Вплив контактних навантажень на властивості робочого наплавленого шару молотків зернодробарки

Abstract

В роботі розглянуто вплив контактних навантажень на зміну структури та властивості робочого наплавленого шару ножів зернодробарок. Такі фактори як матеріал молотків; навантаження та швидкість обертання барабану зернодробарки впливають на зносостійкість покриттів. Зміцнення мікрооб’єму металу у процесі фазових перетворень сприяє підвищенню його твердості та зносостійкості наплавленого металу. Під впливом контактних навантажень відбувається пластичне деформування поверхневих шарів в результаті наклепу і додатково за рахунок деформаційного перетворення. Дослідження мікроструктури наплавленого металу методами оптичної мікроскопії показали утворення багатофазної структури. При швидкому охолоджені в процесі наплавлення фіксується структура, яка була при нагріві, тому що поліморфні перетворення не встигають пройти, а надлишкові фази виділились. Отримана структура надає наплавленим шарам можливість піддавати їх холодному пластичному деформуванню, в процесі якої вони добре наклепуються і зміцнюються. В процесі наплавлення та швидкому охолодженні аустеніт розпадається з виділенням по границях дрібнодисперсних карбідів, які під впливом деформації упорядковуються та вишиковуються в рівну лінію. Внаслідок розвитку деформаційного мартенситного перетворення в наплавленому металі досягнуто показників здатності до зміцнення на рівні сплавів, у яких цей показник отримано за рахунок рівня легування карбідоутворюючим елементом (марганцем та хромом), а також максимальний показник ступеня зміцнення Δ. Зміцнення є великим резервом підвищення надійності деталей. Експериментально показано наявність фазових змін під впливом пластичної деформації у наплавленому металі, з утворенням мартенситу деформації. Поєднання наклепу з деформаційним мартенситним перетворенням ефективно зміцнює його основу. Зміцнення мікрооб’єму металу у процесі фазових перетворень підвищує його опір руйнуванню, забезпечуючи більш рівномірний розподіл пластичних деформацій, тому що в роботу включаються незміцнені мікрооб’єми металу.

The influence of contact loads on the change of structure and properties of working welded layer of knives of grain grinders is considered in the work. Factors such as: hammer material; the load and rotation speed of the grain crusher drum affect the durability of the coatings. Strengthening the micro-volume of the metal in the process of phase transformations promotes its hardness and wear resistance of the weld metal. Under the influence of contact loads, plastic deformation of the surface layers occurs as a result of slander and additionally due to deformation transformation. Investigation of the microstructure of the weld metal by optical microscopy revealed the formation of a multiphase structure. With rapid cooling, the welding process fixes the structure that was under heating, as polymorphic transformations do not have time to go through, and excess phases are released. The resulting structure allows the deposited layers to be subjected to cold plastic deformation, in the process of which they are well glued and strengthened. In the process of surfacing and rapid cooling, austenite breaks down with the release of fine carbides along the boundaries, which are ordered and lined up by a straight line under the influence of deformation. Due to the development of deformation martensitic transformation in the weld metal, the indexes of the ability to harden at the level of alloys were obtained, in which this indicator was obtained due to the level of doping with the carbide-forming element (manganese and chromium), as well as the maximum index of the degree of hardening Δ. Strengthening is a great reserve for improving the reliability of parts. The presence of phase changes under the influence of plastic deformation in the weld metal is shown experimentally with the formation of deformation martensite. The combination of slander with deformation martensitic transformation effectively strengthens its base. Strengthening the micro-volume of the metal in the process of phase transformations increases its resistance to fracture, providing a more even distribution of plastic deformation, since the work involves non-reinforcing micro-volumes of the metal.

В работе рассмотрено влияние контактных нагрузок на изменение структуры и свойства рабочего наплавленного слоя ножей зернодробилок. Такие факторы как материал молотков; нагрузки и скорость вращения барабана зернодробилки влияют на износостойкость покрытий. Деформирование микрообъема наплавленного металла в процессе фазовых превращений способствует повышению его твердости и износостойкости. Под влиянием контактных нагрузок происходит пластическое деформирование поверхностных слоев в результате наклепывания и дополнительно за счет деформационного упрочнения. Исследование микроструктуры наплавленного металла методами оптической микроскопии показали образование многофазной структуры. При быстром охлаждении в процессе наплавки фиксируется структура, которая была при нагреве, так как полиморфные превращения не успевают пройти, а избыточные фазы выделиться. Полученная структура придает наплавленным слоям возможность подвергать их холодному пластическому деформированию, в процессе которой они хорошо наклепываются и упрочняются. В процессе наплавки при быстром охлаждении аустенит распадается с выделением по границам мелкодисперсных карбидов, которые под влиянием деформации упорядочиваются и выстраиваются ровной линией. Вследствие развития деформационного мартенситного превращения в наплавленном металле, достигнуты показатели способности к упрочнению на уровне сплавов, у которых этот показатель получен за счет уровня легирования карбидообразующим элементом (марганцем и хромом), а также максимальный показатель степени упрочнения Δ. Упрочнение является большим резервом повышения надежности деталей. Экспериментально показано наличие фазовых изменений под влиянием пластической деформации в наплавленном металле, с образованием мартенсита деформации. Сочетание наклепа с деформационным мартенситным превращением эффективно упрочняет его основу. Упрочнение микрообъема металла в процессе фазовых превращений повышает его сопротивление разрушению, обеспечивая более равномерное распределение пластических деформаций, так как в работу включаются неупрочненные микрообъемы металла.