Actual Problems in Machine Building 2016 No. 3

Actual Problems in Machine Building. 2016. N 3 Technological Equipment, Machining Attachments and Instruments ____________________________________________________________________ 324 УДК 621.785:621.91 ОБЕСПЕЧЕНИЕ МЕХАНИЧЕСКИХ СВОЙСТВ РОТАЦИОННЫХ ДЕТАЛЕЙ, РАБОТАЮЩИХ В УСЛОВИЯХ УДАРНЫХ НАГРУЗОК Е.В. ПАВЛОВ, канд. техн. наук, доцент ( ЮЗГУ, г. Курск ) Павлов Е.В. – 305040, г. Курск, ул. 50 лет Октября, 94, Юго-Западный государственный университет, e-mail: evp.kstu@mail.ru Ротационные детали, воспринимающие ударную знакопеременную нагрузку, должны обладать высоким уровнем твердости и пределом текучести. В значительной степени на механические свойства влияет структура и содержание легирующих элементов материалов ротационных деталей. Также основополагающее значение оказывает выбор метода термической обработки, обеспечивающего наилучшее сочетание требуемых показателей прочности, твердости, ударной вязкости (трещиностойкости). В стали твердостью 38…42 HRC, упрочненной по технологии изотермической закалки, трещины растут в два раза медленнее, чем в стали, упрочненной закалкой с отпуском. Для сталей твердостью менее 30 HRC, несмотря на высокие показатели ударной вязкости после изотермической закалки, характерно низкое сопротивление усталостному разрушению. Ключевые слова: ротационные детали, механические свойства, термическая обработка, изотермическая закалка, ударная вязкость, усталостное разрушение Введение К материалам, используемым для изготовления соударяющихся деталей ударных ма- шин (деталей погружных пневмоударников, породоразрушающего инструмента), предъяв- ляются повышенные требования по обеспечению механических свойств. Для сохранения геометрических размеров при воздействии ударной нагрузки, наиболее нагруженные детали ударных механизмов (например, ударник или корпус коронки) должны обладать высоким уровнем твердости и пределом текучести. Высокие эксплуатационные показатели буровых машин зарубежных компаний являются результатом использования, в качестве материалов базовых деталей, сталей с большим сопротивлением усталостному разрушению [1, 2]. Как показали исследования, существенное влияние на показатели усталостной долго- вечности и работоспособность конструкции могут оказывать отклонения от стандартного содержания легирующих химических элементов материала деталей [1 - 5]. Кроме того, на уровень механических свойств ответственных ротационных деталей основополагающее значение оказывает выбор метода термической обработки. В зависимости от энергии удара и размеров деталей находят широкое применение два способа их термиче- ского упрочнения. Детали малых размеров обычно подвергают закалке с последующим низ- ким отпуском [6]. Массивные детали, работающие при больших ударных нагрузках, упроч- няют химико-термической обработкой – цементацией с последующей закалкой с низким от- пуском.