Порошок для наплавки рабочих органов почвообрабатывающих орудий

(54) ПОРОШОК ДЛЯ НАПЛАВКИ РАБОЧИХ ОРГАНОВ(71) Заявитель Учреждение образования Полоцкий государственный университет (ВУ)(72) Авторы Константинов Валерий Михайлович Пантелеенко Федор Иванович Жабуренок Сергей Николаевич Авсиевич Андрей Михайлович(73) Патентообладатель Учреждение образования Полоцкий государственный университет (ВУ)(56) Константинов В.М. и др. Вклад вузовской науки в развитие приоритетных направлений производственно-хозяйственной деятельности, разработку экономичных и экологически чистых технологий и прогрессивных методов обучения. Материалы международной научно-технической конференции. Ч. 5. Мн., 2000. - С.128.Борисов Ю.С. и др. Автоматическая сварка. - 1995. - Не 6. - С. 7-12. Пантелеенко Ф.И. и др. Самофлюсу ющиеся порошки и износостойкие покрытия из них. - Мн., 1991. - С. 18-23.Порошок для наплавки рабочих органов почвообрабатывающих орудий из стружки высокохромистого белого чугуна ИЧХ 28 Н 2, диффузионно-легированной бором и марганцем, отличающийся тем, что содержит компоненты в следующем соотношении, мас.бор 1,0 - 2,5 марганец 2,0 - 6,0 высокохромистый белый чугун ИЧХ 28 Н 2 остальное.Изобретение относится к области порошковой металлургии, в частности наплавочным материалам в виде порошков. Может найти применение при наплавке на рабочие органы почвообрабатывающих орудий (плужные лемехи, лапы культиваторов и т.п.).Известен материал ПР-ФБХ 6-2 1, используемый для наплавки деталей угледобывающего и торфоперерабатываюшего оборудования, работающих в условиях абразивного изнашивания. ПР-ФБХ 6-2 имеет следующий химический состав, мас.Известен также порошок ПГ-С 1 1 (Сормайт Не 1) типа ПН-У 30 Х 28 Н 4 С 4, рекомендуемый для наплавки деталей сельскохозяйственных машин, работающих в условиях абразивного изнашивания. ПГ-С 1 имеет следующий химический состав (мас. )К недостаткам известных порошков следует отнести низкое качество получаемых покрытий, выраженное в нестабильности структуры и свойств по сечению покрытия отсутствие самофлюсуемости при наплавке.Наиболее близким по составу и свойствам К предлагаемому является порошок для наплавки рабочих органов почвообрабать 1 ваюших орудий на основе стружки высокохромистого белого чугуна ИЧХ 28 Н 2, диффузионно-легированной бором и марганцем 2.Недостатками прототипа являются недостаточная износостойкость и невысокое качество покрытия, что приводит к необходимости применения специальных флюсов и повь 1 шает трудоемкость и затраты на процесс наплавки.Задачей данного изобретения является повышение качества покрытия. Поставленная задача достигается за счет того, что заявляемый порошок из стружки высокохромистого белого чугуна ИЧХ 28 Н 2, диффузионно-легированной бором и марганцем, содержит компоненты в следующем соотношении, мас.бор 1,О-2,5 марганец 2,0-6,0 высокохромистый белый чугун ИЧХ 28 Н 2 остальное.Заявляемый наплавочный материал имеет эвтектическое строение с высокотвердыми фазами карбидного типа в пластичной аустенитной матрице, что обусловливает высокую сопротивляемость абразивному изнашиванию. Введение в порошок бора обеспечивает самофлюсуемость сплава при наплавке. Легирование порошка марганцем позволяет значительно повысить абразивную износостойкость за счет аустенизации структуры и интенсивного карбидообразования.Порошок предлагаемого состава реализован следуюшим образом.Стружку высокохромистого белого чугуна ИЧХ 28 Н 2 подвергали просеиванию для выделения фракции 63315 мкм, смешивали с порошком аморфного бора и ферромарганца. Смешивание проводили в цилиндрическом контейнере, герметично закрытом и помешенном в рабочее пространство печи СНОЛ 1,6.2,5.1/11-И 2, предварительно разогретой до температуры 9200 С. Контейнер устанавливали с возможностью врашения вокруг продольной оси и соединяли с врашателем модели 110/10, выходной вал которого врашается со скоростью 35 об./мин. Смешивание проводили в течение 1,5 ч. Затем после остывания смесь просеивали, выделяя фракцию 63315 мкм.Для нанесения покрытия в качестве подложки использовали пластинки из стали 65 Г ГОСТ 2052. На подложку путем электродуговой наплавки графитовым электродом наносили порошок заявляемого состава. Составы заявляемого порошка и прототипа приведены в таблице. Для проведения триботехнических испытаний использовали модернизированную установку для испытаний материалов на абразивную износостойкость. Установка смонтирована на базе литейного бегункового смесителя. Разработанное к установке приспособление для крепления испытуемых образцов и эталонов позволяет имитировать реальные условия работы плужных лемехов и лап культиваторов.1. Состав абразивной среды дерново-подзолистая почва - 50 , песок кварцевый 40 , камни размером не более 5 мм - 10 . Влажность абразивной среды - 50 70 .2. Скорость движения испытуемых образцов в абразиве - 0,88 м/с.3. Усилие уплотнения абразивной среды - 100 Н.4. Путь трения образцов за время испытаний - 12 672 м.Результаты сравнительных испытаний наплавленных слоев из заявляемого порошка и прототипа приведены в таблице.ДЛЯ сравнительной ОЦСНКИ ИЗНОСОСТОЙКОСТИ наплавленных ПЛуЖНЫХ ЛСМСХОВ бЫЛИ ПрОВСДСНЫ ПОЛСВЫС испытания ПЛуЖНЫХ ЛСМСХОВ, наплавленных ПрОТОТИПОМ И заявляеМЬ 1 М ПОрОШКОМ. Испытания ПрОВОДИЛИСЬ ПрИ вспашке старопахотнь 1 х ЗЕМЕЛЬ на ДСрНОВОПОДЗОЛИСТЫХ И супесчань 1 х почвах В КОЛХОЗС Заря ПОЛОЦКОГО района. Выработка ЛВМСХОВ, наплавленных ПрОТОТИПОМ И заявляемь 1 м ПОрОШКОМ, приведена В таблице.д, Лабора- Технико д Наплав д Содержа- Содержание торная Выработка Ляе экономиче ние бора, марганца, износо- лемехов, Месть ская эффек мас. мас. стойкость, га балл тивность,мм/г 106 га/1000 руб.Оценка наплавляемости порошковых материалов проводилась по бальной системе. Критериями оценки наплавляемости служили пористость покрытия, угол смачивания,сплошность наплавленного слоя, прочность сцепления с основой.Технико-экономическая эффективность упрочнения наплавкой почвообрабать 1 ваюшего инструмента выражается в выработке в гектарах наплавленного плужного лемеха, отнесенной к 1000 рублей затрат на упрочнение лемеха. Выработка лемехов определялась по результатам полевых испытаний. Затраты на упрочнение лемеха состоят из затрат на материалы и на процесс наплавки. При наплавке прототипа-порошка ПГ-С 1 к стоимости порошка добавляется стоимость флюса, необходимого для наплавки. Норма расхода наплавочного порошка на 1 лемех - 150 г. Показатели технико-экономической эффективности наплавки лемехов приведены в таблице.Введение в состав порошка бора в количестве не менее 1 мас. придает сплаву самофлюсуемость при наплавке, что повышает качество покрытия и снижает затраты на его формирование. При содержании бора в порошке менее 1 мас. отсутствует сплошной диффузионный слой и не обеспечивается самофлюсуемость. При содержании бора в порошке более 2,5 мас. износостойкость наплавленного слоя резко снижается из-за вь 1 сокой хрупкости образующихся боридов и карбоборидов.При содержании марганца в порошке менее 2 мас. повышение износостойкости наплавленного слоя не наблюдается. При содержании марганца в порошке более 6 мас. ,твердость и абразивная износостойкость наплавленных слоев значительно снижается, а качество покрытий ухудшается.1. ГОСТ 21448-75. Порошки из сплавов для наплавки. - М. Издательство стандартов,1976. - 9 с.2. Вклад вузовской науки в развитие приоритетных направлений производственнохозяйственной деятельности, разработку экономичных и экологически чистых технологийНациональный центр интеллектуальной собственности. 220034, г. Минск, ул. Козлова, 20.