Полевая доска плуга

(12) НАЦИОНАЛЬНЫЙ ЦЕНТР ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНОЙ СОБСТВЕННОСТИ(71) Заявитель Учреждение образования Белорусский государственный аграрный технический университет(72) Авторы Бетеня Григорий Филиппович Литовчик Дмитрий Петрович Декевич Павел Антонович Косович Владимир Евгеньевич(73) Патентообладатель Учреждение образования Белорусский государственный аграрный технический университет(57) Полевая доска плуга, включающая основу и рабочую часть из углеродистой стали с пониженной прокаливаемостью с содержанием углерода от 0,4 до 0,80 мас. , при этом поверхностный слой основы имеет микроструктуру в виде отпущенного мартенсита и с твердостью не менее 5560 э, сердцевина основы и рабочей части имеет микроструктуру в виде троостита или троостосорбита, или сорбита с твердостью 2846 э,имеющих диссипативное структурное строение, отличающаяся тем, что рабочая часть содержит участки локального упрочнения, которые имеют четырехслойную структуру,состоящую из поверхностно-легированного износостойкого слоя, зоны высокоскоростной перезакалки, вязкой сердцевины с твердостью 2846 э и нижнего закаленного слоя с твердостью 5560 э.(56) 1. СТБ 1388-2003. Плуги тракторные лемешные общего назначения. Общие технические условия. - Введ. 19.03.2003. - Мн. Госстандарт, 2003. - С. 4-5. 2. Патент России 2233570, МПК 701 15/00, 21/00, 23/00 9/00, 2002. 38172007.08.30 Полезная модель относится к сельскохозяйственному машиностроению, в частности к сменному инструменту почвообрабатывающей техники. Известна полевая доска, изготовленная из стали 65 Г или стали 45, подвергнутая объемной термической обработке 1. Эта полевая доска обладает низкими прочностными характеристиками, т.к. применяемые для ее изготовления стали обеспечивают твердость поверхностного слоя и сердцевины в пределах 45-54 э (предел прочности в 1300-1600 МПа), материал полевой доски при максимальной твердости обладает недостаточной ударной вязкостью, и под действием ударных нагрузок полевая доска может ломаться из-за ее хрупкости, а при невысокой твердости существенно снижается износостойкость полевой доски, тем самым ресурс полевой доски снижается в несколько раз. Наиболее близким к предложенному по технической сущности является решение изготавливать рабочие органы почвообрабатывающих машин из углеродистой стали с пониженной прокаливаемостью, подвергнутой закалке 2. Однако эти рабочие органы при работе в тяжелых условиях абразивного износа имеют недостаточную износостойкость рабочей поверхности детали. Задачей полезной модели является создание полевой доски повышенной работоспособности с локально упрочненными участками, обладающей высоким сопротивлением ударным и изгибающим нагрузкам, а также прочностью и долговечностью. Поставленная задача решается за счет того, что полевая доска плуга, включающая основу и рабочую часть из углеродистой стали с пониженной прокаливаемостью с содержанием углерода от 0,4 до 0,80 мас. , при этом поверхностный слой основы имеет микроструктуру в виде отпущенного мартенсита и с твердостью не менее 5560 э,сердцевина основы и рабочей части имеет микроструктуру в виде троостита или троостосорбита, или сорбита с твердостью 2846 э, имеющих диссипативное структурное строение, а рабочая часть содержит участки локального упрочнения, которые имеют четырехслойную структуру, состоящую из поверхностно-легированного износостойкого слоя, зоны высокоскоростной перезакалки, вязкой сердцевины с твердостью 2846 э и нижнего закаленного слоя с твердостью 5560 э. На фиг. 1 приведена схема полевой доски плуга. Она состоит из основы 1 и рабочей части 2 и локально упрочненных участков 3. Полевая доска имеет диссипативное структурное строение в поперечном сечении. На фиг. 2 приведена схема расположения слоев в поперечном сечении основы полевой доски. Она содержит закаленный слой 4 твердостью не менее 5560 э, вязкую сердцевину 5 с твердостью 2846 э. На фиг. 3 приведена схема расположения слоев в поперечном сечении на локально упрочненных участках рабочей части полевой доски. Эти участки содержат закаленный слой 6 твердостью не менее 5560 э, поверхностно-легированный износостойкий слой 7, зону высокоскоростной перезакалки 8, вязкую сердцевину 9 с твердостью 2846 э. Полевая доска плуга в процессе вспашки работает в сложнейших условиях, испытывая при этом износ трением, абразивный износ, механические и ударные нагрузки. В этой связи материал, применяемый для изготовления ножей полевой доски, должен обладать не только высокой прочностью и пластичностью, но и высоким сопротивлением трению и ударному воздействию. Нынешние технологии изготовления полевой доски предусматривают использование сталей пониженной и регламентированной прокаливаемости,обеспечивающих достаточную прочность, пластичность и ударную вязкость. Из-за недостаточной сопротивляемости к износу их рабочей части предлагается рабочая часть полевой доски с локально упрочненными участками, имеющая на этих участках четырехслойную структуру, которая в наибольшей степени отвечает сложным условиям ее работы. Получение такой четырехслойной структуры может быть достигнуто с применением комбини 2 38172007.08.30 рованных методов обработки, включающих печной нагрев (высокочастотный), плазменную и лазерную наплавку. В частности, для повышения износостойкости рабочей части применяют лазерное легирование тугоплавкими карбидами и боридами на основе ,и др., которые равномерно распределяются в матрице основного металла, образуя поверхностный слой, обеспечивающий повышенное сопротивление износу. При лазерном воздействии также удается получить поверхностно закаленный слой с твердостью до 68-70 э глубиной до 1 мм. Помимо твердости в поверхностных слоях наблюдается повышение и других свойств коррозионной стойкости, тепло- и жаростойкости и т.д. Применение сталей пониженной и регламентированной прокаливаемости после закалки позволяет получить вязкую и прочную сердцевину основания и режущей части и при этом получить твердость поверхностного слоя в пределах не менее 5560 э. Таким образом, сочетание предварительной закалки с последующей лазерной или плазменной обработкой позволяет сформировать четырехслойную структуру на локально упрочненных участках рабочей части полевой доски, обладающих повышенным сопротивлением износу. Национальный центр интеллектуальной собственности. 220034, г. Минск, ул. Козлова, 20. 3