Однородность твёрдости стали марки AISI 4140 при использовании метода закалки распылением

Мохамад Ачиарсиах$^{1}$, Поппи Паспитасари$^{2,3}$

$^{1}$Bandung Polytechnic of Manufacturing, Foundry Department, 21 Kanayakan Str., ID-40135 Bandung, West Java, Indonesia
$^{2}$State University of Malang, Mechanical Engineering Department, 5 Semarang Str., ID-65145 Malang, East Java, Indonesia
$^{3}$State University of Malang, Centre of Advanced Materials for Renewable Energy, 5 Semarang Str., ID-65145 Malang, East Java, Indonesia

Получена: 15.03.2019. Скачать: PDF

Исследованы прочностные характеристики зубьев ковша экскаватора, используемого при добыче угля. Экскаватор используют для вскрытия поверхности или выемки грунта, которые прикрывают угольные месторождения. Зубья ковша экскаватора изготовлены Бандунгским политехническим заводом из стали AISI 4140. В процессе серийного производства возникла проблема, связанная с широким разбросом значений твёрдости вследствие использования закалки продувкой. Поэтому возникла необходимость поиска альтернативного метода для обеспечения более узкого диапазона разброса твёрдости зубьев ковша. Для этого была изучена возможность использования метода закалки зубьев путём распыления. В проведённых исследованиях использовали метод равномерного распыления на образцы, расположенные на вращающейся стальной полке. Измерение твёрдости проводили трижды склероскопом Шора на образцах в двух точках: на концах зубьев ковша и на расстоянии 80 мм от концов. Затем определяли среднее значение результатов измерений. Проведённые исследования показали, что закалка распылением даёт меньший разброс твёрдости по сравнению с закалкой с продувкой. Полученные изделия с использованием продувки имели твёрдость 25,16 $HRB$ в точке 1 и 15,66 $HRB$ в точке 2. Изделия с использованием первичной закалки распылением имели твёрдость 15,1 $HRB$ в точке 1 и 11,56 $HRB$ в точке 2, а после вторичной закалки распылением — 7,3 $HRB$ в точке 1 и 8,4 $HRB$ в точке 2. Таким образом, закалка распылением обеспечивает получение более равномерной твёрдости вдоль зубцов и может стать заменой для традиционного метода закалки.

Ключевые слова: закалка распылением, закалка с продувкой, твёрдость, серийное производство.

URL: http://mfint.imp.kiev.ua/ru/abstract/v42/i03/0401.html

PACS: 61.66.Dk, 62.20.Qp, 81.40.Cd, 81.40.Ef, 81.65.-b, 81.70.Bt


ЦИТИРОВАННАЯ ЛИТЕРАТУРА
  1. S. Shahria and S. Wiengwiset, Appl. Clay Sci., 67–68: 26 (2012). Crossref
  2. K. M. Zwilsky and E. L. Langer, ASM Metals Handbook, Technology (ASM International: 2001), vol. 1.
  3. ASM Handbook, Properties and Selection: Irons, Steels, and High-Performance Alloys (ASM International: 1990), vol. 1.
  4. W. Callister and D. Rethwisch, Materials Science and Engineering: an Introduction (ASM International: 2015).
  5. ASM Handbook: Heat Treating, Technology (ASM International: 2001), vol. 4.
  6. N. Mascarenhas and I. Mudawar, Int. J. Heat Mass Transfer, 53, Iss. 25–26: 5871 (2010). Crossref
  7. D. Tumac, Rock Mech. Rock Eng., 47: 703 (2014). Crossref
  8. George E. Totten, C. E. Bates, and N. A. Clinton, Handbook of Quenchants and Quenching Technology (ASM International: 1993), ch. 7.
  9. N. Mascarenhas and I. Mudawar, Int. J. Heat Mass Transfer, 55, Iss. 11–12: 2953 (2012). Crossref
  10. S. Suryana, U. Sekaran, S. Lee, T. Stearns, and G. M. Geoffrey, Int. J. Manage., 3: 1 (2013).
  11. Michael Ashby and Kara Johnson, Materials Design (Butterworth-Heinemann: 2003).
  12. George E. Totten, Steel Heat Treatment Handbook (ASM International: 2006).
  13. ASM Handbook: Heat Treatment (ASM International: 1991), vol. 4.
  14. S. Coriell, Precipitation Hardening of Metal Alloys (A Century of Excellence in Measurements, Standards, and Technology: 2000).
  15. G. Liang and I. Mudawar, Int. J. Heat and Mass Transfer, 115: 1206 (2017). Crossref
  16. X. Deng and D. Ju, Phys. Procedia, 50: 368 (2013). Crossref