RU2529610C2

RU2529610C2 - Tillage machine working tool surface hardening

Info

Publication number: RU2529610C2
Application number: RU2012123426/02A
Authority: RU
Inventors: Михаил Викторович Бедарев; Людмила Юрьевна Упорова; Анастасия Анатольевна Саблина
Original assignee: Михаил Викторович Бедарев; Людмила Юрьевна Упорова; Анастасия Анатольевна Саблина
Priority date: 2012-06-07
Filing date: 2012-06-07
Publication date: 2014-09-27
Also published as: RU2012123426A

Abstract

FIELD: process engineering.

SUBSTANCE: invention can be used for surface hardening of tillage machine working tools, particularly, plough centre hoes. Hard alloy mix arranged at hoe blank edge rear side is heated by inductor to fusion point simultaneous heating of said blank. Heated blank with fused hard alloy mix is placed in the mould forming tooling for hot deformation with simultaneous blank edge hardening and stretching in one press pass proceeding from the condition that hardness of built-up metal is 25-32 HRC units higher than that of parent metal of said tool.

EFFECT: higher precision of geometrical sizes.

5 dwg, 1 ex

Description

Изобретение относится к области изготовления инструмента, в том числе к упрочнению стрельчатых лап пропашных культиваторов.The invention relates to the field of manufacturing tools, including hardening lancet paws of row cultivators.

Известен «СПОСОБ ВОССТАНОВЛЕНИЯ СТРЕЛЬЧАТЫХ ЛАП ПРОПАШНЫХ КУЛЬТИВАТОРОВ ПОЧВООБРАБАТЫВАЮЩИХ МАШИН» (RU 2443523) [2], включающий выполнение оттяжки до восстановления нормированных размеров лапы, с тыльной стороны лапы культиватора формируют запас металла в области носка и по длине лезвия путем наплавки электродом с получением объема наплавленного металла, обеспечивающего восстановление нормированных размеров лапы, при этом оттяжку лапы осуществляют горячим деформированием с использованием формообразующей оправки, копирующей форму носка и лезвия лапы, с последующим упрочнением путем закалки.The well-known “METHOD OF RESTORING SHOOT PAWS OF TARGET CULTIVATORS OF SOIL PROCESSING MACHINES” (RU 2443523) [2], including drawing down to restore normalized paw sizes, from the back side of the cultivator paws form a metal reserve in the toe area by surfacing along the length of the electrode and along the length of the electrode metal, ensuring the restoration of the normalized size of the paw, while the extraction of the paws is carried out by hot deformation using a forming mandrel, copying the shape of the sock and blade legs, followed by hardening by hardening.

Недостатком известного способа является сложность процесса наплавки электродом запаса металла, требующая наличия достаточно сложного оборудования и высокой квалификации обслуживающего персонала. Недостатком также является повышенная энергоемкость процесса наплавки, обусловленная повышенным расходом электроэнергии в процессе наплавки, приводящая к понижению энергоэффективности. Известный способ характеризуется низкой экологичностью процесса наплавки электродом, обусловленной продолжительным выделением вредных для экологии газов. Низкая энергоэффективность также обусловлена двойным нагревом материала: сначала во время наплавки, потом для формования изделия.The disadvantage of this method is the complexity of the process of surfacing with an electrode of a metal reserve, which requires the presence of sufficiently sophisticated equipment and highly qualified staff. The disadvantage is the increased energy intensity of the surfacing process, due to the increased energy consumption in the surfacing process, leading to a decrease in energy efficiency. The known method is characterized by low environmental friendliness of the electrode surfacing process due to the prolonged release of harmful gases for the environment. Low energy efficiency is also due to double heating of the material: first during surfacing, then for molding the product.

Наиболее близким к заявляемому техническому решению является изобретение «СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ПОЧВООБРАБАТЫВАЮЩЕЙ ЛАПЫ» (SU 2397849) [1], включающий штамповку, упрочнение рабочих органов индукционной плавкой дозированной загрузки наплавочной шихты с одновременным нагревом рабочих органов под закалку и последующую закалку. Твердость наплавленного материала выше на 2-8 единиц HRCэ по сравнению с основным металлом, что приводит к эффекту самозатачивания изделия.Closest to the claimed technical solution is the invention "METHOD FOR PRODUCING A SOIL PROCESSING PAW" (SU 2397849) [1], including stamping, hardening of the working bodies by induction melting of a dosed charge of the surfacing charge with simultaneous heating of the working bodies for quenching and subsequent quenching. The hardness of the deposited material is 2-8 higher HRCE compared to the base metal, which leads to the effect of self-sharpening the product.

Недостатком известного способа является невозможность соблюдения точных геометрических размеров конечного изделия, что приводит к повышению износа и уменьшению времени эксплуатации изделия.The disadvantage of this method is the inability to comply with the exact geometric dimensions of the final product, which leads to increased wear and reduction of the product’s operating time.

Техническим результатом предлагаемого изобретения является повышение точности изготовления изделия, что приводит к повышению энергоэффективности изделия, повышению срока эксплуатации изделия.The technical result of the invention is to increase the accuracy of the manufacture of the product, which leads to increased energy efficiency of the product, increase the life of the product.

Технический результат достигается тем, что способ упрочнения рабочего органа почвообрабатывающей машины, включающий нагрев индуктором шихты твердого сплава, размещенной на тыльной части кромки заготовки рабочего органа, до температуры ее плавления с одновременным нагревом упомянутой заготовки, отличающийся тем, что нагретую заготовку с расплавленной шихтой размещают в штампе формообразующей оснастки и производят ее горячее деформирование с одновременным упрочнением и оттяжкой кромки упомянутой заготовки за один ход пресса из условия получения твердости наплавляемого металла на 25-32 единиц HRCэ выше, чем твердость основного металла упомянутого рабочего органа. В процессе деформирования кромки заготовки происходит измельчение карбидов твердого сплава и получение мелкозернистой структуры основного материала, что дополнительно повышает износостойкость рабочего органа.The technical result is achieved by the fact that the method of hardening the working body of a tillage machine, comprising heating an alloy charge of a hard alloy placed on the back of the edge of a workpiece workpiece to its melting temperature while heating said workpiece, characterized in that the heated workpiece with molten charge is placed in the die of the forming tool and its hot deformation is performed with simultaneous hardening and pulling off the edges of the said workpiece in one press stroke from the condition Ia obtaining weld metal hardness to HRC 25-32 units higher than the hardness of the base metal of said working member. In the process of deformation of the edge of the workpiece, carbide carbides are ground and a fine-grained structure of the base material is obtained, which further increases the wear resistance of the working body.

Пример выполнения способа: на кромку заготовки лапы насыпается наплавочная шихта, в состав которой входит твердый сплав (например, сормайт, псевдосплавы и т.д.).An example of the method: a surfacing charge is poured onto the edge of the paw blank, which includes a hard alloy (for example, sormite, pseudo-alloys, etc.).

Заготовка устанавливается в индуктор, кромка заготовки разогревается до температуры плавления шихты, затем заготовка помещается в штамп для оттяжки лезвия.The workpiece is installed in the inductor, the edge of the workpiece is heated to the melting temperature of the charge, then the workpiece is placed in the die for drawing the blade.

Таким образом, за один нагрев и один ход пресса в штампе для оттяжки получается оттянутое и упрочненное лезвие лапы.Thus, for one heating and one stroke of the press in the punch for a draw, a drawn out and hardened blade blade is obtained.

Во время оттяжки лезвия твердый сплав равномерно распределяется по кромке лезвия, при этом ликвидируются возможные дефекты упрочненного слоя, такие как поры, прерывистое покрытие и т.д.During the drawing of the blade, the hard alloy is evenly distributed along the edge of the blade, and possible defects of the hardened layer, such as pores, intermittent coatings, etc., are eliminated.

Пример осуществления способа показан на примере изготовления стрельчатой лапы культиватора почвообрабатывающей машины.An example implementation of the method is shown in the example of the manufacture of the lancet paws of a cultivator of a tillage machine.

На фиг.1 представлена лицевая часть лапы, Figure 1 presents the front of the paw,

где 1 - рабочая область органа.where 1 is the working area of the body.

На фиг.2 представлена тыльная часть заготовки лапы,Figure 2 presents the back of the workpiece paws,

где 2 - область наплавки.where 2 is the area of surfacing.

На фиг.3 представлен разрез заготовки лапы до оттяжки, Figure 3 presents a section of the workpiece paws to the guy,

где 3 - наплавленный металл.where 3 is the weld metal.

На фиг.4 представлен разрез оттянутой и упрочненной заготовки лапы, Figure 4 presents a section of a drawn and hardened billet paws,

где 4 - упрочненный металл.where 4 is hardened metal.

На фиг.5 представлен вид со стороны упрочнения готовой лапы, Figure 5 presents a view from the side of hardening of the finished paws,

где 5 - зона оттяжки наплавки.where 5 is the area of the guy wire surfacing.

Осуществление заданного способа поясняется на примере универсальной стрельчатой лапы УК 1013 с рабочим органом 1. Засыпка шихты производится через оправку, обеспечивающую необходимое распределение шихты на тыльную сторону рабочего органа 1, представленную на фиг.2. Состав флюса: оксид бора (B2O3) - 50-65%, оксид натрия (NA2O) - 10-15%, оксид кальция (CaO) - 3-5%, оксид кремния (SiO2) - 30-40%, оксид алюминия (AL2O3) - 0.04%. Состав шихты: от 12 до 16 вес.% - флюс, остальное сормайт.The implementation of the specified method is illustrated by the example of a universal lancet paw UK 1013 with a working body 1. The charge is filled through a mandrel, which provides the necessary distribution of the charge on the back side of the working body 1, shown in Fig.2. Flux composition: boron oxide (B2O3) - 50-65%, sodium oxide (NA2O) - 10-15%, calcium oxide (CaO) - 3-5%, silicon oxide (SiO2) - 30-40%, aluminum oxide ( AL2O3) - 0.04%. The composition of the mixture: from 12 to 16 wt.% - flux, the rest is sormite.

Нагревание производится индуктором до температуры 1275-1300°С. После нагрева индуктором наплавленный металл имеет вид 3 (разрез). Оттяжка лапы производится без охлаждения заготовки на механическом прессе при температуре около 1200°С. После оттяжки наплавленный и отформованный металл имеет вид 4. Зона оттяжки наплавки представлена на фиг.5.Heating is carried out by an inductor to a temperature of 1275-1300 ° C. After heating with an inductor, the deposited metal has the form 3 (section). The paw is drawn without cooling the workpiece on a mechanical press at a temperature of about 1200 ° C. After guying, the deposited and molded metal has the form 4. The zone of guying surfacing is presented in figure 5.

Промышленное применение. Изобретение может быть с успехом применено при изготовлении упрочненных рабочих органов, в том числе для сельскохозяйственной техники.Industrial application. The invention can be successfully applied in the manufacture of hardened working bodies, including for agricultural machinery.

Claims

A method of hardening a working body of a tillage machine, comprising heating an alloy charge of a hard alloy placed on the back of the edge of a workpiece workpiece to its melting temperature while heating said workpiece, characterized in that a heated workpiece with a molten charge is placed in a stamp of a forming tool and produced hot deformation with simultaneous hardening and drawing off the edges of the said billet in one press stroke from the condition of obtaining hardness of the deposited meta Alla is 25-32 HRCe units higher than the hardness of the base metal of the said working body.