CS270273B1 - Způsob výroby funkčních součástí strojů pro zemni práce - Google Patents

Abstract

Řešení se týká oblasti strojírenské technologie. Na pracovní plochu základního tělesa se žárově nastříká první složka povrchové vrstvy, na níž se natavováním nanese druhá složka povrchové vrstvy, první složka obsahuje 0,1 ež 32 % hmot. Cr, 1,8 až 96 % hmot. Ni, 0,8 až 4,5 hmot. Si, 0,1 až 2,6 % hmot. C a 0,1 až 3,7 % hmot. 8. Druhá složka obsahuje 2,2 až 62,4 % hmot. Ni a 35 až 55 % hmot. karbidů kovů.

Description

Vynález se týká způsobu výroby funkčních součástí strojů pro zemní práce, sestávajících ze základního tělesa, na které se nanáší otěruvzdorný povlak.

Funkční části strojních zařízení, které se při svém technologickém použití dostávají do styku se zeminou, jsou vystavovány abrazivnímu působení zeminy a namáhány mechanickými rázy při styku s úlomky kompaktních složek zeminy. Oedná se například o funkční části strojních zařízení, které se používají při těžbě uhlí, rud, nerudních surovin, o funkční části strojních zařízení, používaných při zpracování a úpravě uhlí, rud, nerudních surovin a o funkční části strojních zařízení pro obdělávání zemědělské půdy a podobně.

Technologická životnost těchto funkčních částí strojních zařízení je odvislá' od schopnosti konstrukčních materiálů odolávat vlivům otěru a mechanickým rázům zeminy a proto je v této oblasti používáno speciálně legovaných kovových materiálů.

Zvyšování technologických životností funkčních součástí pomocí vysoce a speciálně legovaných kovových konstrukčních materiálů má však svoje limity jak z hlediska výrobních technologií těchto konstrukčních materiálů, tak z hlediska ekonomických parametrů, spojených s používáním těchto materiálů v realizační sféře.

□edním z možných způsobů jak dosáhnout zvýšení otěruvzdornosti a odolnosti funkčních částí strojního zařízení proti namáhání mechanickými rázy bez nároků na zkvalitňování současně používaných kovových konstrukčních materiálů, je opatřit tyto konstrukční materiály povrchovými vrstvami, které mají potřebnou otěruvzdornost vůči zemině a jsou odolné vůči namáháni mechanickými rázy následkem nárazu na zpevněné úlomky zeminy.

Povrchové vrstvy, které jsou vytvářeny technologiemi žárového stříkání, zejména nekovových tvrdých materiálů, například na bázi oxidů nebo karbidů, na kovové podložní materiály se sice vyznačuji vyšší tvrdostí nežli kovový podložní materiál, ale v provozních podmínkách je nevýhodou těchto povrchových vrstev nedostatečná adheze k podložnímu materiálu. Povrchové vrstvy, které jsou vytvářeny technologiemi navařování na kovové podložní materiály se sice vyznačují dostatečnou adhezl k podložnímu materiálu, ale v provozních podmínkách je nevýhodou těchto povrchových vrstev jejich nedostatečná odolnoet oproti namáhání mechanickými rázy, tj. dochází k mechanické destrukci systému podložní materiál - návar následkem úderů kamenů nebo nárazů na skalní útvary.

Uvedené nedostatky odstraňuje způsob výroby funkčních součástí, strojů pro zemní práce, sestávajících ze základního tělesa, na které se nanáší otěruvzdorný povlak, podle vynálezu. Oeho podstata spočívá v tom, že se na pracovní plochu základního tělesa žárově nastříká první složka povrchové vrstvy, sestávající z 9,0 až 32 % hmot, chrómu, 1,8 až 86,5 % hmot, niklu, 0,8 až 4,5 % hmot, křemíku, 0,1 až 2,6 % hmot, uhlíku a 0,1 až 3,7 % hmot, bóru, na níž se natavováním nanese druhá složka povrchové vrstvy, sestávající z 2,2 až 46,5 % hmot, niklu a 35 až 55 % hmot, karbidu wolframu a/nebo titanu a/nebo niobu a/nebo vanadu. Podle dalších význaků vynálezu může první složka povrchové vrstvy obsahovat 0,6 až 5,5 % hmot, molybdenu, 3,9 až 13,1 % hmot, wolframu a 39 až 70,7 % hmot, kobaltu. Dále je výhodné, když druhá složka povrchové vrstvy obsahuje 3,2 až 18,2 % hmot, chrómu, 8,8 až 12,6 % hmot, wolframu, 21,4 až 31 % hmot, kobaltu, 1,5 až 2,0 % hmot, bóru a 2 až 3 % hmot, křemíku.

Základní výhoda způsobu podle vynálezu spočívá v dosažení dobré adheze k podložnímu kovovému materiálu, dobré odolnosti vůči otěru a dobré odolnosti vůči namáhání mechanickými rázy. Vlivem ohřevu celého materiálového systému dochází k dokonalému propojení obou vrstev, které je podmíněno podobností v chemickém složení spodní vrstvy vytvářené žárovým stříkáním a pojivá v kompozitní vrchní vrstvě, vytvářené tavícím procesem. Vlivem tepelného efektu se vytváří v pórovitějši spodní vrstvě vytvářené žárovým stříkáním určitý gradient v pórovitosti, který klesá směrem ke kontaktu s vrchní vrstvou, vytvářenou tavícím procesem.

Nanesením otěruvzdorné povrchové vrstvy pouze na jednu plochu funkčního dílu, například plužní čepele, zpravidla na vnější pracovní stranu a ponecháním vnitřní pracovní

CS 270273 Bl plochy bez povrchové ochrany vede mimoto k samoostřícímu účinku. Funkční část stroje si v průběhu opotřebení zachovává ostrý břit, a tím i konstantní technologickou funkci v celém průběhu technologického nasazení.

Tvrdost povrchové vrstvy, která je vytvářena žárovým stříkáním, je nižší, nežli tvrdost povrchové vrstvy vytvářená tavícím procesem. Tloušťka vrstvy vytvářené žárovým stříkáním je menší, zpravidla 0,15 až 1 mm než tloušlka povrchové vrstvy vytvářené tavícím procesem, který dosahuje 0,20 až 3 mm. Mezi oběma vrstvami je i určitý rozdíl v pórovitosti, protože pórovitost vrstvy tytvářené žárovým stříkáním dosahuje 0,5 až 5 %, zatímco pórovitost vrstvy vytvářené tavícím procesem zpravidla nepřesahuje 0,1 %,

Podložní kovový materiál se před nanášením otěruvzdorných povrchových vrstev očistí a zdrsní otryskáním například korundovým zrnem aby bylo dosaženo nerovnosti povrchu.

Způsob podle vynálezu je dále blíže popsán na několika příkladech provedení.

Příklad 1

Na kovový podložní materiál, ze kterého byly vyrobeny čepele pluhu, byla nanesena žárovým stříkáním povrchová vrstva, jejíž první složka obsahovala

1,4 % hmot, bóru 0,1 % hmot, uhlíku 9,0 % hmot, chrómu 3,0 % hmot, křemíku 86,5 % hmot, niklu.

Potom byla nanesena povrchová vrstva, vytvářená natavováním pomocí kyslíko-acetylenového hořáku, jejíž druhá složka obsahovala

1,5 % hmot, bóru

2,0 % hmot, křemíku

46,5 % hmot, niklu

50,0 % hmot, karbidu wolframu a WC/

Technologická životnost čepele pluhu s touto povrchovou vrstvou byla pětkrát delší, nežli u čepelí pluhu bez povrchové vrstvy v konkrétních podmínkách orby, zachováním konstantní ostrosti břitu v průběhu technologické životnosti čepele bylo potlačeno zvyšování odporu orby během opotřebovávání čepele a spotřeba pohonných hmot se snížila o 25 %.

Příklad 2

Na transportní šnek, určený pro šnekový dopravník uhlí, cementářského slínku, sklářského kmene, rudní drti a podobně, vyrobený z ocele, byla nanesena technologií žárového stříkání povrchová vrstva, jejíž první složka obsahovala

3,7 % hmot, bóru

0,9 % hmot, uhlíku

16,7 % hmot, chrómu

4,5 % hmot, křemíku

74,2 % hmot, niklu

Potom byla nanesena povrchová vrstva, vytvářená natavováním pomocí plazmového hořáku při transferovaném elektrickém oblouku, jejíž druhá složka obsahovala

2,0 % hmot, bóru

3,0 % hmot, křemíku ·

3,2 % hmot, chrómu

36,8 % hmot, niklu

55,0 % hmot, karbidu titanu.

Technologická životnost šneku při dopravě uhlí pro briketárnu byla čtyřikrát delší, než u šneků bez povrchových vrstev.

CS 270273 Bl

Příklad 3

Na funkční část radlice buldozeru, vyrobenou z ocele, byla nanesena technologií žárového stříkání pomocí plazmového hořáku a netransferovaným elektrickým obloukem povrchová vrstva, jejíž první složka obsahovala

22,0	%	hmot.	chrómu
0,6	%	hmot.	molybdenu
1.8	%	hmot.	niklu
0,8	%	hmot.	křemíku
3,9	%	hmot.	wolframu
0,1	%	hmot.	uhlíku
0,1	%	hmot.	bóru
70,7	%	hmot.	kobaltu.

Potom byla nanesena povrchová vrstva vytvářená natavováním pomocí kyslíko-acetylénového hořáku, jejíž druhá složka obsahovala 12,6 % hmot, chrómu 2,2 % hmot, niklu 8,8 % hmot, wolframu 21,4 % hmot, kobaltu 55,0 % hmot, karbidu vanadu a wolframu

V průběhu zemních prací na stavbě silnic bylo dosaženo pětinásobné technologické životnosti radlice, než u radlice bez povrchových vrstev.

Příklad 4

Na funkční povrch ocelového žlabu transportéru pro dopravu vodných suspenzí drcených rud a nerudních surovin byla nanesena žárovým stříkáním pomocí plazmového hořáku s netransferovaným elektrickým obloukem povrchová vrstva, jejíž první složka obsahovala % hmot, chrómu

5,5 % hmot, molybdenu

3,1 % hmot, niklu .

2,2 % hmot, křemíku

13,1 % hmot, wolframu

2,6 % hmot, uhlíku

2,5 % hmot, bóru

39,0 % hmot, kobaltu.

potom byla nanesena povrchová vrstva, vytvářená natavováním pomocí kyslíko-acetylénového hořáku, jejíž druhá složka obsahovala

18,2 % hmot, chrómu

3,2 % hmot, niklu

12,6 % hmot, wolframu

31,0 % hmot, kobaltu

35,0 % hmot, karbidu wolframu a titanu.

Technologická životnost žlabu transportéru byla čtyřikrát delší, nežli u žlabu bez povrchové vrstvy v podmínkách transportu vodní suspenze wolframo-cínové rudy.

Claims (9)

1. PŘEDMĚT VYNÁLEZU

   1. Způsob výroby funkčních součástí strojů pro zemní práce, sestávajících ze základního tělesa, na které se nanáší otěruvzdorný povlak, vyznačující se tím, že se na pracovní plochu základního tělesa žárově nastříká první složka povrchové vrstvy, sestávající

   CS 270273 Bl z 9 až 32 % hmot, chrómu, 1,8 až 86,5 % hmot, niklu, 0,8 až 4,5 % hmot, křemíku, 0,1 až 2,6 % hmot, uhlíku a 0,1 až 3,7 % hmot, bóru, na níž se natavováním nanese druhá složka povrchové vrstvy, sestávající z 2,2 až 46,5 % hmot, niklu a 35 až 55 % hmot, karbidu wolframu a/nebo titanu a/nebo niobu a/nebo vanadu.
2. 2. Způsob výroby podle bodu 1, vyznačující ae tím, že první složka povrchové vrstvy obsahuje 0,6 až 5,5 % hmot, molybdenu.
3. 3. Způsob výroby podle bodů 1 a 2, vyznačující se tím, Že první složka povrchové vrstvy obsahuje 3,9 až 13,1 % hmot, wolframu.
4. 4. způsob výroby podle bodů 1 až 3, vyznačující se tím, že první složka povrchové vrstvy obsahuje 39 až 70,7 % hmot, kobaltu.
5. 5. Způsob výroby podle bodů 1 až 4, vyznačující se tím, že druhá složka povrchové vrstvy obsahuje 3,2 až 18,2 % hmot, chrómu.
6. 6. Způsob výroby podle bodů 1 až 5, vyznačující se tím, že druhá složka povrchové vrstvy obsahuje 8,8 až 12,6 % hmot, wolframu.
7. 7. Způsob výroby podle bodu 6, vyznačující se tím, že druhá složka povrchové vrstvy obsahuje 21,4 až 31 % hmot, kobaltu.
8. 8. Způsob výroby podle bodů 1 až 6, vyznačující se tím, že druhá složka povrchové vrstvy obsahuje 1,5 až 2,0 % hmot. bóru.
9. 9. Způsob výroby podle bodů 1 až 7, vyznačující se tím, že druhá složka povrchové vrstvy obsahuje 2 až 3 % hmot, křemíku.