УДК 621.785

Я.В. Корляков, О.І. Горобець, ас.

Національний технічний університет України  «Київський політехнічний інститут імені Ігоря Сікорського»

Хіміко-термічна обробка молоткових дробарок

В комбікормовій промисловості для подрібнення зернових культур та складових комбікормів широко застосовуються молоткові дробарки, робочі органи яких (молотки) наносять удари по подрібнюваному продукту. Молотки виготовляють зі сталі 30ХГСА та 65Г з потрібною твердістю після термообробки (HRC 45…48). В результаті інтенсивного зношування молотків (їх термін служби вкрай низький і складає 13-15 діб безперервної роботи дробарки) знижуються експлуатаційні та технологічні показники роботи молоткової дробарки. Проведені дослідження виявили переважно втомний характер руйнування молотків (за певного абразивного та окислювального впливу середовища).

З ціллю отримання високих показників зносостійкості дробарок застосовуємо захисний шар 0,7-1,5мм. Структура поверхневого шару сталевого молотка повинна включати достатньо тверді частинки пов’язані між собою вузькими дифузійними зонами сплаву, що має суттєво нижче значення модуля пружності. Ці зони повинні бути переважно твердими розчинами, позаяк лише в цьому випадку можна отримати високу надійність роботи деталей в умовах значних циклічних ударних навантажень. З певним рівнем наближення таку структуру мають захисні покриття, що формуються в поверхневому шарі деталей методами хіміко-термічної обробки (карбонітрування, азотування).

Для проведення порівняльних досліджень в поверхневому шарі молотків були сформовані нітридні (після азотування), карбонітридні (після нітроцементації) та карбідні (після цементації) покриття. Партія молотків була піддана газовій нітроцементації за температури 660-880°С впродовж 3 годин з загартуванням у мінеральному маслі та низькому відпуску. Мікротвердість карбонітридного шару Н_V=8000-1000, товщина карбонітридного шару 0,4-0,56мм., перехідної зони до 1мм. Друга партія була іонно-азотована протягом 6 годин за температури 500-550°С. В поверхневому шарі молотків після азотування формувалася гетерогенна структура, утворена перенасиченим високо азотистим феритом та дисперсних виділень нітриду Fe₄N. Товщина азотованого шару 0,3-0,5мм (Н_V=7000-8000). Для третьої партії молотків здійснюємо цементацію з застосуванням твердого карбюризатора за температури 920-930°С протягом 3-5 годин з наступним низьким відпуском. Структура поверхневого шару – голчастий мартенсит (HRC 54…58), товщина цементованого шару 0,7-1мм.

Порівняльне випробування молотків на діючій дробарці показали, що поєднання нітридної та карбідної фаз в нітроцементованій поверхні характеризується найбільшою зносостійкістю, що перевершує показники азотованих молотків в 1,4 рази, цементованих – в 1,3 рази , молотків зі сталі 30ХГСА (HRC 46…48) в 2 рази.

Список використаних джерел

1. Костін Н. А., Трусова Е. В. Ціанування конструкційної сталі в азотисто-вуглецевій пасті. Auditorium: електронний науковий журнал курського державного університету 2015. №4108

2. Трусова Е. В., Костін Н. А., Колмиков В. І. Твердість та внутрішні напруження в нітроцементованих шарах направленого металу штампових сталей //Металургія машинобудування. 2011, №3.С.44-46