Актуальные проблемы в машиностроении. 2016. №3

410 / 530

Actual Problems in Machine Building. 2016. N 3 Materials Science
in Machine Building
____________________________________________________________________
410
УДК: 621.785.5
ЛИТОЙ КОМПОЗИЦИОННЫЙ МАТЕРИАЛ ДЛЯ ГОРНОРУДНЫХ МАШИН
М.А. ГУРЬЕВ1, канд. техн наук, докторант
МЭЙ ШУНЧИ2 канд. техн наук, профессор
(1 АлтГТУ, г. Барнаул,
2 Уханьский текстильный университет, г. Ухань)
Гурьев М.А. – 656038, г. Барнаул, пр. Ленина, 46,
Алтайский государственный технический университет им. И.И. Ползунова,
e-mail:
Исследована структура композиционного материала на основе износостойкого
чугуна марки ИЧХ28, имеющего включения высокопрочной фазы, представляющей смесь
карбидов хрома и оксида циркония. Произведен анализ распределения микротвердости по
сечению композита с высокотвердыми включениями. Исследован элементный, фазовый и
гранулометрический состав упрочняющей фазы композита.
Ключевые слова: сталь, литье, упрочнение, композит, карбиды.
Введение
Композиционные материалы на сегодняшний день являются альтернативой
традиционным конструкционным материалам на основе железа в силу сочетания лучших
качеств входящих в их состав материалов.
Исследован фрагмент материала иностранного производства, имеющий включения
неизвестной керамической фазы. Производитель изделий (деталей землеройного и
горнодобывающего оборудования), из которых был вырезан данный фрагмент,
располагается в Европейском союзе и в результате санкций, наложенных ЕС на РФ,
отказался поставлять данные изделия на территорию РФ. Попытки замены данного
материала на имеющиеся на рынке стали оказались безрезультатны: износостойкость
замененного оборудования была катастрофически мала и не оправдывала даже затрат,
понесенных на изготовление. Попытки наплавки и напыления различными
высокотвердыми композициями типа сормайта, стеллита и им подобными успехом также
не увенчались: в процессе работы наплавленного изделия происходило отслоение и скол
наплавленного слоя и дальнейший катастрофический износ.
В результате проведенных экспериментов по импортозамещению необходимого
узла, было принято решение производить его на данном этапе методом литья по
газифицируемым моделям с одновременным поверхностным легированием в процессе
изготовления, а также методами упрочнения ТВЧ-наплавкой либо диффузионным
насыщением [1–9], так как по результатам экспериментов, данные способы обеспечивают
ресурс работы приблизительно в 2,5–4 раза ниже оригинала, тогда как производство
данного изделия из высоколегированных материалов и наплавка сормайтом показывали
результаты в 6 и 4,8 раза ниже оригинала соответственно.