ШЕХОВА ЯНА МИХАЙЛОВНА
ФИЗИКО-МЕТАЛЛУРГИЧЕСКИЙ ФАКУЛЬТЕТ, КАФЕДРА ФИЗИЧЕСКОГО МАТЕРИАЛОВЕДЕНИЯ ГР. МТ-07м
ENG UA АВТОБИОГРАФИЯ МАГИСТРСКАЯ РАБОТА ССЫЛКИ
|
|
ШЕХОВА ЯНА МИХАЙЛОВНА ФИЗИКО-МЕТАЛЛУРГИЧЕСКИЙ ФАКУЛЬТЕТ, КАФЕДРА ФИЗИЧЕСКОГО МАТЕРИАЛОВЕДЕНИЯ ГР. МТ-07м |
Научный руководитель: доцент Конарев В.Г.
ИССЛЕДОВАНИЕ СТРУКТУРЫ И СВОЙСТВ ЗУБЧАТЫХ ФИКСИРУЮЩИХ ЭЛЕМЕНТОВ
Детали зубчатых передач являются важными составными частями разнообразных машин и механизмов, поэтому повышение их долговечности следует рассматривать как важную задачу. При этом для разработки рациональных режимов, обеспечивающих высокий уровень эксплуатационной стойкости зубчатых элементов, необходимо знать причины выхода их строя.
Известно, что низкая работоспособность таких изделий чаще всего связана с усталостным разрушением (80-85%), износом торцов (10-15%), усталостным выкрашиванием рабочих поверхностей, пластической деформацией поверхностей трения, заеданием, задирами, износом и вмятинами на них (в сумме 3-5%).
Снижение опасности поломок зубьев может быть достигнуто выбором оптимальных режимов термической обработки, обеспечивающих упрочнение поверхностей контакта и уменьшение износа за счет повышения их твердости. Кроме того, немаловажную роль играют и технологические мероприятия, способствующие устранению различных дефектов (грубые риски после механической обработки, прижоги при шлифовании и др.).
В данной работе исследовали структуру и свойства силовых конических зубчатых фиксирующих элементов, установленных в машинах по производству сварочной порошковой проволоки с целью выявления причин их низкой стойкости для последующего выбора методов ее повышения.
Макроструктурные исследования показали, что зубчатые фиксирующие элементы вышли из строя как из-за поломки зубьев, так и из-за смятия и деформации их контактных поверхностей.
С помощью спектрального анализа было установлено, что данные детали изготовлены из стали, соответствующей по химическому составу марке 40Х.
Результаты измерения микротвердости с применением микротвердомера ПМТ-3 свидетельствуют, что ее изменение в поперечном сечении зуба носит сложный характер. В поверхностном слое, глубиной до 0,15…0,20 мм ее значения колеблются в интервале 2000….3000 Н/мм2, затем наблюдается возрастание до 4500…5000 Н/мм2 в слое тощинсой до 0,4…0,45 мм с последующим снижением.
При изучении микроструктуры было выявлено наличие обезуглероженного слоя на поверхности, а на большем расстоянии от нее структура состояла из смеси бейнита, феррита и мартенсита (среднее значение твердости находится на уровне 35…39 HRC).
Таким образом, можно сделать вывод, что низкая стойкость указанных деталей связана с нарушениями технологии закалки и отпуска, причем как при нагреве (окислительные атмосферы), так и при охлаждении, очевидно, из-за задержек при переносе в закалочный бак.