RU2758645C1

RU2758645C1 - Method for hardening cutting parts of cultivator shares by spot electromechanical treatment

Info

Publication number: RU2758645C1
Application number: RU2020137894A
Authority: RU
Inventors: Владимир Иванович Курдюмов; Сергей Александрович Яковлев; Людмила Сергеевна Яковлева; Денис Борисович Романов
Priority date: 2020-11-17
Filing date: 2020-11-17
Publication date: 2021-11-01

Abstract

FIELD: cutting tools.

SUBSTANCE: invention relates to a method for hardening the cutting parts of a cultivator share by spot electromechanical treatment. The method includes electromechanical treatment of the surface of the cutting parts of the cultivator share by creating a pressing force and a current density of up to 10⁹A/m2, forming hardening areas at a depth of 3 mm. Treatment is conducted along the cutting part of the share in sections with a diameter of 6 to 8 mm in two rows, wherein the centres of the sections in the rows are located on the same line from the edge of the cutting parts of the cultivator share at a distance of 3 to 4 mm for the first row, at a distance of 8 to 10 mm for the second row, and at a distance of 10 to 14 mm between the adjacent sections in the rows.

EFFECT: increased durability of cultivator shares due to the increase in the strength, hardness and wear resistance to abrasive wear of the cutting blades with the provided effects of self-sharpening and formation of a sawtooth blade during the operation of the products.

1 cl, 1 dwg

Description

Изобретение относится к области металлообработки, касается методов поверхностного упрочнения рабочих органов сельскохозяйственной техники электромеханической обработкой с целью повышения их долговечности при абразивном износе.The invention relates to the field of metalworking, concerns methods of surface hardening of working bodies of agricultural machinery by electromechanical processing in order to increase their durability during abrasive wear.

Известны способы упрочнения рабочих органов сельскохозяйственной техники, (см. Технология ремонта машин / Под ред. Е.А. Пучина. - М.: КолосС, 2007. - 487 с) при которых применяют наплавку их поверхности металлами и сплавами, имеющими повышенные прочностные свойства, что повышает их износостойкость и обеспечивает эффект самозатачивания. Однако при наплавках применение дополнительных материалов значительно увеличивает стоимость изделий, сильное термическое влияние на металл приводит к значительным деформациям деталей.Known methods of hardening the working bodies of agricultural machinery, (see Technology repair machines / Under the editorship of E.A. Puchin. - M .: Kolos, 2007. - 487 s) in which they use surfacing of their surface with metals and alloys having increased strength properties , which increases their wear resistance and provides a self-sharpening effect. However, when surfacing, the use of additional materials significantly increases the cost of products, a strong thermal effect on the metal leads to significant deformations of the parts.

Известен способ упрочнения деталей из среднеуглеродистых и высокоуглеродистых сталей (Патент № 2270259 принят за прототип), включающий упрочнение путем кратковременного высокотемпературного воздействии тока силой 16 кА с нанесением на поверхность детали пятен контакта в шахматном порядке или по линиям армирования.A known method of hardening parts made of medium-carbon and high-carbon steels (Patent No. 2270259 is adopted as a prototype), including hardening by short-term high-temperature exposure to a current of 16 kA with the application of contact spots on the surface of the part in a checkerboard pattern or along the lines of reinforcement.

В результате применения этого способа формируются точечные упрочненные участки, что повышает износостойкость деталей, не требуется дальнейшей механической обработки и расхода дополнительных материалов. Однако данный метод не обеспечивает эффекта самозатачивания, износостойкость повышается частично, так как упрочнению подвергаются лишь небольшие участки.As a result of using this method, point hardened areas are formed, which increases the wear resistance of parts, no further mechanical processing and the consumption of additional materials are required. However, this method does not provide a self-sharpening effect, the wear resistance is partially increased, since only small areas are hardened.

Известен способ упрочнения лемехов плугов (Патент № 2460810 принят также за прототип), включающий электромеханическую обработку поверхности лемеха при плотности тока до 10⁹ А/м² параллельными друг другу непрерывными линиями, образующими зоны упрочнения на глубину до 3 мм, зоны упрочнения имеют ширину 3,5…7 мм и располагаются под углом 40…55° к лезвию лемеха на расстоянии между ними 10…30 мм.There is a known method of hardening plowshares (Patent No. 2460810 is also adopted as a prototype), including electromechanical treatment of the plowshare surface at a current density of up to 10 ⁹ A / m ² by continuous lines parallel to each other, forming hardening zones to a depth of 3 mm, hardening zones have a width of 3 , 5 ... 7 mm and are located at an angle of 40 ... 55 ° to the plowshare blade at a distance of 10 ... 30 mm between them.

В результате применения этого способа на поверхности лемеха образуются упрочненные чередующиеся зоны твердостью до 10 ГПа, что повышает их износостойкость при абразивном трении. Однако применение данного способа обеспечивает эффект самозатачивания только в местах касания упрочненных линий режущих лезвий лемеха, что лишь частично повышает долговечность лемеха.As a result of the application of this method, on the surface of the ploughshare, reinforced alternating zones with a hardness of up to 10 GPa are formed, which increases their wear resistance during abrasive friction. However, the use of this method provides the effect of self-sharpening only at the points of contact of the hardened lines of the cutting blades of the share, which only partially increases the durability of the share.

Технический результат предлагаемого изобретения - это повышение долговечности культиваторных лап за счет повышения прочности, твердости и износостойкости к абразивному изнашиванию режущих лезвий с обеспечением эффекта самозатачивания и формирования пилообразного лезвия в процессе работы изделий.The technical result of the present invention is to increase the durability of the cultivator paws by increasing the strength, hardness and wear resistance to abrasive wear of the cutting blades with the provision of the self-sharpening effect and the formation of a sawtooth blade during the operation of the products.

Указанный результат достигается тем, что обработку проводят вдоль режущей части лапы участками диаметром 6-8 мм в два ряда, причем центры участков в рядах находятся на одной линии от края режущих частей культиваторной лапы на расстоянии 3-4 мм для первого ряда, на расстоянии 8-10 мм для второго ряда и на расстоянии 10-14 мм между соседними участками в рядах.This result is achieved by the fact that the processing is carried out along the cutting part of the paw in sections with a diameter of 6-8 mm in two rows, and the centers of the sections in the rows are on the same line from the edge of the cutting parts of the cultivator paw at a distance of 3-4 mm for the first row, at a distance of 8 -10 mm for the second row and at a distance of 10-14 mm between adjacent areas in the rows.

На чертеже изображена часть культиваторной лапы с упрощенной схемой предлагаемого способа упрочнения, где 1 - зона лезвия лапы без упрочнения, 2 - крепежные отверстия лапы, 3 - зоны упрочнения лезвия (показаны темным цветом).The drawing shows a part of the cultivator paw with a simplified diagram of the proposed hardening method, where 1 is the area of the paw blade without hardening, 2 are the fastening holes of the paw, 3 are the hardening zones of the blade (shown in dark color).

Режущая часть культиваторной лапы упрочняется точечной электромеханической обработкой путем создания усилия прижима и плотностью тока до 10⁹ А/м² вдоль режущей части лапы участками диаметром 6…8 мм в два ряда. Центры участков в рядах находятся на одной линии от края режущих частей культиваторной лапы на расстоянии 3-4 мм для первого ряда, на расстоянии 8-10 мм для второго ряда и на расстоянии 10-14 мм между соседними участками в рядах.The cutting part of the cultivator paw is hardened by a point electromechanical treatment by creating a clamping force and a current density of up to 10 ⁹ A / m ² along the cutting part of the paw in sections with a diameter of 6 ... 8 mm in two rows. The centers of the plots in the rows are on the same line from the edge of the cutting parts of the cultivator share at a distance of 3-4 mm for the first row, at a distance of 8-10 mm for the second row and at a distance of 10-14 mm between adjacent areas in the rows.

Соблюдение указанных параметров точечной электромеханической обработки позволяет сформировать на режущей части культиваторной лапы полусферические упрочненные зоны диаметром 6…8 глубиной до 3 мм твердостью до 10 ГПа. Это обеспечивает в процессе работы эффект самозатачивания за счет более быстрого износа нижних не упрочненных слоев лезвия.Compliance with the specified parameters of point electromechanical processing makes it possible to form hemispherical hardened zones with a diameter of 6 ... 8 and a depth of up to 3 mm and a hardness of up to 10 GPa on the cutting part of the cultivator paw. This provides a self-sharpening effect during operation due to faster wear of the lower non-hardened layers of the blade.

Наличие вдоль режущей кромки лезвия участков без упрочнения обеспечивает их более интенсивный износ в процессе работы, что приводит к формирования пилообразного лезвия.The presence of sections without hardening along the cutting edge of the blade ensures their more intense wear during operation, which leads to the formation of a sawtooth blade.

Это обеспечивает повышение долговечности за счет сохранения высокой режущей способности культиваторной лапы в процессе ее эксплуатации. Величины диапазонов упрочненных и неупрочненных зон лезвия культиваторной лапы связаны с ее конструктивными особенностями и с условиями трения изделий в процессе работы.This provides an increase in durability due to the preservation of the high cutting ability of the cultivator share during its operation. The values of the ranges of the hardened and non-hardened zones of the blade of the cultivator paw are associated with its design features and with the friction conditions of the products during operation.

Режимы электромеханической обработки (плотность тока, усилие прижатия инструмента к поверхности детали, время электромеханического воздействия на участок, материал и форма инструмента) принимаются исходя из задач и требований технологического процесса.Modes of electromechanical processing (current density, pressing force of the tool to the surface of the part, time of electromechanical action on the area, material and shape of the tool) are taken based on the tasks and requirements of the technological process.

Таким образом, при обработке по данному способу режущая часть культиваторной лапы в необходимых участках упрочняется твердостью до 10 ГПа на глубину до 3 мм, что повышает прочность и износостойкость к абразивному изнашиванию режущих частей лапы с обеспечением эффектов самозатачивания и формирования пилообразного лезвия в процессе работы изделий.Thus, when processing according to this method, the cutting part of the cultivator paw in the necessary areas is hardened with a hardness of up to 10 GPa to a depth of 3 mm, which increases the strength and wear resistance to abrasive wear of the cutting parts of the paw, ensuring the effects of self-sharpening and the formation of a sawtooth blade during the operation of the products.

Claims

A method of hardening the cutting parts of a cultivator paw by point electromechanical processing, including electromechanical treatment of the surface of the cutting parts of a cultivator paw by creating a clamping force and a current density of up to 10 ⁹ A / m ² with the formation of hardening zones to a depth of 3 mm, characterized in that the processing is carried out along the cutting parts of the paw in sections with a diameter of 6-8 mm in two rows, and the centers of the sections in the rows are on the same line from the edge of the cutting parts of the cultivator paw at a distance of 3-4 mm for the first row, at a distance of 8-10 mm for the second row and at a distance of 10 -14 mm between adjacent sections in rows.