Упрочняющие технологии для элементов конструкций почвообрабатывающих орудий

Стандарт не распространяется па материалы и покрытия твердостью более 1400 НV и на пористые материалы со средним размером пор более 0,1 мм, а также ни материалы и покрытия с твердостью, изменяющейся на глубине 0.3 мм более чем на 10 %.

Сущность метода состоит в том, что при одинаковых условиях прозводят трение образцов исследуемого и эталонного материалом об абразивные частицы, подаваемые о зону трения и прижимаемые к образцу вращающимся резиновым роликом, измеряют износ образцов испытуемого и эталонного материалов, а износостойкость испытуемого материала оценивают путем сравнения его износа с износом эталонного образца [11].

1. ПРИБОРЫ И МАТЕРИАЛЫ

Схема испытательной установки приведена на рис. 35. Испытания проводят на испытательной установке, содержащей привод 7, обеспечивающий вращение вокруг горизонтальной оси резинового ролика 6,образцадержатель 2, рычаг 3 прижимающий образен 1 к ролику, устройство 5, дозирующее подачу абразивных частиц в зону трения по направляющему лотку 4, устройство 8 для контроля суммарного количества оборотов ролика в процессе испытаний.

Диаметр ролика должен быть в диапазоне 48—50мм, ширина ролика — (15±0.1) мм, твердость материала ролика — 78-85 ед. по ГОСТ 263—75, относительное остаточное удлинение материала ролика при разрыве - 15 % — 20 % по ГОСТ 270—75, угол наклона направляющего лотка — (45+2)ْ , торцевые зазоры между стенками образцадержателя и роликом — b = (3.0±0.1) мм. Непараллельность, оси ролика рабочей поверхности образца — не более 0,1 мм.

Абразивный материал - электрокорунд зернистостью 16-П по ГОСТ 3647—80 с относительным содержанием влаги не более 0,15 % - используют при обшей сравнительной оценке износостойкости.

При оценке износостойкости и конкретных условиях изнашивания допускается использовать абразивный материал, соответствующий материалу, воздействующему при эксплуатации, но с размером зерен не более 1,0 мм.

В этом случае характеристики абразивного материала приводят в протоколах испытании. При применении стандартного абразивного материала указывают номер соответствующего стандарта. При применении нестандартного абразивного материала в протоколе испытаний указывают вид абразивного материала, месторождение, максимальный и минимальный размер зерен абразивного материала их твердость, среднюю удельную поверхность частиц и другие данные, необходимые для идентификации абразивного материала.

 

 

Рисунок 35. Схема испытательной установки.

 

Повторное использование абразивного материала не допускается.

Образцы исследуемых и эталонных материалов изготовляют в виде пластин шириной 30, длиной 30—50 мм и толщиной h не менее 1 мм с допусками на размеры по 7-му классу точности по ГОСТ 24642—81, ГОСТ 24643—81 и шероховатостью рабочей поверхности не ниже 7-го класса по ГОСТ 2789-73. Допускается повторное использование испытанных образцов и участках, не подвергшихся изнашиванию, а также после удаления механической или иной обработки слоев изнашивания, образованных в результате предыдущих испытаний.

Примечание. При необходимости проведения испытаний образца толщиной менее 1 мм для установки зажима образца допускается применение плоской стальной прокладки.

Эталонные образцы изготовляют из стали 45 по ГОСТ 1050-88 в отожженном состоянии с 190-200 НV.

Износ испытуемых и эталонных образцов определяют путем взвешивания до и после испытаний с погрешностью не более 0,1 мг. Потеря массы образца вследствие изнашивания при испытаниях должна составлять не менее 5 мг.

2. Подготовка к испытаниям

2.1. Перед испытаниями  определяют твердость образцов по ГОСТ2999-75. Отобранные образцы маркируют клеймением на нерабочих поверхностях.

2.2. Перед испытаниями  проводят приработку ролика трением  его о поверхность шлифовальной шкурки типа 2 по ГОСТ 6456-82 зернистостью 8-П по ГОСТ 3647—80, закрепленной в образцедержателе на плоской стальной пластине. Приработку проводят при нагрузке на ролик (22±1) Н до полного прилегания к поверхности по всей длине образующей ролика.

После приработки ролик  промывают в ацетоне.

На рабочей поверхности  ролика после приработки не допускаются  отличимые невооруженным глазом риски.

2.3. Проверяют влажность  абразивного материала по ГОСТ 5382—91 и при необходимости доводят ее до соответствия.

2.4. Образцы последовательно  промывают жидкостями, просушивают на воздухе и взвешивают.

3. ПРОВЕДШИЕ ИСПЫТАНИЙ

3.1. Образец устанавливают  в образцедержателе испытательной  установки.

3.2. Прижимают образец  рычагом 3 (см. чертеж) к ролику  с усилием (44.1+0,25) Н.

3.3. Ролик приводят  во вращение в направлении, указанном на чертеже, с частотой n = (60±2) мин (об/мни). Включают дозирующее устройство, обеспечивающее непрерывную подачу абразивного материала в зону трения.

Непрерывность подачи абразивного  материала в процессе испытаний контролируют по наличию абразивного материала по всей ширине ролика.

3.4.  Испытания образца  из исследуемого материала продолжают  в течение времени, соответствуюшего  количеству оборотов ролика, указанному в таблице 3. Испытание образца из эталонного материала проводят при 600 оборотах ролика. Отсчет оборотов проводят от момента начала подачи абразивного материала.

 

Таблица 3.

Твердость образца	Кол-во оборотов ролика
До 400 400-800 Более 800	600 1800 3600

 

3.5. По окончании испытаний останавливают привод, снимают нагрузку, освобождают образец, промывают последовательно в промывочных жидкостях и взвешивают в соответствии с требованиями разд. I. При износе образца менее 5 мг устанавливают новый образен и испытания проводят в соответствии с пп. 3.1 —3.5 в течение времени, соответствующего удвоенному количеству оборотов ролика. При устанооке и съеме образцов не допускается повреждение их поверхностей.

3.6. Испытание образца из эталонного материала проводят в соответствии с пп. 3.1—3.5.

3.7. Результаты взвешивания образцов до и после испытаний заносят в протокол.

3.8. Испытания повторяют для 3 испытуемых и 3 эталонных образцов. При испытаниях пористых неоднородных сплавов, спеченных материалов и неоднородных наплавок проводят испытания 5 испытываемых и 3 эталонных образцов.

3.9. Среднеарифметическое значение потерн массы эталонных образцов по результатам испытаний в соответствии с пп. 3.1-3.8 должно находиться в пределах (67±6.1) мг. Если среднеарифметическое значение потери массы выходит за эти пределы, то проверяют правильность выполнения условии испытаний и после приведения их в соответствие с указанными требованиями повторяют испытания.

3.10. После каждых 12 испытаний  проверяют наружный диаметр ролика  и при диаметре менее 48 мм  его сменяют. Для нового ролика производят приработку в соответствии с п. 2.2.

4. ОБРАБОТКА РЕЗУЛЬТАТОВ ИСПЫТАНИЙ

4.1. По результатам  взвешивания образцов до и  после испытаний определяют среднеарифметическое значение потери массы эталонных образцов и среднеарифметическое значение потери массы образцов исследуемого по формулам:

, ;                                         (8)

где , — значение потерь массы при испытаниях эталонных образцов и образцов исследуемого материала, г;

  — количество образцов исследуемого материала.

Относительную износостойкость  К исследуемого материала вычисляют по формуле:

                                                         (9)

где , — плотности эталонного и исследуемого материалов, г/см ;

, — количество оборотов ролика при испытаниях эталонного и исследуемого материалов.

Результаты расчетов заносят в протокол. Указанные  вычисления проводят с погрешностью не более 0,0001 г [11].

 

3.4 Методы определения показателей коррозии и коррозионной стойкости ГОСТ 9.908-85.

 

Коррозия металлов – физико-химическое или химическое взаимодействие между металлом (сплавом) и средой, приводящее к ухудшению функциональных свойств металла (сплава), среды или включающей их технической системы.

Слово коррозия происходит от латинского «corrodo» – «грызу» (позднелатинское «corrosio» означает «разъедание»).

Коррозия вызывается химической реакцией металла с веществами окружающей среды, протекающей на границе металла и среды. Чаще всего это окисление металла, например, кислородом воздуха или кислотами, содержащимися в растворах, с которыми контактирует металл. Особенно подвержены этому металлы, расположенные в ряду напряжений (ряду активности) левее водорода, в том числе железо. В результате коррозии железо ржавеет.

Настоящий стандарт устанавливает основные показатели коррозии и коррозионной стойкости (химического сопротивления) металлов и сплавов при сплошной, питтинговой, межкристаллитной, расслаивающей коррозии, коррозии пятнами, коррозионном растрескивании, коррозионной усталости и методы их определения.

Показатели коррозии и коррозионной стойкости используют при коррозионных исследованиях, испытаниях, проверках оборудования и дефектации изделий в процессе производства, эксплуатации, хранения [13].

1. ПОКАЗАТЕЛИ КОРРОЗИИ И КОРРОЗИОННОЙ СТОЙКОСТИ

1.1. Показатели коррозии  и коррозионной стойкости металла  определяют в заданных условиях, учитывая их зависимость от  химического состава и структуры металла, состава среды, температуры, гидро- и аэродинамических условий, вида и величины механических напряжений, а также назначение и конструкцию изделия.

1.2. Показатели коррозионной  стойкости могут быть количественными,  полуколичественными (балльными)  и качественными.

1.3. Коррозионную стойкость  следует, как правило, характеризовать количественными показателями, выбор которых определяется видом коррозии и эксплуатационными требованиями. Основой большинства таких показателей является время достижения заданной (допустимой) степени коррозионного поражения металла в определенных условиях.

Показатели коррозионной стойкости, в первую очередь время  до достижения допустимой глубины коррозионного поражения, во многих случаях определяют срок службы, долговечность и сохраняемость конструкций, оборудования и изделий.

1.4. Для ряда коррозионных  эффектов (интегральных показателей коррозии) соответствуют им скоростные (дифференциальные) показатели коррозии.

При линейной зависимости  коррозионного эффекта от времени  соответствующий скоростной показатель находят отношением изменения коррозионного эффекта за определенный интервал времени к величине этого интервала.

При нелинейной зависимости  коррозионного эффекта от времени  соответствующий скоростной показатель коррозии находят как первую производную по времени графическим или аналитическим способом.

1.5. Показатели коррозионной стойкости определяют из временной зависимости соответствующего интегрального показателя коррозии графическим способом, приведенным на схеме, или аналитически из его эмпирической временной зависимости у = f(t), находя для допустимого (заданного) значения удоп соответствующую величину t .

Показатели коррозионной стойкости при воздействии на металл механических факторов, в том числе остаточных напряжений определяют непосредственно при коррозионных испытаниях.

 

 

Рисунок 36. Схема зависимости коррозионного эффекта (интегрального показателя) у от времени.

 

1.6. Допускается использование  наряду с приведенными в таблице  показателями других количественных показателей, определяемых эксплуатационными требованиями, высокой чувствительностью экспериментальных методов или возможностью использования их для дистанционного контроля процесса коррозии, при предварительном установлении зависимости между основным и применяемым показателями. В качестве подобных показателей коррозии с учетом ее вида и механизма могут быть использованы: количество выделившегося и (или) поглощенного металлом водорода, количество восстановившегося (поглощенного) кислорода, увеличение массы образца (при сохранении на нем твердых продуктов коррозии), изменение концентрации продуктов коррозии в среде (при их полной или частичной растворимости), увеличение электрического сопротивления, уменьшение отражательной способности, коэффициента теплопередачи, изменение акустической эмиссии, внутреннего трения и др.

Для электрохимической коррозии допускается использование электрохимических показателей коррозии и коррозионной стойкости.

При щелевой и контактной коррозии показатели коррозии и коррозионной стойкости выбирают по таблице в  соответствии с видом коррозии (сплошная или питтинговая) в зоне щели (зазора) или контакта.

1.7. Для одного вида  коррозии допускается характеризовать  результаты коррозионных испытаний  несколькими показателями коррозии.

При наличии двух или  более видов коррозии на одном  образце (изделии) каждый вид коррозии характеризуют собственными показателями. Коррозионную стойкость в этом случае оценивают по показателю, определяющему работоспособность системы.

1.8. При невозможности  или нецелесообразности определения  количественных показателей коррозионной стойкости допускается использовать качественные показатели, например, изменение внешнего вида поверхности металла. При этом визуально устанавливают наличие потускнения; коррозионных поражений, наличие и характер слоя продуктов коррозии; наличие или отсутствие нежелательного изменения среды и др.