Сиваков В.В. (БГИТА, г.Брянск, РФ)
The working conditions of the tool for processing of timber are esteemed and are cited data on increase of his wear resistance by technological ways
В условиях воздействия неблагоприятных факторов окружающей среды износостойкость деталей машин и инструмента значительно снижается. В частности, при обработке древесины в условиях низких климатических температурах наблюдается рост выхода из строя дереворежущего инструмента (цепные, рамные, круглые пилы) в результате различных разрушений. Например, наиболее типичными видами разрушений машинных и переносных цепных пил являются выкрашивание режущей кромки, разрыв соединительных звеньев, обламывание вершин и вылом зубьев рамных и круглых пил, образование трещин и разрыв полотна или пильного диска.
Интенсификация процесса изнашивания режущих элементов происходит за счет роста нагрузки на лезвие из-за увеличения прочностных характеристик древесины и охрупчивания режущих элементов в результате насыщения рабочих поверхностей водородом за счет активного воздействия продуктов деструкции древесины. Поэтому целесообразным является поиск путей повышения износостойкости дереворежущего инструмента, работающего в указанных условиях.
На основании проведенного анализа способов упрочняющей обработки и предварительных экспериментов было установлено, что достигнуть повышения сопротивляемости инструмента изнашиванию возможно путем применения комплексной упрочняющей обработки: электроискрового легирования и последующей плазменной обработки.
Анализ результатов экспериментов показал, что в результате применения комплексного упрочнения происходит формирование высокого уровня физико-механических характеристик поверхностных слоев. Так, наблюдается рост микротвердости поверхности и глубины упрочненного поверхностного слоя. При этом с увеличением погонной мощности микротвердость и размеры зоны упрочнения увеличиваются и достигают наиболее высокого значения при погонной мощности, равной 0,25-0,27 кДж/см и трехкратном плазменном воздействии. Микротвердость в этом случае достигает HV 950-980. Дальнейший рост погонной мощности плазменной струи снижает значения микротвердости и при 0,3-0,32 кДж/см происходит оплавление поверхности. При электроискровом упрочнении микротвердость повышается с HV 400-430 до HV 790-810, при плазменном до HV 900-930.
Установлено, что комплексное упрочнении приводит к сглаживанию микрорельефа поверхности, который изменяется при электроискровом легировании. В упрочненных поверхностных слоях наблюдается рост микродеформации кристаллической решетки, повышается уровень дисперсности микроструктуры в 1,8-2,5 раза. Кроме того, в зоне плазменного воздействия при комплексном упрочнении происходит диффузия легирующих элементов вглубь металла, толщина поверхностного слоя, насыщенного легирующими элементами, увеличивается в 2,5-3 раза.
Для экспериментального подтверждения эффективности комплексного метода упрочнения были проведены испытания упрочненного инструмента. При этом его работоспособность сравнивалась по величине затупления режущей кромки.
На основании испытаний установлено, что износостойкость исследуемого инструмента при применении комплексной упрочняющей обработки возрастает в 2,9-3,5 раза. При этом обеспечивается более продолжительная работа инструмента между переточками и увеличивается срок его службы.