Методика для ускоренных испытаний образцов на износостойкость

Приведены методики ускоренных испытаний на абразивный износ. Показано, что методика, реализуемая на установке ИМ-01 конструкции ВИСХОМ, как и методика Бринелля – Ховарта для лабораторных исследований, в которых используют порошковый абразив, имеют недостатки. В частности, при использовании сыпучего абразивного материала возникают сложности его равномерного распределения по поверхности зоны контакта, а также проблемы обеспечения стабильности подачи образивного материала в течение времени эксперимента. Цель данного исследования — разработка методики сравнительной оценки износостойкости, исключающей отмеченные недостатки. Испытания проводили на установке М-1, используя образцы-пластины размером 60 × 40 × 3 мм. В качестве абразивного материала применяли радиальный лепестковый круг диам. 150 – 220 мм, шириной 30 мм, диаметром посадочного отверстия 30 – 40 мм. Величину износа определяли по уменьшению массы образца путем взвешивания на весах с точностью 0,0001 г до и после испытаний. Результаты испытаний рассматривали как относительную износостойкость ε, равную отношению износостойкости испытуемого образца к износостойкости эталона. Использование относительной износостойкости позволяет повысить точность полученных результатов вследствие исключения влияния на них естественных изменений внешних параметров, определяющих интенсивность изнашивания в процессе испытаний. Установка обеспечивает ускоренные сравнительные испытания образцов: затраты времени на испытание одного образца составили около 8 мин, тогда как при испытании на установке ИМ-1 — 40 мин. При этом сохраняются структура и размеры зерна рабочего тела, постоянство нагрузки в зоне контакта и скорости взаимодействия образца и инструмента. Лепестковые круги различной зернистости позволяют применять установку для широкого спектра задач, использовать образцы без предварительного шлифования, но с их предварительным очищением от шлаков и крупных частиц и последующим нанесением износостойких покрытий.

1. Новиков В. С. Обеспечение долговечности рабочих органов почвообрабатывающих машин. — М.: ИНФРА-М, 2019. — 155 с.

2. Новиков В. С. Упрочнение рабочих органов почвообрабатывающих машин на заданный ресурс. — М.: НИЦ ИНФРА-М, 2018. — 169 с.

3. Кузьменко А. Г., Вишневский О. А. Метод испытаний на абразивный износ по схеме Бринелля – Ховарта (Br–Hv). Ч. I. Теоретические основы метода. — Хмельницкий: Хмельницкий национальный университет, 2012. С. 102 – 108.

4. Li C. X. Surface Engineering / Wear Testing and Wear Measurement. — The University of Birmingham, UK. http://emrtk.unimiskolc.hu/projektek/adveng/home/kurzus/korsz_anyagtech/ 1_konzultacio_elemei/wear_testing_measurement.htm

5. Kennedy D. M., Hashmi M. S. J. Methods of wear testing for advanced surface coatings and bulk materials / J. Mater. Proc. Technol. 1998. N 77. P. 246 – 253.

6. Аулов В. Ф., Рожков Ю. Н., Ишков А. В., Кривочуров Н. Т., Иванайский В. В., Новиков В. С. Сравнительные испытания на износостойкость образцов из стали 65Г и образцов с покрытием скоростным ТВЧ-борированием / Энергоэффективные и ресурсосберегающие технологии и системы. — Саранск: Национальный исслед. Мордовский университет, 2017. С. 422 – 427.

7. Аулов В. Ф., Иванайский В. В., Ишков А. В. и др. Получение износостойких композиционных покрытий на стали 65Г при ТВЧ-нагреве / Технология машиностроения. 2015. № 2. С. 30 – 34.

8. Аулов В. Ф., Иванайский В. В., Ишков А. В., Коваль Д. В., Кривочуров Н. Т., Соколов А. В. Получение износостойких композиционных боридных покрытий на стали 65г при ТВЧ-нагреве / Технология машиностроения. 2015. № 2. С. 30 – 34.

9. Ишков А. В., Лялякин В. П., Аулов В. Ф., Кривочуров Н. Т., Иванайский В. В., Соколов А. В. Комбинированные функциональные покрытия для деталей сельхозмашин сложной формы: конструкция и технология получения / Аграрная наука — сельскому хозяйству. В 3 кн. — Барнаул: Алтайский гос. аграрный университет, 2015. С. 59 – 60.

10. Ишков А. В., Иванайский В. В., Кривочуров Н. Т., Максимов А. А., Мишустин Н. М. Влияние природы борирующего агента, флюсов и активаторов на характеристики покрытий, полученных при скоростном борировании легированных сталей / Ползуновский вестник. 2010. № 3. С. 142 – 146.