Изнашивания наплавленного металла закрепленным абразивом [45]
Процессы изнашивания наплавленного металла полузакрепленным
абразивом – трение металла по металлу с прослойкой абразива исследуют на установке НК-М . Установка имеет три медных дорожки трения, на которых в равных условиях с независимым нагружением одновременно можно испытывать шесть вращающихся образцов, при этом один из образцов является эталонным (рис. 2.6).
Рисунок 2.6 – Схема установки НК-М для исследования изнашивания наплавленного металла полузакрепленным абразивом [45]
Условия испытания: размеры образцов 6x16x16 мм; удельное давление 3 МПа; путь трения 413 м; абразив – кварцевый песок с водой в со-отношении 1:1; эталон – сталь 45 отожженная.
Для оценки износостойкости наплавленного металла в условиях уда-рного абразивного изнашивания в ИЭС им. Е. О. Патона разработана yста-новка ОБ-959. Схема установки показана на рис.2.7[45].
1 – вращающееся кольцо; 2 – нагревательный элемент; 3,4 – грузы;
5 – электромагниты; 6 – бункер; 7 – штанга; 8 – образцы; 9 – камера
Рисунок 2.7 – Схема установки ОБ-959 для исследования
Ударно-абразивного изнашивания наплавленного металла[45]
Закрепленные в штангах 7 образцы 8 истираются о вращающееся ко-льцо 1, которое установлено в камере 9 с нагревательными элементами 2. На поверхность трения из бункеров 6 подается абразив. Статическую нагрузку на образцы создают грузы 3. Для динамической (ударной) нагрузки используют грузы 4, которые удерживают на определенной высоте элект-ромагниты 5. При отключении электромагнитов грузы 4 падают на штангу с образцами. Частоту ударов задают специальным устройством, и эту частоту можно плавно изменять в пределах 1…40 ударов в минуту. Одновременно в установке можно испытывать два образца, один из которых – эталонный. Нагревательная камера и подогрев абразива позволяют производить испытания при температурах до 400 °С.
Наиболее типичным способом является также испытание на износ вращающихся образцов в абразивной среде. Установка (рис. 2.8) для испы-тания этим способом содержит камеру с абразивным материалом.
1 – корпус; 2 – уровень воды; 3 – слой абразивной среды;
4 – образец; 5 – опора; 6 – электродвигатель
Рисунок 2.8 – Схема установки для испытания на износ образцов
вращением их в абразивной среде[2]
Внутри камеры смонтирована вращающаяся крыльчатка с четырьмя опорами, в каждой из которых закрепляют испытуемый образец. При испытании образец перемещается внутри абразивной среды при вращении
крыльчатки с частотой 68 об/мин.
Образцы устанавливают в опорах крыльчатки с наклоном на 30о, в камеру установки вместе с водой загружают абразивную среду в виде песка крупностью 0,417мм, предназначенного для формовочных смесей.
Данный способ испытаний выбран из расчета его применения для оценки износостойкости деталей трубопроводов для транспортирования грунта, шламовых насосов, бетономешалок и других машин, работающих в контакте с мокрым грунтом. Результаты испытаний показывают, что повы-шение твердости металла сопровождается увеличением его износостойкости, а при одинаковой твердости износ в некоторой степени зависит от стру-ктуры металла.
При одной и той же твердости металл со структурой бейнита имеет меньший износ, чем металл со структурой мартенсита, а аустенитная кор-розионностойкая сталь по износостойкости превосходит как мартенситную, так и бейнитную.