Спосіб термоциклічного відновлення поршневих пальців двигунів внутрішнього згоряння

Спосіб термоциклічного відновлення поршньових пальців двигунів внутрішнього згоряння, який включає нагрівання вище точки АС3 і охолодження за гартувальною рідиною, відрізняється тим, що відновлення виконують у три етапи тер 29175 На першому етапі (фіг. 1) нагрівання виконують до температури АС1+(30...50°С) без витримки при максимальній температурі з охолодженням на повітрі з швидкістю 3...5°С/с до температури Аr1-(30...50°С), тобто до температури, при якій структурні перетворення практично закінчені. В залежності від хімічного складу матеріалу пальця і попереднього стану структури кількість термоциклів першого етапу відновлення приймають від 3 до 5, при цьому більше значення приймається з зростанням вмісту вуглецю і легуючих елементів в сталі. На цьому етапі в зношеній деталі відбувається перерозподіл і значне зниження внутрішніх напружень, що накопичені при циклічних навантаженнях в процесі експлуатації. Крім того по перерізу деталі формується структура дрібноголчастого мартенситу, або його похідних, при зберіганні різної твердості зовнішніх і внутрішніх шарів металу (в середньому, відповідно 40...45 HRC і 20...35 HRC). На другому етапі, з допомогою термоциклічного відновлення добиваються збільшення розмірів зношеної поверхні на величину (фіг. 2) Dd=2(h+T), мм де: h - величина зношення поверхні пальця; Т припуск на механічну обробку після відновлення. З цією метою виконують нагрівання деталі до температури АC1+(30...50°С) без витримки і охолодження з швидкістю 1400...1500°С/с шляхом прокачування через центральний отвір пальця охолоджувальної рідини під тиском 0,4...0,6 МПа. При цьому відбувається поступова дискретна термороздача металу пальця на встановлену величину без створення великих внутрішніх напружень, що змо жуть привести до браку, з збереженням попереднього структурного стану. Кількість термоциклів визначається для конкретного типорозміру пальця окремо, шляхом контролю збільшення зовнішнього діаметру після кожного термоциклу. На третьому етапі виконується нагрівання пальця до температури АC3+(50...80°С) і спреерне охолодження до кімнатної температури з метою отримання кінцевого стану мікроструктури загартування поверхневого шару металу з твердістю у межах 58...62 HRC. Всі три етапи термоциклічного відновлення виконують на одній установці без зйому деталі. Після відновлення поршньові пальці піддають механічній обробці до отримання номінальних розмірів. Сукупність послідовно виконаних етапів термоциклічного відновлення значно знижує кількість браку, підвищує фізико-механічні властивості металу відновлених деталей і збільшує їх довговічність. Для порівняння показників відомого і пропонуємого способів виконувалось відновлення поршньових пальців з сталі 12ХН3А дизельних двигунів марки ЯМЗ. Геометричні параметри пальців: діаметр - 50 мм; довжина - 110 мм. На першому і другому етапах термоциклічного відновлення нагрівання виконувалось до температури 765±10°С; на третьому - до температури 860±10°С. Нагрівання по відомому способу виконувалось до температури 860±10°С. Після відновлення були отримані результати, що наведені в таблиці. Джерела інформації 1. А.с. 495367, СССР. Опубл. Б.И., 1975, № 16. Таблиця Порівняльні характеристики відновлення деталей Спосіб Dd, мм Відомий Пропонуємий 0,12 0,16 Твердість, HRC Поверхня Середина 58...62 58...62 42...46 20...35 *При випробуванні відновлених двигунів. 2 Корсетоподібність, мм 0,028 0,012 Брак, % 22 4 Відносна довговічність* 1 1,4 29175 Фіг. 1 Фіг. 2 __________________________________________________________ ДП "Український інститут промислової власності" (Укрпатент) Україна, 01133, Київ-133, бульв. Лесі Українки, 26 (044) 295-81-42, 295-61-97 __________________________________________________________ Підписано до друку ________ 2002 р. Формат 60х84 1/8. Обсяг ______ обл.-вид. арк. Тираж 34 прим. Зам._______ ____________________________________________________________ УкрІНТЕІ, 03680, Київ-39 МСП, вул. Горького, 180. (044) 268-25-22 ___________________________________________________________ 3