SU1729698A1 - Способ изготовлени слоистого материала дл молотка кормодробильной машины - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к порошковой металлургии, в частности к изготовлению материала дл  молотка кормодробильной машины. Целью изобретени   вл етс  вышение выхода годного и износостойкости молотка кормодробильной машины. Предложен способ изготовлени  слоистого мате- риала дл  молотка кормодробильной машины, включающий приготовление шихты армирующего и несущего слоев, послойную их засыпку в полость матри цы, холодное формование слоистой заготовки и гор чую штамповку, причем гор чую штамповку провод т при 1050-1100°С, после чего термообрабатывают материал путем нагрева токами высокой частоты до 1180-1220°С. Шихту дл  армирующего сло  готов т при следующем соотношении компонентов, мас.%: карбид хрома 30-60, графит 0,5-2, медь 2-5, железо остальное. Шихта несущего сло  содержит, мас.%: карбид хрома 2%5, графит 0,3-0,5, железо остальное. Предельна  наработка зерна на 1 грань молотка составл ет 780-800 т.. СО с

Description

Изобретение относитс  к технике измельчени  кормов, конкретно к конструктивным элементам узла дроблени  - молоткам.

Известен способ изготовлени  этого молотка, заключающийс  в холодной выруб- ке.детали из листового проката стали 65Г с последующей закалкой торцовых рабочих граней при 840°С и отпуском при 200°С.

Недостатком известного способа  вл етс  низка  стойкость его рабочих граней, котора  существенно не возрастает при попытке их армировани  наплавкой износостойкими сплавами и стал ми.

Известен способ изготовлени  слоистого материала дл  молотка кормодробилок, рабочие плоскости которого армированы

износостойким твердым сплавом на основе карбида хрома, а несуща  часть выполнена из композиционного материала, представл ющего собой хромистую сталь с включени ми стекла, заключающийс  в том, что из исходных порошковых смесей твердого сплава на основе карбида хрома и хромистой стали с добавками стекла прессуют комбинированную слоистую заготовку, нагревают ее до температуры перекристаллизации сплава 1180-1220°С, затем уплотн ют в штампе. Стойкость рабочих граней при этом повышаетс  в 2,5 раза в сравнении с серийным из стали 65Г при наработке зерна на одну грань в количестве 630 т.

Недостатками такого способа  вл ютс  высока  температура штамповки, неблагопVJ ю ю

0 Ю 00

i

ри тно сказывающа с  на стойкости штампа; чрезвычайно узкий интервал нагрева под штамповку, вызванный необходимостью перекристаллизации твердого сплава через жидкую фазу, что затрудн ет автоматизацию технологического процесса и снижает выход годного; быстрое изнашивание формующих элементов штампа, происход щее как при штамповке, так и при выталкивании готового слоистого материала, армирующие слои которого в результате перекристаллизации в штампе содержат до 70% карбидной фазы.

Недостатком известного способа  вл етс  наличие в составе армирующих слоев и несущей основы добавок, снижающих сопротивление слоистого материала ударным нагрузкам (стекло, лигатура), что не позвол ет полностью реализовать ресурс износостойкости твердого сплава.

Целью изобретени   вл етс  повышение износостойкости материала, используемого в качестве рабочих граней молотка кормодробилки и увеличени  выхода годного при производстве деталей из слоистого материала.

Поставленна  цель достигаетс  тем, что в способе изготовлени  слоистого материала дл  молотка кормодробильной машины, включающем приготовление исходных смесей несущего и армирующего слоев, послойную засыпку их в формующую полость матрицы, холодное формование слоистой пористой заготовки и гор чую штамповку, согласно изобретению сформулированную заготовку штампуют при 1050-1100°С, а процесс перекристаллизации карбидной фазы в армирующем слое провод т после гор чей штамповки путем нагрева токами высокой частоты до 1180-1220°С.

Поставленна  цель достигаетс  также тем, что молоток дл  кормодробильных машин , изготовленный из слоистого материала , включающего армирующей слой из порошкового материала на основе карбида хрома, содержащего графит и железо, и несущий слой, выполненный из материала на основе железа, содержащего карбид хрома и графит, дополнительно содержит медь в армирующем слое при следующем содержании компонентов, мас.%:

в армирующем слое Карбид хрома СгзС230-60

Графит0,5-2

Медь2-5

ЖелезоОстальное

в несущем слое

Карбид хрома СгзСа2-5

Графит0,3-0,5

ЖелезоОстальное

Основна  сущность предлагаемого способа заключаетс  в том, что вследствие низкой температуры (1050-1100°С) штамповки в уплотн емом материале отсутствует карбидна  фаза, отсутствие которой повышает стойкость формующих элементов штампа, а стойкость деталей из слоистого материала достигает максимального значени  только после перекристаллизации карбидной фазы

армирующего сло  при нагреве токами высокой частоты до 1180-1220°С, что позвол ет получать в материале структуру мелкозернистого твердого сплава, практически не имеющего пористости, тогда как

технологи  изготовлени  детали из слоистого материала прототипа не обеспечивает получени  беспористого поверхностного армирующего покрыти . Пористость поверхностного сло  составл ет 20-25%, что в конечном счете сказываетс  на стойкости его рабочих граней.

Указанные отличительные признаки  вл ютс  существенными, поскольку реализаци  предлагаемого решени  позвол ет

автоматизировать технологический процесс , повысить выход годных деталей с 60 до 98%, повысить стойкость молотка в 3,5 раза по сравнению с серийным из стали 65Г и в 1,4 раза .по сравнению с прототипом.

Способ изготовлени  слоистого материала дл  молотка кормодробильной машины реализуетс  следующим образом.

Готов т шихту армирующего сло  из порошков карбида хрома СгзС2 (30-60% дисперсностью 20-50 мкм), графита (0,5-2% дисперсностью 0,05-0,1 мкм), меди (2-5% дисперсностью 50-100 мкм) железа (остальное дисперсностью 80-120 мкм). Готов т шихту несущего сло  из порошков карбида

хрома СгзСа (2-5% дисперсностью 20-50 мкм), графита (0,2-0,5 дисперсностью 50-100 мкм), железа (остальное дисперсностью 80- 100 мкм). Затем смеси засыпают в матрицу послойно и производ т холодное прессование при давлении 350-500 МПа. Полученные прессовки нагревают до 1050-1100°С и подвергают гор чей штамповке при давлении 700-800 МПа, После штамповки материал подвергают термообработке при нагреве

токами высокой частоты до 1180-1220°С. Термообработка армирующих слоев осуществл етс  на автоматах ТВЧ.

Определение стойкости рабочих граней. производилось путем натурных испытаний на кормодробильной машине ДБ-5, в ходе которых устанавливалось общее количество зерна, переработанного до критического износа рабочей грани молотка.

Примеры осуществлени  способа.

Пример 1. Приготовление исходных смесей армирующего и несущего слоев, мас.%:

Армирующий слой

Карбид хрома СгзС230

Графит2

Медь2

Железо66

Несущий слой

Карбид хрома СгзС22

Графит0,5

Железо97,5

Формование при давлении 500 МПа. Гор ча  штамповка при 1050°С и давлении 700 МПа. Перекристаллизаци  структуры армирующих слоев в автоматах ТВЧ при 1180°С. Твердость армирующего сло  85 HRA. Предельна  наработка зерна на 1 грань молотка 780 т.

Пример 2 (оптимальный состав). . Приготовление исходных смесей армирующего и несущего слоев, мас.%:

Армирующий слой

Карбид хрома СгзС245

Графит .1,5

Медь2,5

Железо51

Несущий слой

Карбид хрома СгзС23,5

Графит0,4

Железо96,1

Формование при давлении 400 МПа. Гор ча  штамповка при 1080°С и давлении 800 МПа. Перекристаллизаци  стуруктуры армирующих слоев в автоматах ТВЧ при 1200°С. Твердость армирующего сло  85 HRA, предельна  наработка зерна на 1 грань молотка 800 т.

Пример 3. Приготовление исходных смесей дл  армирующего сло , мас.%: Карбид хрома СгзС260

Графит0,5

Медь5

Железо34,5

Несущий слой

Карбид хрома СгзС25

Графит0,3

Железо94,7

Формование при давлении 350 МПа. Гор ча  штамповка при 110°С и давлении 800 МПа. Перекристаллизаци  структуры армирующих слоев в автоматах ТВЧ при 1220°С. Твердость армирующего сло  87 HRA, предельна  наработка зерна на 1 грань молотка 875 т. .

Пример 4. Приготовление исходных смесей дл  армирующего сло  (к готовой смеси необходимо добавл ть пластификатор ), мас.%:

Карбид хрома СгзС270

Графит1

Медь . 5

Железо24

5Дл  несущего сло 

Карбид хрома СгзС26

Графит0,2

Железо93,8

Формование при давлении 250 МПэ. Го- 0 р ча  штамповка при 1180°С и. давлении 1000 МПа. Нагрев в автоматах ТВЧ вызывает оплавление армирующего сло .

П р и м е р 5. Приготовление исходных смей дл  армирующего сло , мас.%: 5 Карбид хрома СгзС2 .20

Графит2

Медь2

Железо76

Дл  несущего сло 

0 Карбид хрома СгзС21

Графит . 0,8

Железо98,2

Формование при давлении 600 МПа. Гор ча  штамповка при 1150°С. Нагрев в ав- 5 томатах ТВЧ не приводит к образованию структуры твердого сплава. Твердость армирующего сло  70 HRA.

Преимущества предлагаемого способа заключаютс  в том, что в 3,2-3,5 раза возра- 0 стает стойкость граней молотка по сравнению с серийным из стали 65Г (200-250 т) и в 1,4 раза по сравнению с прототипом, выход годных молотков возрастаете 60 до 98%, на 100-130°С снижаетс  температура гор чей 5. штамповки, на 50°С расширен температурный интервал штамповки, формирование структуры твердого сплава (его перекристаллизаци ) происходит вне штампа, что существенно снижает износ прессового ин- 0 струмента и создает услови  дл  автоматизации технологического процесса. Ф о р м у л а и з о б р е т е н и   Способ изготовлени  слоистого материала дл  молотка кормодробильной машины, 5 включающий приготовление шихты армирующего сло , содержащего карбид хрома, графит, медь и железо, и несущего сло  на основе железа, содержащего карбид хрома и графит, послойную засыпку шихты арми- 0 рующего и несущего слоев в полость матрицы , холодное формование слоистой заготовки и гор чую штамповку, отличающийс  тем, что, с целью повышени  выхода годного и износостойкости молотка 5 кормодробильной машины, в шихту армирующего сло  ввод т компоненты при следующем соотношений, мас.%:

Карбид хрома СгзС230-60

Графит-0,5-2.0

Медь2,0-5,0

ЖелезоОстальное

в шихту несущего сло  ввод т компоненты при следующем соотношении, мас.%; Карбид хрома СгзС22,0-5,0

Графит0,3-0,5

ЖелезоОстальное

при этом гор чую штамповку провод т при 1050-1100°С, а после штамповки материал термообрабатывают при нагреве токами высокой частоты до 1180-1220°С.

Claims (1)

1. Формула изобретения

   Способ изготовления слоистого материала для молотка кормодробильной машины, 45 включающий приготовление шихты армирующего слоя, содержащего карбид хрома, графит, медь и железо, и несущего слоя на основе железа, содержащего карбид хрома и графит, послойную засыпку шихты арми50 рующего и несущего слоев в полость матрицы, холодное формование слоистой заготовки и горячую штамповку, отличающийся тем, что, с целью повышения выхода годного и износостойкости молотка 55 кормодробильной машины, в шихту армирующего слоя вводят компоненты при следующем соотношений, мас.%:

   Карбид хрома СгзСг 30-60

   Графит 0,5-2.0

   Медь 2,0-5,0

   Железо Остальное в шихту несущего слоя вводят компоненты при следующем соотношении, мас.%;

   Карбид хрома СгзСг 2,0-5,0

   Графит 0,3-0,5

   Железо Остальное при этом горячую штамповку проводят при 1050-1100°С, а после штамповки материал термообрабатывают при нагреве тока5 ми высокой частоты до 1180-1220°С.