Obrabotka Metallov 2011 No. 4

ОБРАБОТКА МЕТАЛЛОВ № 4 (53) 2011 44 МАТЕРИАЛОВЕДЕНИЕ УДК 621.793:539.374:669.056.9 ПОВЫШЕНИЕ ИЗНОСОСТОЙКОСТИ ЗУБЬЕВ ЧУГУННЫХ ЗУБЧАТЫХ КОЛЕС ИЗ ВЫСОКОПРОЧНОГО ЧУГУНА ТЕРМОДИФФУЗИОННЫМ ХРОМИРОВАНИЕМ А.А. ВЕСЕЛОВСКИЙ, канд. техн. наук, доцент ( МИСиС, филиал в г. Новотроицке ) Статья поступила 11 октября 2011 года Веселовский А.А. – 462359, Оренбургская область, г. Новотроицк, ул. Фрунзе, д. 8 Новотроицкий филиал Федерального государственного образовательного учреждения высшего профессионального образования «Государственный технологический университет “Московский институт стали и сплавов”», e-mail: a_a_ves@mail.ru В работе проведены исследования по испытаниям на износостойкость зубчатых колес из высокопрочного чугуна с термодиффузионным хромовым слоем. Дана сравнительная оценка износостойкости зубчатых колес из высокопрочного чугуна с различным типом диффузионных покрытий и стальных зубчатых колес. Ключевые слова: чугунные зубчатые колеса, хромовые покрытия, износостойкость зубчатых передач. Введение Зубчатые колеса относятся к числу наиболее распространенных деталей современных ма- шин. Они входят в конструкции коробок передач автомобилей, тракторов, сельхозмашин, самоле- тов, турбин, станков и многих других машин и изделий. Производство зубчатых колес охватывает большое количество типоразмеров [1]. Значи- тельное количество зубчатых колес приходит- ся изготавливать дополнительно на заводах- потребителях при внеочередных и текущих ремонтах. Выход из строя зубчатого колеса при- водит к остановке всего агрегата и увеличивает ежегодные затраты предприятия на содержание и эксплуатацию оборудования. Основную массу зубчатых колес, потре- бляемую современным машиностроением, со- ставляют цилиндрические прямозубые колеса (80 %) [2]. Выпуск конических колес всех ти- пов достигает 12–15 %, а цилиндрических ко- созубых – 3–5 %. Для изготовления крупногабаритных ти- хоходных зубчатых колес и колес открытых зубчатых передач применяют серый чугун ма- рок СЧ 15 и СЧ 20 [3]. Серые чугуны марок СЧ 30, СЧ 35 и выше могут использоваться в закрытых передачах (редукторах) [4], однако наличие графита пластинчатой формы, несмо- тря на мелкий их размер, делает такие зубча- тые колеса весьма чувствительными к пере- грузкам и ударам, возникающим в зубчатом зацеплении. Но перспективнее для зубчатых колес применять высокопрочные чугуны с ша- ровидным графитом [5]. Зубчатые колеса из высокопрочного чугу- на, закаленного на бейнит [6], по сравнению со стальными имеют малую шероховатость поверх- ности после механической обработки, высокую контактную прочность. Однако по износостойкости чугунные зубча- тые колеса уступают стальным, так как имеют меньшую поверхностную твердость. Поэтому создание термодиффузионных высокотвердых покрытий на базе карбидообразующих элемен- тов – хрома на чугунных колесах позволит им в полной мере конкурировать со стальными, про- шедшими химико-термическую и последующую термическую обработку.