RU2795955C1 - Method for hardening cutting parts of cultivator shares - Google Patents
Method for hardening cutting parts of cultivator shares Download PDFInfo
- Publication number
- RU2795955C1 RU2795955C1 RU2022126461A RU2022126461A RU2795955C1 RU 2795955 C1 RU2795955 C1 RU 2795955C1 RU 2022126461 A RU2022126461 A RU 2022126461A RU 2022126461 A RU2022126461 A RU 2022126461A RU 2795955 C1 RU2795955 C1 RU 2795955C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- hardening
- cultivator
- wear
- cutting
- zones
- Prior art date
Links
Images
Abstract
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, relates to methods of surface hardening of the working bodies of agricultural machinery by electromechanical processing in order to increase their durability during abrasive wear.
Известны способы упрочнения режущих частей рабочих органов сельскохозяйственной техники [Технология ремонта машин / Под ред. Е.А. Пучина - М.: КолосС, 2007. - 487 с], в которых применяют наплавку одной из поверхностей режущей части износостойкими сплавами (релит, сормайт и др.), имеющими повышенную твердость, что увеличивает износостойкость поверхностей режущих частей и обеспечивает эффект самозатачивания. Однако из-за недостаточной твердости и прочности металла основы деталей происходит быстрый износ другой поверхности режущей части, что приводит к излому наплавленных износостойких покрытий и снижению долговечности рабочих органов сельскохозяйственной техники. Кроме того в процессе наплавки в основном слое металла рабочих органов сельскохозяйственной техники часто образуются Видманштеттовы структуры, отличающиеся крупной зернистостью, очень низкими значениями характеристик механических свойств, что приводит к низкой прочности сцепления наплавленных износостойких покрытий с металлической основой рабочих органов сельскохозяйственной техники.Known methods of hardening the cutting parts of the working bodies of agricultural machinery [Technology of machine repair / Ed. E.A. Puchina - M.: KolosS, 2007. - 487 s], in which surfacing of one of the surfaces of the cutting part with wear-resistant alloys (relit, sormite, etc.) with increased hardness is used, which increases the wear resistance of the surfaces of the cutting parts and provides the effect of self-sharpening. However, due to the insufficient hardness and strength of the base metal of the parts, the other surface of the cutting part is rapidly worn, which leads to a fracture of the deposited wear-resistant coatings and a decrease in the durability of the working bodies of agricultural machinery. In addition, in the process of surfacing in the main metal layer of the working bodies of agricultural machinery, Widmanstatt structures are often formed, which are characterized by coarse grain size, very low values of the characteristics of mechanical properties, which leads to low adhesion strength of the deposited wear-resistant coatings with the metal base of the working bodies of agricultural machinery.
Известен способ упрочнения режущих частей культиваторных лап электромеханической обработкой [Патент РФ №2778987 Способ упрочнения режущих частей культиваторных лап электромеханической обработкой. - Опубл.: 29.08.2022, Бюл. №25], включающий проведение электромеханической обработки поверхностей режущих частей культиваторных лап путем создания усилия прижима электрода-инструмента к поверхности режущей части и плотности тока до 109 А/м2 с формированием параллельных друг другу непрерывных зон упрочнения глубиной до 3 мм и шириной 3,5-7 мм, отличающийся тем, что зоны упрочнения формируют длиной 10-80 мм на расстоянии 0,5-3 мм друг от друга и под углом 20-60° к режущей части.A known method of hardening the cutting parts of cultivator paws by electromechanical processing [RF Patent No. 2778987 Method for hardening the cutting parts of cultivator paws by electromechanical processing. - Published: 29.08.2022, Bull. No. 25], which includes carrying out electromechanical treatment of the surfaces of the cutting parts of cultivator paws by creating a pressing force of the electrode-tool to the surface of the cutting part and a current density of up to 10 9 A / m 2 with the formation of continuous hardening zones parallel to each other with a depth of up to 3 mm and a width of 3, 5-7 mm, characterized in that the hardening zones are formed with a length of 10-80 mm at a distance of 0.5-3 mm from each other and at an angle of 20-60° to the cutting part.
Обработанные по такому способу культиваторные лапы имеют увеличенную площадь упрочнения одной из поверхностей режущей части культиваторной лапы, в процессе работы самозатачиваются за счет более быстрого износа нижних не упрочненных слоев режущей части с формированием пилообразной режущей части в процессе работы изделий. Однако и этот способ повышает долговечность недостаточно. Это связано с тем, что площадь упрочнения режущих частей культиваторной лапы увеличивается недостаточно, получаемые при электромеханической обработке мартенситные структуры не обеспечивают такой износостойкости, как специальные износостойкие покрытия повышенной твердости (релит, сормайт и другие).The cultivator paws processed by this method have an increased hardening area of one of the surfaces of the cutting part of the cultivator paw, during operation they are self-sharpened due to faster wear of the lower unhardened layers of the cutting part with the formation of a sawtooth cutting part during the operation of the products. However, this method does not increase durability enough. This is due to the fact that the hardening area of the cutting parts of the cultivator paw does not increase enough, the martensitic structures obtained by electromechanical processing do not provide such wear resistance as special wear-resistant coatings of increased hardness (relit, sormite and others).
Технический результат предлагаемого изобретения - это повышение долговечности культиваторных лап за счет увеличения износостойкости к абразивному изнашиванию, путем увеличения площади упрочненных поверхностей режущих частей, повышения их твердости и прочности.The technical result of the invention is to increase the durability of cultivator paws by increasing wear resistance to abrasive wear, by increasing the area of hardened surfaces of the cutting parts, increasing their hardness and strength.
Указанный результат достигается тем, что вначале наплавляют износостойкий сплав на верхнюю или нижнюю поверхности режущей части культиваторной лапы. Затем выполняют электромеханическое упрочнение другой ее поверхности параллельными режущей кромке и друг другу зонами, в каждой из которых электрод-инструмент движется по одинаковым синусоидальным траекториям, причем вершины и впадины синусоид каждой зоны расположены на одних и тех же линиях, перпендикулярных режущей кромке культиваторной лапы, расстояние между соседними зонами равно 0…2 мм, а первую зону электромеханического упрочнения формируют на расстоянии 1…3 мм от режущей кромки.This result is achieved by first depositing a wear-resistant alloy on the upper or lower surfaces of the cutting part of the cultivator paw. Then electromechanical hardening of its other surface is performed by parallel to the cutting edge and to each other by zones, in each of which the electrode-tool moves along the same sinusoidal trajectories, and the tops and troughs of the sinusoids of each zone are located on the same lines perpendicular to the cutting edge of the cultivator paw, the distance between adjacent zones is 0...2 mm, and the first zone of electromechanical hardening is formed at a distance of 1...3 mm from the cutting edge.
На фиг. 1 изображена часть культиваторной лапы с упрощенной схемой предлагаемого способа упрочнения, на фиг. 2 представлен местный разрез режущей части культиваторной лапы, где 1 - зоны режущей части лапы без упрочнения, 2 - зоны электромеханического упрочнения режущей части культиваторной лапы (показаны темным цветом), 3 - крепежные отверстия культиваторной лапы, 4 - наплавленный на режущую часть поверхности лапы износостойкий сплав.In FIG. 1 shows a part of a cultivator paw with a simplified diagram of the proposed strengthening method, in Fig. 2 shows a local section of the cutting part of the cultivator paw, where 1 - zones of the cutting part of the paw without hardening, 2 - zones of electromechanical hardening of the cutting part of the cultivator paw (shown in dark color), 3 - mounting holes of the cultivator paw, 4 - wear-resistant welded onto the cutting part of the paw surface alloy.
Вначале наплавляют износостойкий сплав на верхнюю или нижнюю поверхности режущей части культиваторной лапы, на фиг. 2 - это нижняя поверхность режущей части лапы. После этого проводят электромеханическое упрочнение другой поверхности режущей части культиваторной лапы (на фиг. 1 и 2 - верхняя поверхность) путем создания усилия прижима электрода-инструмента к поверхности режущей части и плотности тока до 109 А/м2 с формированием непрерывных зон упрочнения глубиной до 3 мм и шириной 3,5-7 мм. Электромеханическое упрочнение поверхности проводят формированием параллельных режущей кромке и друг другу зон, в каждой из которых электрод-инструмент движется по одинаковым синусоидальным траекториям, причем вершины и впадины синусоид каждой зоны расположены на одних и тех же линиях, перпендикулярных режущей кромке культиваторной лапы, расстояние между соседними зонами равно 0…2 мм, причем первую зону электромеханического упрочнения формируют на расстоянии 1…3 мм от режущей кромки.First, a wear-resistant alloy is deposited on the upper or lower surfaces of the cutting part of the cultivator paw, in Fig. 2 is the lower surface of the cutting part of the paw. After that, electromechanical hardening of the other surface of the cutting part of the cultivator paw (in Fig. 1 and 2 - the upper surface) is carried out by creating a pressing force of the electrode-tool to the surface of the cutting part and a current density of up to 10 9 A/m 2 with the formation of continuous hardening zones with a depth of up to 3 mm and a width of 3.5-7 mm. Electromechanical hardening of the surface is carried out by forming zones parallel to the cutting edge and to each other, in each of which the electrode-tool moves along identical sinusoidal trajectories, and the tops and troughs of the sinusoids of each zone are located on the same lines perpendicular to the cutting edge of the cultivator paw, the distance between adjacent zones is 0...2 mm, and the first zone of electromechanical hardening is formed at a distance of 1...3 mm from the cutting edge.
Соблюдение указанных параметров значительно увеличивает площадь и степень упрочнения поверхностей режущих частей культиваторных лап. Это обеспечивает в процессе работы эффект самозатачивания за счет более быстрого, по сравнению с наплавленной износостойким покрытием поверхностью, износа упрочненных электромеханической обработкой (на рисунке это - верхняя поверхность) и не упрочненных зон режущих частей культиваторной лапы.Compliance with these parameters significantly increases the area and degree of hardening of the surfaces of the cutting parts of cultivator paws. This provides the effect of self-sharpening during operation due to faster, compared with the hardened wear-resistant coating surface, wear of hardened by electromechanical processing (in the figure, this is the upper surface) and not hardened zones of the cutting parts of the cultivator paw.
Пример. Вначале на нижнюю поверхность лезвия культиваторной лапы, изготовленной из стали 65Г, методом газовой наплавки наносили износостойкое покрытие Релит - ТЗ (ТУ 48-42-34-70) твердостью до 2400 HV. Твердость стальной основы режущего лезвия составляла 300…400 HV. При этом на границе стальной основы и износостойкого покрытия после этого наблюдали Видманштеттовы структуры с низкой твердостью (220 HV). После этого на верхней поверхности лезвия культиваторной лапы формировали параллельно режущей кромке и друг другу упрочненные электромеханической обработкой зоны, в каждой из которых электрод-инструмент двигался по одинаковым синусоидальным траекториям, причем вершины и впадины синусоид каждой зоны располагались на одних и тех же линиях, перпендикулярных режущей кромке культиваторной лапы, расстояние между соседними зонами равно 0…2 мм, а первую зону электромеханического упрочнения формировали на расстоянии 1…3 мм от режущей кромки. Твердость упрочненных электромеханической обработкой зон составляла 700…900 HV. Видманштеттовы структуры в зонах электромеханического упрочнения отсутствовали.Example. First, a wear-resistant coating Relit-TK (TU 48-42-34-70) with a hardness of up to 2400 HV was applied to the lower surface of the blade of a cultivator's paw made of steel 65G using the gas surfacing method. The hardness of the steel base of the cutting blade was 300...400 HV. At the same time, Widmanstatt structures with low hardness (220 HV) were observed at the interface between the steel base and the wear-resistant coating. After that, on the upper surface of the blade of the cultivator paw, zones parallel to the cutting edge and each other strengthened by electromechanical processing were formed, in each of which the electrode-tool moved along the same sinusoidal trajectories, and the tops and troughs of the sinusoids of each zone were located on the same lines perpendicular to the cutting edge of the cultivator paw, the distance between adjacent zones is 0...2 mm, and the first zone of electromechanical hardening was formed at a distance of 1...3 mm from the cutting edge. The hardness of the zones hardened by electromechanical treatment was 700…900 HV. There were no Widmanstatt structures in the zones of electromechanical hardening.
Все это обеспечивает значительное повышение долговечности за счет увеличения износостойкости культиваторных лап к абразивному изнашиванию путем увеличения площади упрочненных поверхностей их режущих частей, повышения их твердости и прочности, сохранения высокой режущей способности культиваторной лапы в процессе ее эксплуатации. Кроме того, увеличивается прочность сцепления износостойких покрытий с металлической основой культиваторных лап за счет устранения Видманштеттовых структур.All this provides a significant increase in durability by increasing the wear resistance of cultivator paws to abrasive wear by increasing the area of hardened surfaces of their cutting parts, increasing their hardness and strength, maintaining a high cutting ability of the cultivator paw during its operation. In addition, the adhesion strength of wear-resistant coatings to the metal base of cultivator paws increases due to the elimination of Widmanstatt structures.
Материал и режимы наплавки износостойких покрытий на поверхности, диапазоны синусоидальных траекторий (амплитуда и шаг), ширины и глубины, упрочненных электромеханической обработкой зон и неупрочненных зон режущих частей культиваторной лапы и их количество связаны с ее конструктивными особенностями и с условиями трения изделий о почву в процессе работы.The material and modes of surfacing of wear-resistant coatings on the surface, the ranges of sinusoidal trajectories (amplitude and pitch), width and depth, zones hardened by electromechanical processing and non-hardened zones of the cutting parts of the cultivator paw and their number are associated with its design features and with the conditions of friction of products against the soil in the process work.
Режимы электромеханической обработки (плотность тока, усилие прижатия инструмента к поверхности детали, скорость обработки, материал и форма инструмента) принимают, исходя из задач и требований технологического процесса.The modes of electromechanical processing (current density, force of pressing the tool to the surface of the part, processing speed, 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 увеличивается площадь и твердость поверхностей режущих частей культиваторных лап, что повышает их износостойкость к абразивному изнашиванию с обеспечением эффектов самозатачивания режущей части в процессе работы. Все это позволяет повысить долговечность культиваторных лап.Thus, when processing according to this method, the area and hardness of the surfaces of the cutting parts of the cultivator paws increase, which increases their wear resistance to abrasive wear, providing the effects of self-sharpening of the cutting part during operation. All this allows to increase the durability of cultivator paws.
Claims (1)
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2795955C1 true RU2795955C1 (en) | 2023-05-15 |
Family
ID=
Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4529042A (en) * | 1981-05-29 | 1985-07-16 | Adams Hard-Facing Company, Inc. | Tillage tool appendage |
| JP2007307565A (en) * | 2006-05-16 | 2007-11-29 | Hitachi Ltd | Method of surface coating |
| RU2325256C2 (en) * | 2006-03-27 | 2008-05-27 | ФГОУ ВПО "Саратовский государственный аграрный университет им. Н.И. Вавилова" | Method of restoration of tillage machine cultivator blades |
| CN101323036B (en) * | 2008-07-11 | 2010-08-11 | 黑龙江科技学院 | Method of in situ synthesizing ZrC composite coating for argon arc deposited ceramic stick |
| RU2778987C1 (en) * | 2021-12-13 | 2022-08-29 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Ульяновский государственный аграрный университет имени П.А. Столыпина" | Method for hardening cutting parts of cultivator shawers by electromechanical treatment |
Patent Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4529042A (en) * | 1981-05-29 | 1985-07-16 | Adams Hard-Facing Company, Inc. | Tillage tool appendage |
| RU2325256C2 (en) * | 2006-03-27 | 2008-05-27 | ФГОУ ВПО "Саратовский государственный аграрный университет им. Н.И. Вавилова" | Method of restoration of tillage machine cultivator blades |
| JP2007307565A (en) * | 2006-05-16 | 2007-11-29 | Hitachi Ltd | Method of surface coating |
| CN101323036B (en) * | 2008-07-11 | 2010-08-11 | 黑龙江科技学院 | Method of in situ synthesizing ZrC composite coating for argon arc deposited ceramic stick |
| RU2778987C1 (en) * | 2021-12-13 | 2022-08-29 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Ульяновский государственный аграрный университет имени П.А. Столыпина" | Method for hardening cutting parts of cultivator shawers by electromechanical treatment |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| EP1769099B1 (en) | Method for producing wear-resistant and fatigue-resistant edge layers from titanium alloys, and correspondingly produced components | |
| RU2607680C1 (en) | Method of plough share hardening | |
| RU2718599C1 (en) | Method of reduction and simultaneous hardening of parts from sheet steel subjected to abrasive wear during operation (versions) | |
| RU2460810C1 (en) | Ploughshare strengthening method | |
| RU2697747C2 (en) | Method of application of wear-resistant coatings on working surface of soil-cutting components of tillers | |
| RU2414337C2 (en) | Method of producing wear resistant working surface of tillage implement parts | |
| RU2795955C1 (en) | Method for hardening cutting parts of cultivator shares | |
| RU2795954C1 (en) | Method for hardening cutting parts of cultivator shares | |
| RU2796029C1 (en) | Method for hardening cutting parts of cultivator shares | |
| RU2309830C2 (en) | Method for manufacture of tillage tool | |
| RU192231U1 (en) | Working body hardened by combined surfacing | |
| RU2274526C2 (en) | Plowshares of mean- and high-carbon steels strengthening method | |
| RU174406U1 (en) | Spherical Tillage Disc | |
| RU2648713C1 (en) | Heavy wear deep cabin resistant for work on cohesive soils | |
| RU2758646C1 (en) | Method for hardening cutting parts of cultivator shares by spot electromechanical treatment | |
| RU2758645C1 (en) | Method for hardening cutting parts of cultivator shares by spot electromechanical treatment | |
| RU2464358C1 (en) | Application method of wear-resistant coatings on working surface of parts of tillage machines | |
| RU2778987C1 (en) | Method for hardening cutting parts of cultivator shawers by electromechanical treatment | |
| CN112708849A (en) | Cutting blade for agricultural implement and method of making same | |
| RU2509165C1 (en) | Method of plough share hardening | |
| RU2591980C1 (en) | Method of hardening of tillage machine working tools | |
| RU2601520C2 (en) | Method of hardening cutting tool | |
| RU2105826C1 (en) | Method for application of hardening coating to metal or metal-containing surfaces | |
| RU172891U1 (en) | Spherical Tillage Disc | |
| RU2453412C2 (en) | Method of hardening working surface of agricultural machinery ploughshare |