Increase of durability of working bodies of tillage machines by applying metal-ceramic coatings


Cite item

Full Text

Abstract

Currently, the most promising to increase the durability of the working bodies of tillage machines are metal-ceramic materials that are applied to the cutting surfaces in the form of coatings. A promising way to create metal-ceramic coatings is carbovibar hardening (CVH). When using CVH, a multicomponent paste containing a metal matrix, ceramic components and an activator of the arc burning process (cryolite) is applied onto the hardened surface, which, after drying, is melted by a vibrating carbon electrode to form a metal-ceramic coating. The aim of the work is to substantiate the feasibility of using a matrix powder on an iron basis in the composition of multicomponent pastes for CVH in order to improve the structure and physicomechanical properties of metal-ceramic coatings and increase the durability of the working bodies of tillage machines. When conducting research, iron-based powders and nickel-based powders were used as the matrix material of multicomponent pastes for the CVH, and boron and silicon carbides were used as ceramic components of the pastes. The greatest microhardness (1354 HV) are metal-ceramic coatings obtained on pastes containing matrix powder and boron carbide. The microstructure of the obtained coatings is dense and practically non-porous, and their wear is 3,6 times less than the wear of 30 GR steel adopted as the reference standard. The use of the matrix powder in the paste leads to a significant reduction in the microhardness of metal-ceramic coatings (1033 HV using boron carbide and 942 HV - silicon carbide), they contain a significant number of pores of various sizes. The obtained data confirm the feasibility of using iron-based powder as a matrix material of multicomponent pastes for CVH. According to the results of the research, the paste should contain 60 % of powder, 30 % of boron carbide and 10 % of cryolite. Its use will significantly increase the durability of the working bodies of tillage machines, reinforced with metal-ceramic coatings obtained at CVH.

About the authors

N. V Titov

Oryol State Agrarian University n.a. Nikolay Parakhin

Email: ogau@mail.ru
PhD in Engineering

References

  1. Михальченков А.М., Будко С.И. Стойкость к абразивному изнашиванию восстановленных и упрочненных лемешных долот Lemken // Тракторы и сельхозмашины. 2012. № 8. С. 45-48.
  2. Лялякин В.П., Соловьев С.А., Аулов В.Ф. Состояние и перспектива упрочнения и восстановления деталей почвообрабатывающих машин сварочно-наплавочными методами // Труды ГОСНИТИ. 2014. Т. 115. С. 96-104.
  3. Михальченков А.М., Козарез И.В., Михальченкова М.А. Износ цельнометаллических и составных лемехов // Тракторы и сельхозмашины. 2014. № 7. С. 39-43.
  4. Лялякин В.П., Голубев И.Г. Перспективы восстановления деталей сельскохозяйственной техники // Техника и оборудование для села. 2016. № 4. С. 41-43.
  5. Муртазин Г.Р., Зиганшин Б.Г., Яхин С.М. Повышение ресурса рабочих органов почвообрабатывающих машин // Техника и оборудование для села. 2015. № 10. С. 32-34.
  6. Титов Н.В., Литовченко Н.Н., Коротков В.Н. Метод вибродуговой наплавки металлокерамики деталей техники, работающей в условиях абразивного износа // Труды ГОСНИТИ. 2013. Т. 111. Ч. 2. С. 219-222.
  7. Титов Н.В. Повышение износостойкости рабочих поверхностей стрельчатых лап почвообрабатывающих машин карбовибродуговым упрочнением // Техника и оборудование для села. 2015. № 11. С. 38-41.
  8. Литовченко Н.Н., Куликов В.Н., Титов Н.В. Вибродуговая наплавка графитовым электродом нанометаллокерамических композиционных материалов // Сварочное производство. 2013. № 2. С. 51-53.
  9. Лялякин В.П., Титов Н.В., Литовченко Н.Н., Ничипоренко Р.С. Карбовибродуговой метод упрочнения деталей машин, работающих в условиях абразивного износа, наплавкой металлокерамики (КВДНМК) // Труды ГОСНИТИ. 2014. Т. 114. С. 144-149.
  10. Титов Н.В. Повышение долговечности рабочих органов плугов карбовибродуговым упрочнением их режущих поверхностей // Труды ГОСНИТИ. 2016. Т. 125. С. 256-261.
  11. Титов Н.В., Хамзин А.В., Слободчиков Д.А. Перспективная технология восстановления и упрочнения лемехов плугов // Инновации в сельском хозяйстве. 2016. № 3 (18). С. 218-222.
  12. Титов Н.В., Виноградов В.В., Слободчиков Д.А. Импортозамещающая технология упрочнения стрельчатых лап почвообрабатывающих машин // Инновации в сельском хозяйстве. 2016. № 1 (16). С. 138-141.
  13. Бажин П.М., Столин А.М., Титов Н.В. Композиционные защитные покрытия на основе TiC-W2C-Co, полученные электродуговой наплавкой СВС-электродами на деталях сельскохозяйственной техники // Композиты и наноструктуры. 2016. Т. 8. № 1. С. 58-65.
  14. Михальченков А.М., Денисов В.А., Новиков А.А. Оборудование и методика проведения ускоренных сравнительных испытаний на износостойкость сталей, эксплуатируемых в почвенной среде // Тракторы и сельхозмашины. 2016. № 5. С. 46-48.

Copyright (c) 2018 Titov N.V.

Creative Commons License
This work is licensed under a Creative Commons Attribution-NonCommercial-NoDerivatives 4.0 International License.
 


This website uses cookies

You consent to our cookies if you continue to use our website.

About Cookies