1, при этом толщина лезвия равна не менее 7 мм. 3 пр.

Наверх