Спосіб оцінки локальної зносостійкості металевих виробів

Спосіб оцінки локальної зносостійкості металевих виробів, що включає вплив контртіла на випробувану ділянку й вимір параметрів зношування, який відрізняється тим, що зношений об'єм формують у вигляді частини сфери з наступним визначенням зношеного об'єму. (19) (21) u200911384 (22) 09.11.2009 (24) 11.05.2010 (46) 11.05.2010, Бюл.№ 9, 2010 р. (72) АЛІМОВ ВАЛЕРІЙ ІВАНОВИЧ, ШЕВЕЛЄВ ОЛЕКСАНДР ІВАНОВИЧ, ГЕОРГІАДУ МАРІЯ ВІКТОРІВНА, ПЄДАН ДМИТРО МИКОЛАЙОВИЧ, ШКЛЯРИКОВ ДМИТРО ЄВГЕНОВИЧ (73) АЛІМОВ ВАЛЕРІЙ ІВАНОВИЧ, ШЕВЕЛЄВ ОЛЕКСАНДР ІВАНОВИЧ, ГЕОРГІАДУ МАРІЯ ВІК 3 ки за рахунок оптимізації геометрії зношеного об'єму і, завдяки цьому, розширити технологічні можливості і підвищити точність і вірогідність оцінки локального зношування. Поставлена задача вирішується завдяки тому, що в способі оцінки локальної зносостійкості металевих виробів, що включає вплив контртіла й вимір параметрів зношування, зношений об'єм формують у вигляді частини сфери з наступним визначенням зношеного об'єму. Новими ознаками способу оцінки локальної зносостійкості металевих виробів, що заявляється, є те, що зношений об'єм формують у вигляді частини сфери з наступним визначенням зношеного об'єму. Завдяки новим ознакам досягається оптимізація геометрії зношеного об'єму, що перебуває у випробуваному об'ємі, і це дозволяє розширити технологічні можливості, тобто випробовувати на зношування локально зміцнені або локально знеміцнені ділянки, наприклад, після впливу плазмою, лазером, агресивними середовищами і т.д.; при цьому точність і вірогідність оцінки локального зношування зростає. Спосіб оцінки локальної зносостійкості металевих виробів пояснюється кресленнями, на яких: - фіг. 1 - схема розташування елементів перед випробуванням на зношування; - фіг.2-4 - схема співвідношення випробуваного і зношеного об'ємів. На фіг.1 показано випробуваний зразок 1 з випробуваною ділянкою 2, закріплений у затискному пристрої 3 із установленим над випробуваною ділянкою 2 контртілом 4 з робочою частиною 5 у вигляді півсфери, закріпленому в шпинделі 6 з механізмом, що навантажує, 7. На фіг. 2, 3 показано вид зразка 1 зверху, на фіг.4 - вертикальний розріз зразка з випробуваною ділянкою 2 і зношеним об'ємом 8: D - діаметр випробуваної ділянки 2; d - діаметр зношеного об'єму в плані; h - глибина зношеного об'єму на розрізі. Спосіб оцінки локальної зносостійкості металевих виробів здійснюють у такий спосіб. Випробуваний зразок 1 з випробуваною ділянкою 2 або натурний виріб закріплюють у затискний пристрій 3, який встановленний під шпинделем 6 з укріпленим у ньому контртілом 4 з робочою части 49721 4 ною 5 у вигляді півсфери. Шпиндель 6 приводять в обертання приводом (на кресленні не показано), при цьому навантаження (тиск на зразок) установлюють за допомогою механізму, що навантажує, 7. При цьому контртіло 4 робочою частиною 5 стирає випробувану ділянку 2. Параметри міняють у зв'язку із планом досліджень. Після випробування вимірюють параметри зношеного об'єму 8 (фіг.4) діаметр зношеного об'єму d (у плані) і глибину зношеного об'єм у h (на розрізі). Так як робоча частина 5 контртіла 4 має форму півсфери, то зношений об'єм 8 являє собою параболоїд, а в перетині - сегмент із певною висотою h і радіусом r = d/2. Зношений об'єм V обчислюють по формулі: V 0,5 r2 h ПРИКЛАД. Спосіб оцінки локальної зносостійкості металевих виробів використали для порівняльної оцінки зносостійкості нержавіючих сплавів, що працюють на різних підприємствах Донбасу, у зв'язку з режимом локального зміцнення. Локальне зміцнення сталей проводили шляхом електродугової обробки за допомогою зварювального трансформатора при зворотній полярності дуги графітовим електродом діаметром 6 мм на постійному струмі. Режими обробки були наступними: режим А - струм 50 А з формуванням одиночної зміцненої ділянки; режим Б - струм 50 А з перекриттям зміцнених ділянок на 75 %; режим В - струм 125 А з формуванням одиночної зміцненої ділянки; режим Г - струм 125 А з перекриттям зміцнених ділянок на 75 %. Контртіло виготовляли зі сталі Х12ФМ із твердістю HRC 61. Радіус закруглення на контактній вершині контртіла становив 2 мм. Контртіло зміцнювали в шпинделі; число обертів шпинделя - 450 об/хв., навантаження на контртіло - 30 Н, тривалість одного випробування - 3 хв. Дані про випробувані марки сплавів і результати випробування на локальну зносостійкість наведено в таблиці. Отримані дані дозволяють судити про позитивні якості режимів зміцнення: наприклад, для сплаву 10Х18Н10ГТМ кращим є режим Б. 5 49721 6 Таблиця Результати оцінки зносостійкості жаростійких сплавів залежно від режимів обробки Марка сплаву 10X18Н10ГТМ 10Х18Н11ГТМ 10Х18Н10ТМ 08Х18Н10Т 40Х18Н10ГМ Х20Н9Т Х12Ю11С3 Х22Н70ЮТ3 Зношений об'єм, мм3 Режим оброПідвищення зносостійОброблена поверх- Необроблена поверхбки кості, раз ня ня А 0,021 0,05 2,6 Б 0,007 0,09 13,0 А 0,002 0,01 5,0 Б 0,007 0,05 7,1 А 0,017 0,05 2,9 Б 0,007 0,03 4,3 А 0,12 0,16 1,3 А 0,04 0,04 1,0 Б 0,10 0,11 1,1 Б 0,012 0,03 2,5 В 0,044 1,13 25 А 0,80 1,01 1,3 Б 0,016 0,34 21,3 В 0,085 0,36 4,3 А 1,67 0,49 0,3 Б 0,07 0,22 3,1 Г 0,04 0,20 5,0 7 Комп’ютерна верстка Д. Шеверун 49721 8 Підписне Тираж 26 прим. Міністерство освіти і науки України Державний департамент інтелектуальної власності, вул. Урицького, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислової власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601