ПОИСК Статьи Чертежи Таблицы Прирабатываемость и износостойкость из "Чистовая обработка титановых сплавов " Это делает необходимым продолжение экспериментальных исследований трения и износа металлов, в частности, при работе поверхностей, обработанных способами холодного пластического деформирования. Особую ценность представляет изыскание технологических путей повышения износостойкости поверхностей титана и его сплавов. [c.64] Исследование прирабатываемости и износа приработки производили на цилиндрических образцах. Размерный износ определялся по изменению размера на оптиметре и пневмодлиномере, а весовой —по уменьшению веса при взвешивании на аналитических весах ВА-200. [c.64] Образец 2 (рис. 29), установленный на оправке /, зажатой в патроне и поддерживаемой центром задней бабки, получает вращение от шпинделя станка. Колодка 3 поджимается к образцу 2 через сферический наконечник штока 4 тарированной пружиной 5. Шток 4 свободно перемещается в отверстии державки 6, которая закреплена в резцедержателе станка через изолирующие прокладки 7. Образец 2 и колодка 3 электрически связаны с сигнальным устройством (лампа 36 В) и регистрирующим прибором (электрочасы). Прирабатываемость определялась по времени и износу приработки [24]. Известно, что при благоприятном для данных условий трения состоянии поверхности высота исходных неровностей в процессе износа не изменяется (или уменьшается незначительно), а продолжительность и износ приработки оказываются наименьшими. Поэтому продолжительность приработки является хорошим критерием качества подготовки поверхностей, работающих на износ. [c.65] Истирание производили при усилии прижима 3 кгс, что обеспечивало удельное давление колодки на поверхность образца д= = 1,33 кгс/см . [c.65] В процессе приработки фактическая площадь контакта между колодкой и образцом увеличивалась, контактное давление уменьшалось и в какой-то момент было уже не в состоянии прорывать масляную пленку между трущимися поверхностями. Электрическая цепь при этом размыкалась, лампа гасла, а часы останавливались. [c.65] При равных условиях истирания цилиндрические образцы нз титана ВТ1-1 имели разные время, весовой и размерный износ приработки. Результаты исследования приведены в табл. 13. [c.65] Пз = 800 об/мин) и виброобкатыванием—вид IV, табл. 1 (тгдв.х=2600 1/мин 2/ = 2 мм). Рабочие поверхности колодок обрабатывали растачиванием с обеспечением высоты неровностей мкм. Образцы подвергались истиранию на станке 1К62 с помощью многоместного устройства (см. рис. 30) при скорости вращения шпинделя Лз = 200 об/мин, 6 циклов по 15 мин. Тарированными пружинами устройства обеспечивалось усилие прижима колодок к образцам 5 кгс, что при рабочей поверхности образца шириной 14 мм и длиной колодки по хорде 25 мм создавало удельное давление между колодкой и образцом 7=1,43 кгс/см . Образцы нижней частью постоянно были погружены в машинное масло, что обеспечивало при вращении смазку трущихся поверхностей. [c.66] На рис. 31,6 показан износ колодок в зависимости от числа циклов истирания и способа обработки образцов. Весовой износ колодок, работавших в паре со шлифованными образцами, составил 23 мг (кривая /), с обточенными 4,6 мг (кривая 2), с обкатанными 3,0 мг (кривая 5) и с виброобкатанными 2 мг (кривая 4). По износу колодок можно заключить, что обработанные давлением поверхности титановых сплавов обладают по сравнению с поверхностями, обработанными резанием, меньшей режущей способностью и приводят при данных условиях эксперимента к меньшему износу второго элемента пары трения. [c.67] Для испытания на износ торцовых поверхностей с различной исходной твердостью материала и обработкой рабочей поверхности изготовлены образцы из титанового сплава BTl-l с пояском, внутренний диаметр которого 100 мм, внешний 111 мм, высота пояска 0,5 мм. В состав образцов входили образцы четырех групп. [c.67] Наименьший размерный износ имеют образцы 2-й и 4-й групп, т. е. образцы с поясками, рабочие торцы которых обработаны обкатыванием роликом. Для достижения размерного износа, примерно равного износу образцов групп 1 и 3, оказалось необходимым дополнительное истирание образцов групп 2 и 4 в течение 30 мин. Подобные результаты получены и при истирании торцовых поверхностей образцов из других титановых сплавов. [c.68] Таким образом, торцовые поверхности титановых сплавов, обкатанные роликом из сплава ВК8 с большими усилиями обеспечиваемыми жесткостью станка, примерно в 2 раза лучше сопротивляются износу при истирании диском из серого чугуна по сравнению с поверхностями титановых образцов, обработанными резанием (точение). Разница в твердости Ну исходного материала величиной 20—25 кгс/мм не оказывает существенного влияния на износостойкость торцовых поверхностей титановых сплавов. [c.68] Как следует из рассмотренных зависимостей, микрорельеф оказывает существенное влияние на износ поверхностей титана. Очевидно, что изменение площади контакта поверхностей и возникающих удельных давлений по площади контакта в паре трения, а также наличие масляных карманов, которые способствуют удалению частиц износа из зоны непосредственного контакта, и определяют улучшение сопротивления виброобкатанных поверхностей титановых сплавов износу в определенных границах значений характеристик микрорельефа. [c.69] Создаваемый при вакуумном оксидировании титановых сплавов насыщенный кислородом твердый поверхностный слой металла положительно сказывается на сопротивлении поверхностей износу. В подтверждение высказанного положения можно привести результаты исследования износостойкости трех групп образцов из титанового сплава ВТЫ диаметром з=3б мм, наружная цилиндрическая поверхность которых и.мела различную обработку. [c.70] Кроме того, каждая группа образцов была разделена на две подгруппы, одна из которых была подвергнута вакуумному оксидированию при указанных выше параметрах режима. [c.70] За критерий износа было принято изменение веса образцов при 1500 циклах истирания. Истирание производили колодками из закаленной (НРС 42) стали 45 при удельном давлении колодки на образец 7=1,5 кгс/см . Результаты исследования представлены в табл. 15. [c.70] Для выявления доли влияния геометрических и физических параметров качества поверхности титановых сплавов на повышение износостойкости по данным табл. 15 сравнивался относительный весовой износ цилиндрических образцов, обработанных резанием (1-я группа—точение) и давлением (3-я группа—вибрационное обкатывание) без химико-термической обработки, что соответствует совместному влиянию геометрических и физических параметров качества поверхности, и с химико-термической обработкой — вакуумным оксидированием, что соответствует влиянию только геометрических параметров качества повер.хности, так как физические параметры качества поверхности в данном случае являются одинаковыми. [c.71] При истирании стальными колодками образцов из титанового сплава ВТЫ без химико-термической обработки (металл в состоянии поставки) весовой износ виброобкатанных образцов сказался на 52,6% меньше износа обточенных образцов, а при наличии химико-термической обработки — вакуумного оксидирования износ виброобкатанных образцов был только на 30% меньше износа обточенных образцов (табл. 15). Становится очевидным, что разность 22,6% величин относительного весового износа виброобкатанных и обточенных образцов без химико-термической обработки, т. е. с металлом в состоянии поставки, и с вакуумным оксидированием можно отнести за счет изменения физических параметров качества обработанных давлением поверхностен титановых сплавов. [c.71] Таким образом, ориентировочно можно считать, что повышение износостойкости обработанных давлением поверхностен титановых сплавов обеспечивается на 55% вследствие оптимизации геометрических и на 45% вследствие оптимизации физических параметров качества обрабатываемых давлением поверхностей. [c.71] Вернуться к основной статье