Materijal sjedišta ventila Sinterovana legura na bazi željeza koja se lako obrađuje za umetke sjedišta ventila. Ploče ventila sa zavarenim kosinama. Tehnološki proces oporavka diska ventila

Restauracija sjedišta ventila. Kada istrošenost sjedišta ventila ne prelazi maksimalno dopušteno, vraćanje njihovih performansi svodi se na formiranje potrebnog kuta zakošenja. Prije zakošenja sjedišta ventila zamijenite istrošene čahure vodilice ventila novima i obradite ih razvrtačem ugrađenim u trn. Obrađena rupa se koristi kao tehnološka podloga za udubljenje skošenja dosjeda ventila, čime se osigurava potrebno poravnanje otvora vodećih čaura i sjedišta ventila. Sjedala ventila se obrađuju pomoću plutajućeg uloška. Ako su sjedišta ventila istrošena iznad dozvoljenog nivoa, obnavljaju se ugradnjom sjedišta ventila.

Prilikom vraćanja sjedišta ventila pritiskom na sjedišta, nepokretnost spoja se osigurava zatezanjem. Potrebna čvrstoća se u ovom slučaju postiže naprezanjima koja nastaju u materijalu sjedišta i glave cilindra. Uz produženo izlaganje toplini, naprezanja se mogu smanjiti, čime se smanjuje čvrstoća prianjanja. Stoga je za proizvodnju sjedišta ventila potrebno koristiti materijale visoke čvrstoće otporne na toplinu: liveno gvožđe VCh50-1,5, specijalno liveno gvožđe br. 3 TM 33049. Nedavno je legura EP-616 na bazi hrom-nikla imala postati široko rasprostranjena. Rupe za sedla se obrađuju posebnim upuštačem, koji se ugrađuje u poseban trn. Prečnik upuštača se bira u skladu sa veličinom otvora koji se obrađuje za umetak ventila. Centriranje alata vrši se pomoću čahura za vođenje koji su ugrađeni u otvore za čahure ventila. Ovo obezbeđuje visoku koncentričnost obrađenih površina ispod umetaka sedišta i površine za centriranje. Osim toga, korištenje krutih vodilica omogućava obradu rupa na stroju za vertikalno bušenje 2H135 i postizanje potrebne dimenzionalne i geometrijske točnosti obrađenih površina. Prilikom bušenja, glava se ugrađuje u posebno učvršćenje.

Prvo se prethodno probuše sjedišta ventila, a zatim na kraju pri 100 o/min vretena mašine, ručno ubacivanje u jednom prolazu. Sedišta (sl. 58 i 59) se pomoću trna utisnu u ovako pripremljena sedišta ventila. U tom slučaju glava cilindra se prethodno zagrije na temperaturu od 80...90°C, a sjedišta se hlade u tekućem dušiku na -100 - ... 120°C. Glave se zagrijavaju u grijaćoj kupelji OM-1600 i hlade pomoću Dewar posude. Prstenovi moraju biti utisnuti u podreze glave do loma i bez izobličenja (Sl. 60). Nakon pritiskanja, sedišta se zalivaju u četiri tačke ravnomerno u luku od 90°. Zatim se glava cilindra ugrađuje na postolje OR-6685 za iskošenje sjedišta ventila, buše se rupe u čahurama za vođenje i upuštaju se ivice sjedišta ventila. Rupe u čaurama se razvrtaju pri 50 o/min i posmaku od 0,57 mm/okr u jednom prolazu, upuštanje se vrši pri 200 o/min upuštača, posmaku od 0,57 mm/okr u više prolaza.

Kao rezultat ponovljene obrade ravnine glava cilindra glodanjem ili brušenjem, donji zid glave postaje tanji i manje izdržljiv, stoga za ovu grupu dijelova obnavljanje sjedišta ventila pritiskom na sjedišta nije dovoljno pouzdan. U tom slučaju treba obnoviti sjedišta ventila pomoću plinske površine. Ako glava, osim istrošenih sjedišta ventila, ima i pukotine, tada prvo morate vratiti sjedišta, a zatim zavariti pukotine.

Prilikom rada na motoru, kao rezultat mehaničkih i toplinskih opterećenja, u donjoj ravnini glave cilindra akumuliraju se značajna unutarnja naprezanja, čije vrijednosti i priroda raspodjele mogu biti vrlo različite. Akumulirani naponi dovode do savijanja glava, au nekim slučajevima - do pojave pukotina. Ako se koristi zavarivanje hladnim lukom, onda će nastala naprezanja zavarivanja, koja se zbrajaju u odvojenim područjima sa zaostalim, kao i montažom (kada je glava zategnuta) i radnicima, uzrokovati pojavu novih pukotina. Stoga je za natapanje gnijezda potrebno koristiti metodu koja bi smanjila zaostala naprezanja i ne bi dovela do pojave novih. Ova metoda je vruće zavarivanje, koje osigurava visokokvalitetne zavarene spojeve uz minimalno opterećenje dijela.

Kod vrućeg zavarivanja, glava se prethodno zagrije na temperaturu od 600 ... 650 ° C i zavaruje na temperaturi dijela ne nižoj od 500 ° C. Donja granica zagrijavanja je postavljena na osnovu svojstava lijevanog željeza, čija duktilnost naglo pada ispod ove temperature, što dovodi do pojave naprezanja zavarivanja. Prije zagrijavanja, sjedišta ventila glava se pažljivo čiste.

Za zagrijavanje glave koristi se grijaća komorna peć s električnim ili drugim grijanjem. Preporučljivo je koristiti komornu električnu peć H-60, u kojoj se istovremeno može zagrijati do pet glava.

Od velike važnosti je brzina zagrijavanja i hlađenja dijelova. Brzo zagrijavanje glave cilindra može uzrokovati dodatna naprezanja.

Po završetku zagrevanja, pokretni sto za zavarivanje se pomera do otvora peći i na njega se postavlja glava.

Zavarivanje se izvodi oksi-acetilenskim plamenikom GS-53 ili GS-ZA ("Moskva"), uz pomoć vrhova br. 4 ili 5, ovisno o veličini pukotine. Da obezbedi Visoka kvaliteta zavarenog metala, treba koristiti dobro oblikovan, oštro izražen plamen plamenika, za koji usnik gorionika za zavarivanje mora biti u dobrom tehničkom stanju. Pri zavarivanju pukotina i navarivanju sjedišta ventila koristi se redukcijski dio plamena koji štiti metal od oksidacije zbog sadržaja vodika, ugljičnog dioksida i ugljičnog monoksida u plamenu. Jezgro plamena u procesu navarivanja treba biti na udaljenosti od 2...3 mm od površine dijela. Zavarivanje se izvodi uz ravnomjerno kontinuirano zagrijavanje zavarenog bazena.

Kao šipka za punjenje koriste se šipke od livenog gvožđa marke A (sastav u%): 3 ... 3,6C; 3...2,5 Si; 0,5...0,8 MP; R 0,5...0,8; S0.08; 0,05 Cr; 0,3 Ni. Prečnik šipke - 8...12mm (odaberite u zavisnosti od širine žleba pukotine). Površina šipki mora biti temeljno očišćena i odmašćena. Kao fluks koristi se fino mljeveni kalcinirani boraks ili njegova 50% mješavina sa sušenom soda pepelom.

Dobri rezultati se postižu i upotrebom fluksa FSC-1, ANP-1 i ANP-2.

Nakon što je zavarivanje završeno, glava cilindra se vraća u peć kako bi se smanjila naprezanja zavarivanja. Glava se zagreva na 680°C, a zatim hladi, prvo polako (rernom), na 400°C, a zatim u suvom pesku ili termosici, po rasporedu. Potpuno ohlađene glave se čiste od šljake i kamenca i šalju na mašinsku obradu. Najprije se glodala spojna ravan gloda na horizontalnoj glodalici tipa 6N82 sa cilindričnim glodalom 180X X125 mm ili na vertikalnoj glodalici 6M12P sa uložnim glodalima VK6 ili VK8.

Nakon obrade ravni vrši se kontrola kvaliteta zavarivanja. Zavarena mjesta moraju biti čista, bez školjki i inkluzija šljake. Zakošenje sjedišta ventila vrši se upuštačem sličnim gore opisanom skošenju sjedišta.

Valve lapping. Prije demontaže glave cilindra očistite ih od naslaga ulja i ugljenika i označite serijske brojeve ventila na krajevima ploča kako biste ih ugradili na svoja mjesta prilikom montaže.

Za pucanje ventila potrebno je ugraditi glavu cilindra bez injektora, klackalice, osovine klackalica i klinove za montažu osovine klackalice sa spojnom površinom na ploču tako da se osigura zaustavljanje ventila. Sušenje se vrši pomoću uređaja prikazanog na sl. 84. U tu svrhu uvrnuti zaporni vijak 1 uređaja u otvor za klin za pričvršćivanje osovine klackalice, postaviti potisnu ploču 2 uređaja na opružnu ploču odgovarajućeg ventila i pritiskom na ručku 3 od polugu uređaja, pritisnite opruge ventila, uklonite krekere i uklonite sve dijelove sklopa ventila. Na isti način, sukcesivno otpustite sve ostale ventile i uklonite opruge ventila i pripadajuće dijelove.

Okrenite glavu cilindra i uklonite ventile iz vodilica. Temeljno očistite ventile i sjedišta od prljavštine, naslaga ugljika i ulja, operite u kerozinu ili specijalnom rastvoru deterdženta, osušite i pregledajte kako biste utvrdili stupanj popravke. Moguće je vratiti nepropusnost ventila preklapanjem samo ako ima malog habanja i malih školjki na radnoj faseti, i samo ako ploča i vreteno nisu iskrivljeni i nema lokalnih izgaranja na fasetama ventila i sjedišta .

U prisustvu takvih nedostataka, preklapanju treba prethoditi brušenjem sjedišta i ventila ili zamjenom neispravnih dijelova novima.

Za preklapanje ventila koristite specijalnu pastu za lepljenje pripremljenu temeljnim mešanjem tri dela (po zapremini) zelenog mikropraha silicijum karbida sa dva dela motornog ulja i jednim delom dizel goriva. Pre upotrebe dobro promešati smešu za lepljenje, jer u odsustvu mehaničkog mešanja, mikroprašak može da se istaloži.

Ugradite glavu cilindra na ploču ili poseban alat sa površinom za spajanje prema gore. Nanesite tanak, ravnomjeran sloj paste za lepljenje na lice ventila, podmažite vreteno ventila čistim motornim uljem i ugradite ga u glavu cilindra. Dozvoljeno je nanošenje paste na ivicu sedla. Brušenje se vrši povratnim rotacijskim pokretima ventila pomoću specijalnog alata ili bušilice sa usisnom čašom. Pritiskom na ventil silom od 20 ... 30 N (2 ... 3 kgf), okrenite ga za 1/3 okretaja u jednom smjeru, a zatim, popuštajući silu, 1/4 okretaja u suprotnom smjeru. Nemojte trljati kružnim pokretima.

Povremeno podižući ventil i dodajući pastu na zakošenost, nastavite sa preklapanjem, kao što je gore navedeno, sve dok se na kosinama ventila i sjedišta ne pojavi kontinuirani mat remen širine od najmanje 1,5 mm. Pukotine mat remena i prisutnost poprečnih ogrebotina na njemu nisu dozvoljeni. Uz pravilno preklapanje, mat pojas na prednjoj strani sjedišta ventila trebao bi početi od veće baze.

Nakon brušenja, ventile i glavu motora dobro operite kerozinom ili posebnim rastvorom za čišćenje i osušite.

Pažnja! Prisustvo čak i neznatnih ostataka paste za lepljenje na ventilu ili glavi motora može dovesti do habanja i ubrzanog trošenja cilindarskih košuljica i klipnih prstenova.

Ugradite ventile, opruge i njihove montažne dijelove na glavu cilindra i osušite ventile pomoću alata (vidi sliku 84).

Provjerite kvalitetu mljevenja u spoju ventil-sjedište na curenje tako što ćete sipati kerozin ili dizel gorivo, naizmjenično ga ulijevati u ulazne i izlazne kanale. Dobro uklopljeni ventili ne bi trebali propuštati kerozin ili dizel ni jednu minutu.

Prihvatljivo je provjeriti kvalitetu preklapanja olovkom. Da biste to učinili, nanesite 10-15 crtica u pravilnim intervalima mekom grafitnom olovkom preko ivice brušenog čistog ventila, zatim pažljivo umetnite ventil u sjedište i, snažno pritiskajući sjedište, okrenite ga za 1/4 okreta . At dobra kvaliteta lapping, sve crtice na radnoj kosi ventila treba izbrisati. Ako su rezultati provjere kvaliteta dotjerivanja nezadovoljavajući, mora se nastaviti.

6.10.1 Plazma zavarivanje ventila .

Ispušni ventili brodskih dizel motora srednje brzine (na primjer, "SULZERA 25") izrađeni su od čelika 40X9C2 i 40X10C2M.

Da bi se osigurale povećane performanse ventila, zaptivni pojas ploče je ojačan nanošenjem na površinu. Da bi se osigurale optimalne osobine nanesenog metala, HAZ i osnovnog metala, razvijen je proces automatskog navarivanja plazmom samofluksirajućim prahom PR-N77Kh15SZR2. (Ranije se za to koristilo ručno argon-lučno navarivanje stelitom).

Plazma navarivanje se vrši na instalaciji UPN-303 sa sledećim parametrima režima: struja luka direktnog polariteta 100-110A, napon luka 35-37V, potrošnja praha 2kg/h, brzina navarivanja 7-8 m/h. Prah se uduvava u plazmu. Navarivanje se vrši poprečnim oscilacijama plazma gorionika. Argon se koristi kao plin za stvaranje plazme, zaštitni i transportni plin. Prije izbijanja na površinu, disk ventila se zagrijava plamenom acetilena i kisika do temperature od 200-250 0 C.

Priprema ivica se izvodi prema sl. 1. Da bi se osigurao horizontalni položaj površine zavarene trake, vreteno ventila u manipulatoru instalacije za zavarivanje postavlja se pod uglom od 30 0 u odnosu na vertikalu. Oblaganje se izvodi u jednom sloju.

Nakon navarivanja vrši se žarenje na temperaturi od 700 0 C.

Ventili imaju potrebnu tvrdoću osnovnog metala HRC 24-25, potrebnu povećanu tvrdoću nanesenog HRC 38-41 i prihvatljivu tvrdoću HAZ metala HRC 36-37.

6.10.2 Zavarivanje ventila sa stelitom.

Ventili snažnih brodskih dizel motora također su obloženi stelitom.

Legure kobalta sa hromom i volframom, takozvani steliti, odlikuju se izvanrednim svojstvima performansi: u stanju su da održavaju tvrdoću pri visoke temperature ah, otporan na koroziju i eroziju, a također ima odličnu otpornost na habanje u suhom trenju metala o metal. Sam po sebi, kobalt nema visoku otpornost na toplinu, ovo svojstvo legurama daju aditivi hroma (25-35%) i volframa (3-30%). Važna komponenta je također ugljik, koji formira posebne tvrde karbide sa volframom i hromom, koji poboljšavaju otpornost na abrazivno habanje.

Ventili motora su zavareni legurama kobalta unutrašnjim sagorevanjem, zaptivne površine parnih fitinga ultravisokih parametara, matrice za presovanje obojenih metala i legura itd. Prilikom navarivanja čelika potrebno je težiti minimalnom prelasku gvožđa iz osnovnog metala u taloženi metal, u suprotnom svojstva potonjeg se naglo pogoršavaju. Taloženi metal je sklon stvaranju hladnih i kristalizacijskih pukotina, pa se navarivanje vrši uz prethodno, a često i uz istovremeno zagrijavanje dijelova.

Osiguranje minimalnog udjela osnovnog metala i usklađenost sa potrebnim termičkim uvjetima najvažnije su karakteristike tehnološkog procesa navarivanja legura kobalta. Navarivanje se izvodi zavarivanjem plinskim plamenom ili argon-argonom sa šipkama od V2K i VZK legura, kao i obloženim elektrodama marke TsN-2 sa šipkom od VZK šipke.

Dijelovi se zagrijavaju na temperaturu od 600-700 0 C. Kod takvog zagrijavanja udio osnovnog metala je velik (do 30%), pa je za postizanje minimalnog sadržaja željeza potrebno navarivanje izvesti u tri sloja. To povećava potrošnju vrlo skupog materijala za oblaganje i povećava složenost posla.

1

U članku se razmatra pitanje nužnosti i svrsishodnosti upotrebe austenitnog lijevanog željeza od mangana za sjedišta ventila motora s unutarnjim izgaranjem koji rade na plinsko motorno gorivo. Dati su podaci o masovno proizvedenim sjedištima ventila za motore s unutarnjim sagorijevanjem automobila, najčešćim legurama za izradu dijelova sjedišta, njihovim nedostacima, nesavršenosti legura koje se koriste u radu i razlozima niskog vijeka trajanja dijelova ovog opisani su tipovi. Kao rješenje ovog problema predlaže se korištenje austenitnog lijevanog željeza od mangana. Na osnovu dugogodišnjeg istraživanja svojstava lijevanog željeza od mangana, predloženo je korištenje ove legure za proizvodnju sjedišta ventila za automobilske motore s plinskim motornim gorivom. Razmatraju se glavna svojstva predložene legure. Rezultati istraživanja su pozitivni, a resurs novih sedla je 2,5 ... 3,3 puta duži od serijskih.

glava cilindra

sistem snabdevanja

nositi

dijelovi resursa

motorno gorivo na prirodni gas

ICE auto

1. Vinogradov V.N. Čelici otporni na habanje sa nestabilnim austenitom za dijelove opreme plinskih polja / V.N. Vinogradov, L.S. Livšits, S.N. Platonov // Vestnik mashinostroeniya. - 1982. - br. 1. - S. 26-29.

2. Litvinov V.S. Fizička priroda stvrdnjavanja mangan austenita / V.S. Litvinov, S.D. Karakishev // Toplinska obrada i fizika metala: međuuniverzitetski coll. - Sverdlovsk, UPI. - 1979. - br. 5. - S. 81-88.

3. Maslenkov S.B. Čelici i legure za visoke temperature. Priručnik: u 2 toma / S.B. Maslenkov, E.A. Maslenkov. - M. : Metalurgija, 1991. - T. 1. - 328 str.

4. Stanchev D.I. Izgledi za korištenje specijalnog austenitnog lijevanog željeza od mangana za dijelove frikcionih jedinica šumskih mašina / D.I. Stanchev, D.A. Popov // Aktuelni problemi razvoja šumskog kompleksa: materijali međunarodne naučno-tehničke konferencije VSTU. - Vologda, 2007. - S. 109-111.

5. Inženjerska tehnologija. Vraćanje kvaliteta i montaža mašinskih delova / V.P. Smolentsev, G.A. Suhočev, A.I. Boldyrev, E.V. Smolentsev, A.V. Bondar, V.Yu. Sklokin. - Voronjež: Izdavačka kuća Voronješke države. one. un-ta, 2008. - 303 str.

Uvod. Upotreba gasnog motornog goriva kao goriva za motore sa unutrašnjim sagorevanjem povezana je sa nizom tehničkih problema, bez rešavanja kojih efikasan rad vozila na sisteme za napajanje s dva goriva nije moguća. Jedno od najhitnijih pitanja tehničkog rada vozila na plinsko motorno gorivo je nizak resurs interfejsa "sjedalo-ventil".

Analiza oštećenja sjedišta omogućila je utvrđivanje uzroka njihovog nastanka, a to su: plastična deformacija i plinska erozija uzrokovana pogoršanjem prianjanja tarnog para tokom rada. Na slikama 1 i 2 prikazana su glavna karakteristična oštećenja sjedišta i ventila pri radu na plinsko gorivo.

Tradicionalno, za benzinske motore, sjedišta ventila se izrađuju od sivog lijevanog željeza SCH25, SCH15 prema GOST 1412-85 ili ugljičnog i legiranog čelika 30 HGS prema GOST 4543-71, koji osiguravaju zadovoljavajuću operativnu pouzdanost i izdržljivost sučelja u cijelom garantovan radni vek motora. Međutim, pri prelasku na sustav napajanja s dvostrukim gorivom za motore s unutarnjim sagorijevanjem, resurs sučelja se naglo smanjuje, prema različitim procjenama, popravak glave bloka je potreban nakon 20.000-50.000 tisuća kilometara. Razlog za smanjenje resursa sučelja je niska brzina sagorijevanja mješavine plina i zraka u režimima rada s velikom brzinom radilice i, kao rezultat toga, značajno zagrijavanje metala sjedišta, gubitak njegove čvrstoće i daljnja deformacija od interakcija sa ventilom.

Dakle, da bi se osigurao zajamčeni vijek trajanja sučelja sjedište-ventil, kada se koristi plinsko motorno gorivo, materijali zahtijevaju ne samo visoka antifrikciona svojstva, već i povećanu otpornost na toplinu.

Svrha studije. Rezultati istraživanja. Svrha istraživanja je potkrijepiti izvodljivost korištenja manganskog austenitnog lijevanog željeza za izradu sjedišta ventila. Poznato je da se čelici i liveno gvožđe feritno-perlitne i perlitne klase ne razlikuju po otpornosti na toplotu i ne koriste se za delove koji rade na temperaturama iznad 700 ºS. Raditi u ekstremnim uslovima, pri radnim temperaturama od reda od 900 ºS, posebno se koriste lijevani gvožđe otporne na toplinu austenitne klase s minimalnom količinom slobodnog grafita u strukturi. Ove legure uključuju austenitno lijevano željezo od mangana, čija je vezna baza austenit koji sadrži inkluzije karbida i fini lamelarni grafit. Tradicionalno, takvo lijevano željezo se koristi kao antifrikciono lijevano željezo pod markom AChS-5 i koristi se za klizne ležajeve.

Dugogodišnja istraživanja manganskog livenog gvožđa otkrila su vredne kvalitete ovog materijala, postignute poboljšanjem svojstava legure modifikovanjem i unapređenjem tehnologije proizvodnje. U toku izvedenih radova proučavan je uticaj koncentracije mangana u leguri na fazni sastav i eksploatacione osobine austenitnog livenog gvožđa. Za to je napravljen niz talina u kojima je samo sadržaj mangana varirao na četiri nivoa, sastav preostalih komponenti, uslovi i način topljenja su bili konstantni. Mikrostruktura, fazni sastav i svojstva dobijenog livenog gvožđa prikazani su u tabeli 1.

Tabela 1 - Uticaj koncentracije mangana na strukturni sastav i mehanička svojstva manganskog livenog gvožđa u livenom stanju

	mikrostruktura (urezani dio)		Tvrdoća	Mikrotvrdoća, 10 ∙ MPa
				austenit	martenzit
	Austenitno-martenzitna smjesa, martenzit, karbidi srednje i male veličine. Preovlađuje martenzit. Veliko lamelarni grafit
	Austenit, mješavina austenita i martenzita, karbidi, fini grafit. Dominacija austenita
	Austenit, mala količina martenzita, karbidna mreža, fini grafit. Dominacija austenita
	austenit, značajan količina velikih karbida, neravnomjerno raspoređena, izolirana polja ledeburita

Kao rezultat proučavanja mikrostrukture, uočeno je da se povećanjem sadržaja mangana u livenom gvožđu menja odnos faznih komponenti (slika 3): povećava se odnos gama faze i alfa faze gvožđa. , količina karbidne faze (Fe3C, Mn3C, Cr3C2) se povećava, a količina grafita smanjuje.

Kako su rezultati rendgenskih studija pokazali, sa povećanjem sadržaja mangana, odnos površina integralnih intenziteta koje zauzima gama faza austenita i alfa faza martenzita (I111/I110), na Rendgenski uzorak površine preseka se povećava. Sa sadržajem mangana od 4,5% I111/I110 = 0,7; na 8,2% I111/I110 = 8,5; na 10,5% I111/I110 = 17,5; na 12,3% I111/I110 = 21.

Da bi se utvrdio utjecaj mangana na fizička i mehanička svojstva lijevanog željeza, provedena su ispitivanja, posebno, na otpornost na habanje u uvjetima suhog trenja i nekontroliranog zagrijavanja trenjem. Uporedna ispitivanja trošenja lijevanog željeza s različitim sadržajem mangana provedena su na mašini SMTs-2 prema shemi trenja „blok-valjak“ pri specifičnom pritisku od 1,0 MPa i brzini klizanja od 0,4 m/s. Rezultati testa prikazani su na slici 4.

Sa povećanjem sadržaja mangana sa 4,5 na 10,5% u livenom gvožđu, povećava se količina austenita sadržanog u strukturi. Povećanje udjela austenita u metalnoj matrici lijevanog željeza osigurava pouzdano zadržavanje karbidne faze u bazi. Povećanje sadržaja mangana iznad 12% nije dovelo do značajnog povećanja otpornosti na habanje livenog gvožđa. Ova okolnost se objašnjava činjenicom da povećanje karbidne faze (uočavaju se odvojena polja ledeburita) ne utiče značajno na otpornost materijala na habanje u ovim režimima trenja.

Na osnovu rezultata dobijenih ispitivanjem eksperimentalnog livenog gvožđa sa različitim sadržajem mangana, liveno gvožđe koje sadrži 10,5% Mn ima najveću otpornost na habanje. Ovaj sadržaj mangana osigurava stvaranje optimalne strukture sa stajališta frikcionog kontakta, formirane od relativno plastične austenitne matrice ravnomjerno ojačane inkluzijama karbida.

Istovremeno, legura koja sadrži 10,5% Mn razlikovala se po najoptimalnijem omjeru faznih komponenti, kao i njihovom obliku i rasporedu. Struktura mu je bila pretežno austenitna, ojačana srednjim i malim heterogenim karbidima i fino dispergiranim grafitnim inkluzijama (sl. 5). Relativna ispitivanja habanja kod suhog trenja, provedena na uzorcima lijevanog željeza s različitim koncentracijama mangana, pokazala su da je lijevano željezo od mangana koje sadrži 10,5% Mn 2,2 puta bolje u otpornosti na habanje u odnosu na liveno željezo sa 4,5% Mn.

Povećanje sadržaja mangana iznad 10,5% dovelo je do daljnjeg povećanja količine austenitnih i karbidnih faza, ali su karbidi uočeni u obliku odvojenih polja, a otpornost na habanje lijevanog željeza nije porasla. Na osnovu toga je odabran hemijski sastav livenog gvožđa za dalja istraživanja i ispitivanja, %: 3,7 C; 2.8Si; 10,5 Mn; 0.8Cr; 0,35 Cu; 0.75Mo; 0.05B; 0.03S; 0.65p; 0.1Ca.

U cilju proučavanja uticaja termičke obrade na strukturni sastav i svojstva austenitnog manganskog livenog gvožđa, predložen je hemijski sastav uzorci (blokovi) su podvrgnuti kaljenju. Volumetrijsko stvrdnjavanje uzoraka je vršeno u tekućoj vodi od temperature zagrijavanja od 1030–1050 °C i vremena zadržavanja pri zagrijavanju: 0,5, 1, 2, 3, 4 h.

Istraživanja strukture uzoraka nakon volumetrijskog očvršćavanja pokazala su da temperatura zagrijavanja, trajanje izlaganja tijekom zagrijavanja i brzina hlađenja imaju značajnu ulogu u formiranju strukture lijevanog željeza od mangana. Stvrdnjavanje u općem slučaju dovelo je do gotovo potpune austenizacije, dobivajući zrna srednje i male veličine. Zagrijavanjem se osigurava otapanje karbida u austenitu. Potpunost ovih transformacija se povećava sa povećanjem trajanja izlaganja uzoraka u peći. Martenzit koji se nalazi u strukturi livenja potpuno se rastvorio u austenitu tokom zagrevanja i nije se taložio tokom gašenja. Karbidi, u zavisnosti od trajanja izlaganja tokom zagrevanja, delimično ili potpuno rastvoreni u austenitu, ponovo se oslobađaju hlađenjem. Nakon gašenja, količina grafita u strukturi od livenog gvožđa postaje znatno manja u odnosu na liveno stanje. Kod kaljenog livenog gvožđa ploče grafitnih inkluzija su tanje i kraće. Tvrdoća po Brinellu kaljenog lijevanog željeza od mangana je smanjena, žilavost je povećana i obradivost je poboljšana.

Kako bi se odredio način očvršćavanja koji obezbjeđuje maksimalnu otpornost na habanje eksperimentalnog lijevanog željeza od mangana, habanju su podvrgnuti uzorci s različitim vremenima zadržavanja tijekom kaljenja. Ispitivanje otpornosti na habanje provedeno je na frikcionoj mašini SMTs-2 pri specifičnom pritisku na uzorak od 1,0 MPa i brzini klizanja od 0,4 m/s.

Kao rezultat ispitivanja utvrđeno je da povećanje vremena držanja na 2∙3,6∙103 s na temperaturi stvrdnjavanja uzrokuje povećanje relativne otpornosti na habanje manganskog lijevanog željeza, nakon čega se njegova otpornost na habanje ne mijenja. Ova ispitivanja potvrđuju pretpostavku da je strukturni sastav manganskog livenog gvožđa dobijenog gašenjem nakon držanja od 2∙3,6∙103 s najsavršeniji i sposoban da obezbedi visoke performanse kod suvog trenja.

Osim toga, smanjenje tvrdoće na 160-170 HB austenitnog manganskog livenog gvožđa tokom gašenja će verovatno imati pozitivan efekat na oštećenje i habanje kontratela (valjka) koji simulira točak lokomotive. S tim u vezi, za naknadna laboratorijska i operativna ispitivanja korišteno je austenitno mangansko lijevano željezo u livenom (ACHl) i kaljenom stanju, dobijeno nakon 2-satnog držanja na temperaturi kaljenja (ACHz).

Na osnovu provedenih istraživanja i ispitivanja bilo je moguće razviti posebnu kompoziciju austenitnog lijeva, dobivenog modifikacijom mangana, koji se odlikuje velikom otpornošću na habanje u uvjetima suhog trenja (kočnice, tarne spojke), koji se odlikuje visokim frikcionim zagrijavanjem. do 900 ºS (“Livno gvožđe otporno na habanje”, RF patent br. 2471882) . Rezultati ispitivanja ovog sastava livenog gvožđa u uslovima i režimima opterećenja interfejsa „sedište-ventil“ vremenskog perioda pokazali su visoke performanse materijala, premašujući resurs sedla od sivog livenog gvožđa SCH 25 prema GOST 1412 -85 i 30 HGS prema GOST 4543-71 u 2,5-3, 3 puta. To nam omogućava da takvo lijevano željezo smatramo perspektivnim za upotrebu u uvjetima suhog trenja i visokih temperatura, posebno za sjedišta ventila, tlačne ploče kvačila, kočione bubnjeve strojeva za dizanje i transport itd.

Zaključci. Dakle, može se zaključiti da će upotreba austenitnog lijevanog željeza od mangana za proizvodnju sjedišta ventila značajno povećati vijek trajanja glave cilindra motora pretvorenih u plinsko motorno gorivo i korištenjem kombiniranog sustava napajanja (benzin-plin).

Recenzenti:

Astanin V.K., doktor tehničkih nauka, profesor, šef katedre za tehničku službu i inženjerske tehnologije, Voronješki državni agrarni univerzitet po imenu cara Petra I, Voronjež.

Sukhochev G.A., doktor tehničkih nauka, profesor na Katedri za tehnologije mašinstva, Voronješki državni tehnički univerzitet, Voronjež.

Bibliografska veza

Popov D.A., Poljakov I.E., Tretjakov A.I. O IZVODLJIVOSTI PRIMJENE AUSTENITNOG MANGANOG LIJEVA ZA SJEDILA LEDENIH VENTILA KOJA RADE NA GORIVO PLINSKOG MOTORA // Contemporary Issues nauke i obrazovanja. - 2014. - br. 2.;
URL: http://science-education.ru/ru/article/view?id=12291 (datum pristupa: 01.02.2020.). Predstavljamo Vam časopise koje izdaje izdavačka kuća "Akademija prirodne istorije"

Ugrađuje se u otvore glave cilindra, dizajniran za ugradnju ventila i destilaciju mješavine zraka i goriva i izduvnih plinova kroz njih. Dio se utiskuje u glavu cilindra u fabrici.

Obavlja sljedeće funkcije:

• nepropusnost rupa;
• prenosi višak topline na glavu cilindra;
• obezbeđuje potreban protok vazduha kada je mehanizam otvoren.

Zamjena sjedišta ventila potrebna je u slučaju da nije moguće vratiti njegovu nepropusnost mehaničkom obradom (brojne obrade u prošlosti, pregorevanje, veliko habanje). Možete to učiniti sami.

Delovi se popravljaju kada:

• izgaranje ploča;
• nakon zamjene vodilica;
• sa umjerenim stepenom prirodnog trošenja;
• u slučaju kršenja nepropusnosti spoja prstena s pločom.

Uređivanje istrošenih i oštećenih sedla kod kuće vrši se pomoću rezača. Osim toga, može biti potreban aparat za zavarivanje ili snažan plinski plamenik, standardni set ključevi potrebno za demontažu i demontažu glave cilindra, paste za lepljenje, bušilice.

Zamjena sjedišta

Procedura zamjene sastoji se od dvije kritične procedure: uklanjanja starih dijelova i ugradnje novih.

Uklanjanje starih sadilica

Sjedala ventila se zamjenjuju na demontiranoj glavi motora sa rastavljenom mehanizam za distribuciju gasa. Stari prsten možete ukloniti aparatom za zavarivanje, ako to dozvoljava materijal od kojeg je napravljen.

Za izvođenje postupka izrađuje se izvlakač sjedišta ventila - uzima se stari nepotreban ventil, čija ploča mora biti obrađena na veličinu unutrašnjeg promjera sjedišta.

Nakon toga, dobijeni alat se utapa u sjedište, ne dosežući rub od 2-3 mm i "zalijepi" zavarivanjem na 2-3 mjesta. Nakon što se ventil, zajedno sa metalnim prstenom, izbije sa poleđina hammer.

Bitan! Postupak koji koristi zavarivanje može dovesti do određene deformacije sjedišta. U ovom slučaju, standardna sedla će imati slabo pričvršćivanje, što može dovesti do njihovog spontanog rastavljanja tokom rada motora. Zahtijeva prstenove povećanog promjera, koji se ne prodaju u trgovinama, već se izrađuju po narudžbi.

Sjedište ventila napravljeno od metala koji se ne mogu zavariti može se ukloniti uvrtanjem komada cijevi u njega koji će se koristiti kao izvlakač sjedišta ventila. Da biste to učinili, na unutrašnjoj površini prstena se reže nit. Sličan navoj se nanosi na vanjsku površinu metalne cijevi odgovarajućeg promjera.

Uzima se stari ventil, koji je prethodno zavaren na kraj cijevi u obrnutom položaju. U tom slučaju, stabljika ventila se ubacuje u otvor namijenjen za to, cijev se uvija u navoj, nakon čega se element uklanja tapkanjem po stablu.

Ugradnja novih sedla

Prije početka postupka ugradnje novih sedla, sjedala za njih se čiste od prljavštine. Nakon glave cilindra, treba je ravnomjerno zagrijati na temperaturu veću od 100 ° C. U tom slučaju, metal se širi, omogućavajući da se prsten utisne.

Dio koji se montira se hladi tečnim dušikom. U nedostatku, možete koristiti kombinaciju leda i acetona, što vam omogućava da smanjite temperaturu metala na -70 ° C. Dimenzije dijelova su odabrane na takav način da razlika između promjera sjedišta i prstena ne bude veća od 0,05-0,09 mm na hladnim dijelovima.

Sjedalo ventila se utiskuje pomoću posebnog trna ili komada cijevi odgovarajućeg promjera. Dio treba da stane u sjedište uz malo napora. U ovom slučaju, važno je da prsten stoji bez iskošenja.

Nakon pritiskanja i hlađenja glave cilindra, treba provjeriti da li element visi na sjedištu. Ako nema zazora, a zamijenjeni element je čvrsto držan na mjestu, postupak zamjene se može smatrati završenim. Zatim je potrebno rezanje sjedišta ventila pomoću rezača.

Bitan! Standardnim postupkom zamjene ploča svih ventila one su zasađene dosta visoko. Međutim, neki stručnjaci preporučuju da se ukošene obrade obrađuju tako da ispušni ventili sjede nešto dublje od normalnog položaja. Sjedalo ulaznog ventila je ostavljeno u svom prvobitnom položaju.

Popravka sedla

Popravka sedišta ventila se vrši sa njihovim prirodnim habanjem i labavim pristajanjem ploče na njeno sedište.

Da bi se vratila geometrija prstenova, koriste se rezači za sjedišta ventila - set glava za glodanje koji vam omogućavaju da napravite potrebne kutove.

Valjci se mogu koristiti u kombinaciji sa posebnom opremom. Međutim, to je skupo. Stoga se kod kuće koristi ključ sa čegrtaljkom s produžnim kabelom. Pravilno obrađena mjesta imaju uglove od 30˚, 60˚ i 45˚. Obrada sjedišta ventila za izradu svakog od njih vrši se odgovarajućim rezačem.

Brušenje sjedišta ventila ne zahtijeva zagrijavanje ili drugu obradu. Žljeb je napravljen "na suho". Ubuduće, u vrijeme lappinga, potrebno je koristiti posebnu pastu za lapiranje. Za najbolje rezultate, preklapanje u nova sjedišta se preporučuje da se radi ručno, a ne bušilicom.

Druga vrsta popravka je žljeb sjedišta za umetke za popravku. Da biste to učinili, prema gore opisanom algoritmu, sedla se uklanjaju, nakon čega se posebnim alatom za rezanje obrađuju mjesta ispod njih. Veličina mjesta popravke trebala bi biti 0,01-0,02 cm manja od umetka. Ugradnja se vrši nakon zagrijavanja glave cilindra i hlađenja montiranih elemenata.

Možete pokušati da se pravilno dosađujete na sopstvenu opasnost i rizik. Međutim, s obzirom na složenost postupka i potrebnu visoku točnost rada, takve se manipulacije najbolje obavljaju u kvalificiranoj radionici za popravak automobila ili pogonu za popravak automobila.