Разработка элементов технологии повышения долговечности деталей тракторов из серого чугуна

Рассматриваются вопросы повышения долговечности деталей тракторов из феррито-перлитного серого чугуна посредством применения процесса диффузионного поверхностного легирования с последующей закалкой на мартенсит. Процесс диффузионного поверхностного легирования серого чугуна реализуется посредством нагрева сплава в контакте с оксидом легирующих элементов (хрома, титана, ванадия и т.д.). При этом на поверхности сплава происходит диссоциация молекулы оксида легирующего элемента и диффузия атомов вглубь чугуна. Такая схема процесса дает возможность окислять углерод основы чугуна и одновременно легировать поверхностный слой. Исследования диффузионного слоя показали, что он имеет перлитную структуру, а значит, имеется возможность применения процесса закалки с целью получения мартенситной структуры. К важным факторам, которые определяют сопротивление металлов и сплавов износу, можно отнести их структуру, физико-механические свойства, а также взаимное расположение, количественное соотношение и характер связи между отдельными составляющими структуры материала. Важным вопросом практической реализации рассматриваемой технологии является определение режимов закалки, которые обеспечивают требуемую микроструктуру и свойства сплава, прежде всего, времени нагрева под закалку. В данной работе рассматривается возможность применения теплотехнических расчетов для решения указанной выше задачи. Расчет параметров нагрева под закалку осуществлялся при помощи решения уравнения теплопроводности в критериальной форме. Рассматривался нагрев цилиндрической детали. На основе определения критериев Био и Фурье были построены кривые нагрева, что дало возможность определить искомые значения режимов термической обработки. Экспериментальная проверка полученных результатов показала, что микроструктура сплава - мелкоигольчатый мартенсит, что подтверждает применимость расчетного определения режимов закалки.

закалка, долговечность, время выдержки, серый чугун