Creation of Wearproof Surfaces of Friction Pairs Working in the Conditions of Liquid and Border Greasing

Abstract

Аннотация. Разработана технология создания износостойких поверхностей пар трения, имеющих масляные карманы для удержания смазоч-ного материала, которые находятся между валиками, образованными на плоских поверхностях с помощью быстровращающегося диска. Обработку поверхности трения осуществляют диском толщиной 6 - 15 мм с армированной рабочей поверхностью твердым сплавом ВК-8. Диск вращается с окружной скоростью 50 - 150 м/с, прижимается с давлением 1,2 - 40,0 МПа, перемещается по обрабатываемой поверх-ности со скоростью 3 - 30 мм/с. В локальной зоне обработки металл обрабатываемой поверхности, имеющий феррито-перлитную струк-туру, нагревается до температуры 1100 - 1200 °С и переходит в аустенитное состояние. Затем при движении диска за пределы зоны обра-ботки нагретый слой резко охлаждается за счет отвода тепла в массу детали. Происходит структурное превращение аустенита в мартенсит с изменением кристаллической решетки из гранецентрированной кубической в объемно-центрированную тетрагональную с увеличением объема нагретого металла. Увеличившийся объем, ограниченный с трех сторон металлом детали, выдавливается над обрабатываемой по-верхностью на высоту 0,3 - 1,5 мм и образует за движущимся диском выпуклый валик, металл которого имеет мартенситную структуру. В нем возникают напряжения сжатия, степень деформации составляет до 240 %. Валики создаются по всей поверхности от края до края в направлении, перпендикулярном движению изделия в процессе эксплуатации. Наклонные (клиновые) рабочие поверхности валиков обес-печивают гидродинамические силы поддержания при скоростях скольжения поверхностей трения более 2 - 3 м/с (жидкостная смазка), а опорные поверхности валиков выполнены из высокотвердого материала, позволяющего сохранять износостойкость в условиях граничной смазки при малых скоростях скольжения поверхностей трения (менее 2 м/с).Ключевые слова: пары трения, валики, мелкоигольчатый мартенсит, масляный карман, гидродинамические силы, износостойкая опорная по-верхность. DOI: 10.17073/0368-0797-2017-2-124-127В металлургической, строительной, горно-рудной и других промышленностях используется большое коли-чество оборудования, в составе которого используются направляющие, ползуны, защитные планки и другие пары трения, изготовленные из конструкционных ста-лей. Такие пары трения работают в тяжелых условиях с возвратно-поступательным движением при различных смазочных режимах, а именно, при жидкостной или граничной смазке. При жидкостной смазке поверхнос-ти трения разделяются смазочным слоем, основное условие -надежное разделение поверхностей трения. Граничная смазка возникает при неустановившемся движении; при таком условии основное требование к поверхностям -износоустойчивость. В режим гра-ничной смазки детали переходят при относительной скорос ти движения менее 2 - 3 м/с [1 - 3].Для упрочнения поверхностей трения используют химико-термическую обработку с последующей за-калкой [4, 5] [15, 16]. Перед химико-термической обработкой неработающие поверхности деталей необ-ходимо защитить пастами, омеднением. После обра-ботки ...