Результаты металлографических исследований режущих частей культиваторных лап, изготовленных из стали 30MnB5

Обоснование. Для поверхностной обработки почвы в нашей стране широко используются культиваторы. При этом их наиболее распространённым рабочим органом является стрельчатая лапа. Иностранные производители сельскохозяйственной техники в последние годы при изготовлении рабочих органов сельскохозяйственной техники начали применять борсодержащие стали, которые позволяют повысить износостойкость и долговечность деталей машин. В статье представлены результаты металлографических исследований структуры и свойств режущих частей стрельчатых культиваторных лап, изготовленных из борсодержащей стали 30MnB5.

Цель работы — изучение структуры и свойств борсодержащих сталей после наплавки релита и последующей закалки.

Материалы и методы. При проведении металлографических исследований использовались режущие части лап культиваторов КПИР-3,6 и КПУ-5,4, производимых серийно по ОСТ 23.2.164-87 в Буинском машиностроительном заводе республики Татарстан. Данные рабочие органы изготавливали из стали марки 30MnB5 DIN EN 10083-3. Для обеспечения неоднородности структуры на одну из сторон режущего лезвия культиваторной лапы наплавляли слой релита, после чего выполняли закалку всего рабочего органа. Макро- и микроструктуру металла детали исследовали в сечении микрошлифа, вырезанном с выходом на режущую кромку. При макроструктурных исследованиях использовался стереоскопический микроскоп фирмы «MEIJI RZ» с увеличением до 7 крат. Микротвёрдость детали измеряли по методу Виккерса (ГОСТ Р ИСО 6507-1-2007) при различной нагрузке на микротвёрдомере MicroMet 5104. Загрязнённость основного металла детали неметаллическими включениями оценивали методом «Ш4» по ГОСТ 1778-70.

Результаты. Предложенная технология изготовления культиваторных стрельчатых лап, изготовленных из стали 30MnB5, позволила получать неоднородную по структуре и твёрдости режущую часть, что обеспечивает в процессе трения культиваторной лапы о почву самозатачивание лезвия. Стальная основа культиваторной лапы после термической обработки имеет структуру троостомартенсита с микротвёрдостью ~ 564 HV 0,3. Наплавленный слой релита имеет дендритную литую структуру вольфрама с микротвёрдостью 900…1020 HV 0,05 и карбидов вольфрама с микротвёрдостью 2315…2460 HV 0,05. Износ лап, изготовленных из стали 30MnB5, оказался на 9,5 % меньше, чем у рабочих органов из стали 65Г. Себестоимость изготовления рабочих органов по предложенной технологии снижена на 14,3 %.

Заключение. Практическая ценность исследования заключается в том, что полученные результаты для режущих частей самозатачивающихся культиваторных лап, изготовленных из стали 30MnB5 по предложенной технологии, используются в производственном процессе ООО «Буинский машиностроительный завод» республики Татарстан. Изготовленные по предлагаемой технологии лапы устанавливаются на культиваторы КПИР-3,6 и КПУ-5,4. Наличие эффекта самозатачивания лап позволило увеличить необходимое для потребителей качество продукции и её высокую конкурентоспособность.