Підвищення зносостійкості лап культиватора шляхом модифікації безводневим азотуванням у тліючому розряді

  • M. Skyba Хмельницький національний університет,
  • M. Stechyshyn Хмельницький національний університет,
  • V. Oleksandrenko Хмельницький національний університет,
  • M. Lukianiuk Хмельницький національний університет,
  • M. Botvin Хмельницький національний університет,
Ключові слова: безводневе азотування в тліючому розряді (БАТР), зносостійкість, абразивне тертя

Анотація

У статті розглянуто проблему підвищення зносостійкості ґрунтообробного інструмента – лап культиватора Tiger-Mate 200. Для підвищення зносостійкості лап культоватора було застосовано як спосіб модифікації поверхневого шару лапи –  безводневе азотування в тліючому розряді (БАТР). Дослідження виконували у два етапи. На першому етапі досліджено на зносостійкість зразки циліндричної форми діаметром 5 мм, довжиною 20 мм, виготовлені з матеріалу лап з використанням універсальної машини тертя 2168 УМТ з метою оптимізації технологічних параметрів БАТР, за якими надалі проводилася модифікації лап культиватора. У ході пошуку оптимальних параметрів процесу БАТР змінювалися: відсотковий вміст компонентів газової суміші (азот – аргон); температура процесу насичення; тиск газової суміші в розрядній камері та тривалість процесу насичення. У процесі досліджень визначали поверхневу твердість зразків та її розподіл за глибиною мікрошліфа, а ренгеноструктурний аналіз дифузійного шару дозволив визначити вплив структурних складових азотованого шару на трибологічні характеристики конструкційних сталей в умовах абразивного зношування.

Проаналізовано вплив технологічних режимів азотування (температури Т; тиску р; складу газової суміші С; часу азотування t) на товщину нітридної зони та азотованого шару, а також розподіл мікротвердості за товщиною поверхневого зміцненого шару.

Знайдено оптимальні технологічні режими БАТР для зміцнення лап культиватора за критерієм максимальної абразивної зносостійкості, що дозволило підвищити термін роботи модифікованих лап в 1,4 – 1,5 раза.

Посилання

Denysenko, M. І., & Voitiuk, V. D. (2016). Zmіtsnennia lez hruntoobrobnikh robochykh orhanіv sіlskohospodarskykh mashyn z utvorenniam efektu samozahostriuvannia. Tekhnіchnyi servіs ahropromyslovoho, lіsovoho ta transportnoho kompleksіv, 6, 175–182.

Borak, K. V. (2015). Pіdvyshchennia nadіinostі robochykh orhanіv hruntoobrobnykh mashyn. Vіsnyk Kharkіvskoho natsіonalnoho tekhnіchnoho unіversitetu sіlskoho hospodarstva іmenі Petra Vasylenka, 163, 120–125.

Volkov, Yu. V., Volkova, Z. A., & Kaigorodcev, L. M. (1994). Dolgovechnost mashin rabotaiushchikh v abrazivnoi srede. Moskva : Mashinostroenie.

Aulіn, V.V., Bobrytskyi, V. M., & Tykhyi, A. A. (2010). Teoretychnі osnovy samozahostriuvannia, mіtstnostі і znoshuvannia rіzalnykh elementіv ROGM ta napriamky pіdvyshchennia yikh dovhovіchnostі. Vіsnyk іnzhenernoi akademіi Ukrainy, 1, 149–154.

Bobrytskyi, V. M. (2007). Pіdvyshchennia znosostіikostі rіzalnykh elementіv robochykh orhanіv hruntoobrobnykh mashyn: avtoref. dis. … kand. tekh. nauk: Kyiv.

Shkrehal, O. M. (2013). Pіdvyshchennia dovhovіchnostі robochykh orhanіv kultyvatorіv. Vіsnyk HNTUSG. Problemy nadіinostі mashyn ta zasobіv mekhanіzatsii sіlskohospodarskoho vyrobnytstva, 139, 168–173.

Stechyshyn, M. S., Lukianiuk, M. V., Oleksandrenko V. P., & Lukianiuk M. M. (2019). Rozrobka і doslіdzhennia nyzkotemperaturnykh hazorozriadnykh tekhnolohii u Podіlskomu naukovomu fіzyko-tekhnolohіchnomu tsentrі. Vіsnyk HNU, 3, 6–12.

Skyba, M. Ye. et al. (2020). Wear resistance and physicochemical properties of 12XH3A carbohydrate. International Scientific Journal Problems of tribology, 1/95, 6–15.

Lakhtіn, Yu. M., & Kohan, Ya. D. (1992). Struktura i prochnost azotirovanykh splavov. Moskva: Metallurgiya.

Kaplun, V. G., & Kaplun, P. V. (2015). Ionnoe azotirovanie v bezvodorodnykh sredakh: monohrafiia. Hmelnitskii.

Pastukh, I. M. (2006). Teoriia i praktika bezvodorodnoho azotirovaniia v tleiushchem razriade. Kharkov: NNC HFTI.

Stechyshyn, M. S., Martynyuk, A. V., Bilyk, Y. M., Oleksandrenko, V. P., & Stechyshyna, N. M. (2017). Influence of the Ionic Nitriding of Steels in Glow Discharge on the Structure and Properties of the Coatings. Materials Science, 53 (3), 343–349.

Stechyshyn, M. S., Stechyshyna, N. M., & Kurskoi, V. S. (2018). Corrosion and Electrochemical Characteristics of the Metal Surfaces (Nitrided in Glow Discharge) in Model Acid MediaMarch. Materials Science, 53(5), 724–731.

Stechyshyn, M. S., Stechyshyna, N. M., Martynyuk, A. V., & Luk’yanyuk, M. M. (2018). Strength and Plasticity of the Surface Layers of Metals Nitrided in Glow Discharge. Materials Science: Springer (USA), 54 (5), 55–60.

Stechyshyn, M. S., Skyba, M. E., Sukhenko Yu. G., & Tsepenyuk, M. I. (2019). Fatigue Strength of Nitrided Steels in Corrosion-Active Media of the Food Enterprises. Materials Science, 55(1), 136–141.

Stechyshyn, M.S., Skyba, M. E., Stechyshyna, N. M., Martynyuk, A. V., Mardarevych, R. S. (2020). Physicochemical Properties of the Surface Layers of 40Kh Steel After Hydrogen-Free Nitriding in Glow Discharge. Materials Science, 55(6), 892–898.

Опубліковано
2021-02-24
Як цитувати
Skyba, M., Stechyshyn, M., Oleksandrenko, V., Lukianiuk, M., & Botvin, M. (2021). Підвищення зносостійкості лап культиватора шляхом модифікації безводневим азотуванням у тліючому розряді. Вісник Львівського національного аграрного університету: агроінженерні дослідження, (24), 109-114. https://doi.org/10.31734/agroengineering2020.24.109