Повышение износостойкости пальцев жаток зерноуборочных машин электроискровыми покрытиями, образованными электродами из аморфных и нанокристаллических сплавов

сегменты жаток комбайнов ДОН -1500, John Deere 1147, John Deere 9560, New Holland С X840 электродом из нанокристаллического сплава марки 5 БДСР и электродом из быстро закаленного аморфного сплава марки 84 КХСР были нанесены износостойкие покрытия .

Износостойкое покрытие наносилось в два прохода электрода на мягком режиме и на грубом режиме , на поверхность , обращенную к сегменту ножа . Ш ирина следа , оставленного электродом , составляла 1,5-2 мм . Снимки упрочненных деталей показаны на рисунке 1.

После нанесения покрытия для оценки качества и структуры покрытия были проведены металлографические исследования на электроном сканирующем микроскопе HITACHI ТМ -1000. Снимки шлифов покрытия представлены на рисунке 2. Из рисунка видно , что толщина нанесенного покрытия составила 20-25 мкм . Покрытие сохранило свою исходную термически нестабильную структуру , характерную материалам электродов [3]. Металлографические исследования поверхности покрытий показывают , что после обработки одного и того же участка в два прохода сначала на грубом режиме , а потом на мягком режиме , на поверхности покрытия наблюдались сетки микротрещин и следы выкращивания , поэтому дальнейшее увеличение числа проходов и удельного времени обработки приведет к разрушению покрытия .

После обработки упрочненные детали были установлены на жатки машин и работали в паре с необработанными . Через определенный промежуток времени проводили измерение деталей . Измерения проводили в трех точках на режущей кромке детали . Во время первого измерения образцов наработка составляла 1-1,2 га , при этой наработке упрочненные образцы имеют на поверхности небольшую вогнутость , а не подвергавшиеся обработке более выраженную выпуклость . Серп необработанных противорежущих пластин сглажен . Грань каждой зазубринки имеет радиус скругления 0,1-0,07 мм , на упрочненных образцах скругления не наблюдалось .

а

б

в                                                          г

Рисунок 1 – Детали зерноуборочных комбайнов после электроискровой обработки : а) противорежущая пластина Дон-1500, б) палец жатки New Holland СX840,

в) противорежущая пластина John Deere 1147, г) палец жатки John Deere 9560

Рисунок 2 – Микроструктура электроискровых покрытии :

а) покрытие, образованное электродом из сплава 84КХСР б) покрытие, образованное электродом из сплава 5БДСР

б

На рисунке 3 изображен снимок упрочненной и не упрочненной противорежущей пластины . Толщина упрочненной противорежущей пластины превышает толщину неупрочненной пластины . Из рисунка видно , что неупрочненная противорежущая пластина выгнута и непригодна для дальнейшего использования , а упрочненная имеет правильную форму и имеет остаточный ресурс . По результатам измерения был построен график износа , изображенный на рисунке 4.

Рисунок 3 – Упрочненная ( внизу ) и неупрочненная ( сверху ) пластины после эксплуатационных испытаний

б

Рисунок 4 – Зависимости износа режущих деталей от наработки :

• а) противорежущие пластины John Deere 1147; б) пальцы жаток New Holland СX840.

• 1    – с износостойким покрытием; 2 – без износостойкого покрытия ; i _д – предельный износ

  В ходе испытаний существенной разницы в скорости износа противорежущих пластин отечественного производства и импортного выявить не удалось . Разница в скорости износа пальцев New Holland С X840 и John Deere 9560 так же невелика . Из рисунка 4 видно , что износ упрочненных деталей в 2 раза меньше неупрочненных , а износостойкость цельно литых пальцев на 50-60% выше износостойкости противорежущих пластин .

Вывод . Нанесение на кромки режущих деталей износостойкого покрытия электродами из нанокристаллического и аморфного сплава , толщиной 20 – 25 мкм и шириной следа 1,5…2 мм , позволяет повысить износостойкость противорежущей пластины в 2 раза .