Клапан орынының материалы Жеңіл өңделетін темір негізіндегі клапанның орындық кірістірулеріне арналған агломерациялық қорытпа. Дәнекерленген фаскалары бар клапан тақталары. Клапан дискісін қалпына келтірудің технологиялық процесі

Клапан орындықтарын қалпына келтіру.Клапанның орындықтарының тозуы рұқсат етілген шектерден аспаған кезде, олардың өнімділігін қалпына келтіру қажетті фаска бұрышының қалыптасуына дейін азаяды. Клапанның орындықтарын кесу алдында тозған клапан бағанының бағыттаушы төлкелерін жаңасымен ауыстырыңыз және оларды оправкаға орнатылған рейкпен өңдеңіз. Өңделген саңылау клапандық орындықтардың фаскасын кері шұңқырлау үшін технологиялық негіз ретінде пайдаланылады, бұл бағыттаушы төлкелер мен клапан отырғыштарының тесіктерінің қажетті туралануын қамтамасыз етеді. Клапан орындықтары қалқымалы картридж көмегімен өңделеді. Егер клапанның орындықтары рұқсат етілген деңгейден жоғары тозған болса, олар клапан орындықтарын орнату арқылы қалпына келтіріледі.

Орындарды басу арқылы клапанның орындықтарын қалпына келтіру кезінде қосылымның қозғалмайтындығы кернеумен қамтамасыз етіледі. Қажетті беріктікке бұл жағдайда орындық пен цилиндр басының материалында пайда болатын кернеулер есебінен қол жеткізіледі. Жылуға ұзақ әсер еткенде, кернеулер азаюы мүмкін, осылайша сәйкестіктің беріктігі төмендейді. Сондықтан клапанның орындықтарын жасау үшін жоғары берік ыстыққа төзімді материалдарды пайдалану қажет: шойын ВЧ50-1,5, арнайы шойын № 3 ТМ 33049. Соңғы уақытта хром-никель негізіндегі EP-616 қорытпасы бар. кең таралады. Седлаларға арналған саңылаулар арнайы оправкаға орнатылатын арнайы штангамен өңделеді. Раковинаның диаметрі клапан кірістіру үшін өңделетін тесік өлшеміне сәйкес таңдалады. Құралды орталықтандыру клапан төлкелері үшін саңылауларға орнатылған бағыттаушы ілмектердің көмегімен жүзеге асырылады. Бұл орындық кірістірулер мен орталықтандыру бетінің астындағы өңделген беттердің жоғары концентрлілігін қамтамасыз етеді. Сонымен қатар, қатты бағыттағыштарды пайдалану 2H135 тік бұрғылау станогында тесіктерді өңдеуге және өңделген беттердің қажетті өлшемдік және геометриялық дәлдігін алуға мүмкіндік береді. Сығу кезінде басы арнайы бекітпеге орнатылады.

Біріншіден, клапанның орындықтары алдын ала бұрғыланады, содан кейін машина шпиндельінің 100 айн / мин, бір өтуде қолмен беріледі. Орындар (58 және 59-суреттер) осылайша дайындалған клапан орындықтарына оправка көмегімен басылады. Бұл жағдайда цилиндр басы 80...90°С температураға дейін алдын ала қыздырылады, ал отырғыштар сұйық азотта -100 - ... 120°С дейін салқындатылады. Бастар ОМ-1600 жылыту ваннасында қызады, ал Дьюар ыдысы арқылы салқындатылады. Сақиналарды бастың астыңғы бөліктеріне істен шыққанша және бұрмаланбай басу керек (Cурет 60). Басудан кейін орындықтар 90° доға бойынша төрт нүктеде біркелкі жабыстырылады. Содан кейін ОР-6685 стендіне цилиндр басы клапанның орындықтарын қию үшін орнатылады, бағыттауыш втулкаларда тесіктер бұрғыланады және клапанның орындықтарының фасалары қиылады. Втулкалардағы саңылаулар 50 айн/мин және бір өтуде 0,57 мм/айн беріліспен өңделеді, зеңбіректің 200 айн/мин, беріліс бірнеше өтуде 0,57 мм/айн орындалады.

Цилиндр қақпақтарының жазықтығын фрезерлеу немесе ұнтақтау арқылы қайта өңдеу нәтижесінде бастиектің төменгі қабырғасы жұқа және төзімділігі азаяды, сондықтан бөлшектердің осы тобы үшін клапандардың отырғыштарын орындықтарды басу арқылы қалпына келтіру жеткіліксіз. сенімді. Бұл жағдайда клапан орындықтарын газбен қаптау арқылы қалпына келтіру керек. Егер бастың тозған клапан орындықтарына қоса, жарықтары болса, алдымен орындықтарды қалпына келтіріп, содан кейін жарықтарды дәнекерлеу керек.

Қозғалтқышта жұмыс істегенде, механикалық және термиялық жүктемелер нәтижесінде цилиндр басының төменгі жазықтығында маңызды ішкі кернеулер жиналады, олардың мәндері мен таралу сипаты өте әртүрлі болуы мүмкін. Жинақталған кернеулер бастардың бүгілуіне, ал кейбір жағдайларда жарықтардың пайда болуына әкеледі. Егер суық доғалық дәнекерлеу қолданылса, онда пайда болған дәнекерлеу кернеулері қалдықпен бөлек учаскелерде, сондай-ақ құрастыру (басты қатайту кезінде) және жұмысшыларға қосылып, жаңа жарықтар пайда болады. Сондықтан ұялардың бетін жабу үшін қалдық кернеулерді азайтатын және жаңаларының пайда болуына әкелмейтін әдісті қолдану қажет. Бұл әдіс ыстық дәнекерлеу болып табылады, ол бөлшекте минималды кернеумен жоғары сапалы дәнекерлеуді қамтамасыз етеді.

Ыстық дәнекерлеуде басы 600 ... 650 ° C температураға дейін алдын ала қыздырылады және 500 ° C төмен емес бөліктің температурасында дәнекерленген. Төменгі қыздыру шегі шойынның қасиеттері негізінде белгіленеді, оның икемділігі осы температурадан күрт төмендейді, бұл дәнекерлеу кернеулерінің пайда болуына әкеледі. Қыздыру алдында бастардың клапандық орындықтары мұқият тазаланады.

Басты қыздыру үшін электрлік немесе басқа жылытуы бар қыздыру камерасының пеші қолданылады. H-60 камералық электр пешін қолданған жөн, онда бес басты бір уақытта қыздыруға болады.

Бөлшектерді жылыту және салқындату жылдамдығы үлкен маңызға ие. Цилиндр басын жылдам қыздыру қосымша кернеулерді тудыруы мүмкін.

Қыздыру аяқталғаннан кейін жылжымалы дәнекерлеу үстелі пештің саңылауына жылжытылады және оның үстіне басы қойылады.

Дәнекерлеу жарықшақтың мөлшеріне байланысты No 4 немесе 5 кеңестерді пайдалана отырып, GS-53 немесе GS-ZA («Мәскеу») оттегі-ацетилен алауымен орындалады. Қамтамасыз ету үшін Жоғары сападәнекерленген металды, жақсы пішінді, анық анықталған факел жалынын пайдалану керек, ол үшін дәнекерлеуші ​​алаудың мундштук жақсы техникалық жағдайда болуы керек. Жарықтарды дәнекерлеу және клапанның төсеніштерін жабу кезінде жалынның құрамындағы сутегі, көмірқышқыл газы және көміртегі тотығының болуына байланысты металды тотығудан қорғайтын жалынның қалпына келтіретін бөлігі қолданылады. Беткейлеу процесінде жалынның өзегі бөліктің бетінен 2...3 мм қашықтықта болуы керек. Дәнекерлеу дәнекерлеу пулын біркелкі үздіксіз қыздыру арқылы жүзеге асырылады.

Толтырғыш штанга ретінде А маркалы шойын шыбықтар қолданылады (құрамы%): 3 ... 3,6С; 3...2,5 Si; 0,5...0,8 МП; Р 0,5...0,8; S0,08; 0,05 Кр; 0,3 Ni. Штанганың диаметрі - 8... 12мм (жарықша ойықтың еніне байланысты таңдаңыз). Жолақтардың беті мұқият тазаланып, майсыздандырылуы керек. Флюс ретінде майда ұнтақталған күйдірілген бораны немесе оның кептірілген сода күлімен 50% қоспасын пайдаланады.

Жақсы нәтижелер FSC-1, ANP-1 және ANP-2 флюстерін қолдану арқылы да алынады.

Дәнекерлеу аяқталғаннан кейін цилиндр басы дәнекерлеу кернеулерін жеңілдету үшін қайтадан пешке орналастырылады. Басын кесте бойынша 680°С-қа дейін қыздырады, содан кейін алдымен баяу (пешпен), 400°С-қа дейін, содан кейін құрғақ құмда немесе термоста салқындатады. Толық салқындатылған бастар шлак пен қақтан тазартылып, механикалық өңдеуге жіберіледі. Біріншіден, түйісетін жазықтық 6Н82 типті көлденең фрезада цилиндрлік кескішпен 180X X125 мм немесе VK6 немесе VK8 кірістіру кескіштері бар тік фрезерлік 6М12П шеткі жонғышта фрезерленеді.

Ұшақты өңдеуден кейін дәнекерлеу сапасы бақыланады. Дәнекерленген орындар таза, қабықсыз және шлак қосындыларысыз болуы керек. Клапан орындықтарының фаскаларын кесу жоғарыда сипатталған орындықтардың фаскаларына ұқсас зеңбірекпен жүзеге асырылады.

Клапанның сығуы.Цилиндр қақпақтарын бөлшектемес бұрын оларды май мен көміртек шөгінділерінен тазалап, құрастыру кезінде өз орындарына орнату үшін пластиналардың ұштарында клапандардың сериялық нөмірлерін белгілеңіз.

Клапандарды кептіру үшін цилиндр басын саптамасыз, ілмекті тіректерсіз, ілгектердің осьтері мен клапандардың тоқтауын қамтамасыз ететін пластинадағы түйісетін беті бар тірек осін бекіту шпилькалары жоқ орнату қажет. Кептіру суретте көрсетілген құрылғының көмегімен жүзеге асырылады. 84. Осы мақсатта аспаптың тоқтатқыш болтын 1 рокердің білігінің осін бекітуге арналған шпилькаға арналған тесікке бұрап, құрылғының қысым тақтасын 2 сәйкес клапанның серіппелі тақтайшасына орнатыңыз және тұтқаны 3 басып құрылғының тұтқасын, клапан серіппелерін басыңыз, крекерді алып тастаңыз және клапан жинағының барлық бөліктерін алыңыз. Сол сияқты, барлық басқа клапандарды кезекпен босатыңыз және клапан серіппелері мен байланысты бөлшектерді алыңыз.

Цилиндр басын бұрап, бағыттаушы төлкелерден клапандарды алып тастаңыз. Клапандар мен орындықтарды кірден, көміртек шөгінділерінен және май шөгінділерінен мұқият тазалаңыз, керосинмен немесе арнайы жуғыш зат ерітіндісінде жуыңыз, құрғатыңыз және жөндеу дәрежесін анықтау үшін тексеріңіз. Клапанның герметикалығын тек жұмыс бетінде шамалы тозу және кішкене қабықшалар болған жағдайда ғана және пластина мен өзек майысқан кезде ғана және клапан мен орындықтың беттерінде жергілікті күйіп кетулер болмаса ғана сығу арқылы қалпына келтіруге болады. .

Мұндай ақаулар болған жағдайда, төсеу алдында орындықтар мен клапандарды тегістеу немесе ақаулы бөлшектерді жаңасымен ауыстыру керек.

Клапандарды төсеу үшін жасыл кремний карбидінің микроұнтағының үш бөлігін (көлемі бойынша) қозғалтқыш майының екі бөлігімен және дизель отынының бір бөлігімен мұқият араластыру арқылы дайындалған арнайы сырлау пастасын пайдаланыңыз. Қолданар алдында майлау қоспасын мұқият араластырыңыз, өйткені механикалық араластыру болмаған кезде микроұнтақ тұнбаға түсуі мүмкін.

Цилиндр басын табаққа немесе арнайы құралға түйісетін бетін жоғары қаратып орнатыңыз. Клапанның бетіне жұқа, біркелкі сырлау пастасын жағыңыз, клапанның өзегін таза қозғалтқыш майымен майлаңыз және оны цилиндр басына орнатыңыз. Қоспаны ершіктің фасасына жағуға рұқсат етіледі. Тегістеу арнайы құралдың немесе сорғышы бар бұрғылаудың көмегімен клапандардың кері айналмалы қозғалыстары арқылы орындалады. Клапанды 20 ... 30 Н (2 ... 3 кгс) күшпен басып, оны бір бағытта 1/3 айналымға бұраңыз, содан кейін күшті босатып, қарама-қарсы бағытта 1/4 айналдырыңыз. Айналмалы қозғалыстармен ысқылауға болмайды.

Клапанды мезгіл-мезгіл көтеріп, фаскаға пастаны қосып, жоғарыда көрсетілгендей, клапан мен орындықтың фасаларында ені кемінде 1,5 мм үздіксіз күңгірт белбеу пайда болғанша сығуды жалғастырыңыз. Күңгірт белдіктің жыртылуына және оның үстінде көлденең сызаттардың болуына жол берілмейді. Дұрыс төсеу кезінде клапан орнының бетіндегі күңгірт белбеу үлкенірек негізден басталуы керек.

Ұнтақтаудан кейін клапандар мен цилиндр басын керосинмен немесе арнайы тазалау ерітіндісімен мұқият жуып, құрғатыңыз.

Назар аударыңыз! Клапанның немесе цилиндрдің басындағы сырлау пастасының шамалы қалдықтарының болуы цилиндр төсемдері мен поршеньдік сақиналардың үйкелісіне және жылдам тозуына әкелуі мүмкін.

Клапандарды, серіппелерді және олардың бекіту бөліктерін цилиндр басына орнатыңыз және құралдың көмегімен клапандарды құрғатыңыз (84-суретті қараңыз).

Керосин немесе дизель отынын құйып, оны кіріс және шығыс арналарына кезек-кезек құйып, клапан-орындық интерфейсіндегі тегістеу сапасын ағып кетуге тексеріңіз. Жақсы жабылған клапандар керосин немесе дизельді бір минут бойы өткізбеуі керек.

Қарындашпен сырлау сапасын тексеруге болады. Мұны істеу үшін жұмсақ графитті қарындашпен жерге кіретін таза клапанның фасасына тұрақты аралықпен 10-15 сызықша жағыңыз, содан кейін клапанды орындыққа абайлап енгізіңіз де, орындықты қатты басып, оны 1/4 айналымға бұраңыз. . Сағат жақсы сапасығу кезінде клапанның жұмыс фаскасындағы барлық сызықшаларды өшіру керек. Егер сырлау сапасын тексеру нәтижелері қанағаттанарлықсыз болса, оны жалғастыру керек.

6.10.1 Клапандарды плазмалық дәнекерлеу .

Орташа жылдамдықтағы теңіз дизельді қозғалтқыштарының (мысалы, «SULZERA 25») шығару клапандары 40X9C2 және 40X10C2M болаттан жасалған.

Клапанның жоғары өнімділігін қамтамасыз ету үшін пластинаның тығыздағыш белбеуі жабынмен қатайтылады. Шөгілген металдың, ҚАЗ және негізгі металдың оңтайлы қасиеттерін қамтамасыз ету үшін PR-N77Kh15SZR2 өздігінен ағатын ұнтақпен автоматты плазмалық қаптау процесі әзірленді. (Бұрын бұл үшін стеллитпен аргон-доғаны қолмен қаптау қолданылған).

Плазмалық төсеу UPN-303 қондырғысында келесі режим параметрлерімен жүзеге асырылады: тікелей полярлық доға тогы 100-110А, доғалық кернеу 35-37В, ұнтақ шығыны 2кг/сағ, төсеу жылдамдығы 7-8 м/сағ. Ұнтақ плазмаға үрленеді. Беткейлеу плазмалық факелдің көлденең тербелістерімен орындалады. Аргон плазма түзетін, қорғайтын және тасымалдайтын газ ретінде пайдаланылады. Беткейлеу алдында клапан дискісі ацетиленді-оттекті жалынмен 200-250 0 С температураға дейін қыздырылады.

Жиектерді дайындау суретке сәйкес орындалады. 1. Дәнекерленген жолақ жазықтығының көлденең орналасуын қамтамасыз ету үшін дәнекерлеу қондырғысының манипуляторындағы клапан діңін вертикальға 30 0 бұрышпен орналастырады. Беткейлеу бір қабатта жүзеге асырылады.

Беткейден кейін жасыту 700 0 С температурада жүргізіледі.

Клапандар негізгі металдың HRC 24-25 қажетті қаттылығына, тұндырылған HRC 38-41 қажетті жоғарылатылған қаттылығына және HAZ металының HRC 36-37 рұқсат етілген қаттылығына ие.

6.10.2 Стеллитпен арматураны дәнекерлеу.

Қуатты теңіз дизельді қозғалтқыштарының клапандары да стеллитпен қапталған.

Стеллит деп аталатын хром және вольфрам қосылған кобальт қорытпалары керемет өнімділік қасиеттерімен ерекшеленеді: олар қаттылықты сақтай алады. жоғары температуралар ah, коррозияға және эрозияға төзімді, сонымен қатар құрғақ металдан металға үйкеліс кезінде тамаша тозуға төзімді. Өздігінен кобальт жоғары ыстыққа төзімділікке ие емес, бұл қасиет қорытпаларға хром (25-35%) және вольфрам (3-30%) қоспалары арқылы беріледі. Маңызды компонентсондай-ақ абразивті тозуға төзімділікті жақсартатын вольфрам мен хром қосылған арнайы қатты карбидтерді құрайтын көміртек болып табылады.

Қозғалтқыш клапандары кобальт қорытпаларымен дәнекерленген ішкі жану, өте жоғары параметрлердегі бу арматураларының герметикалық беттерін, түсті металдар мен қорытпаларды престеуге арналған штамптар және т.б. Болаттарды қаптау кезінде темірдің негізгі металдан тұндырылған металға ең аз өтуіне ұмтылу керек, әйтпесе соңғысының қасиеттері күрт нашарлайды. Шөгілген металл суық және кристалдану сызаттарының пайда болуына бейім, сондықтан жабындарды алдын ала және көбінесе бөлшектерді бір мезгілде қыздыру арқылы жүзеге асырады.

Негізгі металдың минималды үлесін қамтамасыз ету және қажетті жылулық жағдайларды сақтау кобальт қорытпаларының бетін жабудың технологиялық процесінің маңызды ерекшеліктері болып табылады. Беткейлеу V2К және ВЗК қорытпаларынан жасалған өзектермен, сондай-ақ ВЗК штангасынан жасалған штангамен ЦН-2 маркалы қапталған электродтармен газ жалынымен немесе аргон-доғалық дәнекерлеу арқылы жүзеге асырылады.

Бөлшектер 600-700 0 С температураға дейін қызады. Мұндай қыздыру кезінде негізгі металдың үлесі үлкен (30% дейін), сондықтан темірдің ең аз мөлшерін алу үшін қаптауды үш қабатта орындау керек. Бұл өте қымбат жабын материалын тұтынуды арттырады және жұмыстың күрделілігін арттырады.

1

Мақалада газ моторлы отынмен жұмыс істейтін іштен жанатын қозғалтқыштардың клапандық орындықтары үшін аустениттік марганецті шойын пайдалану қажеттілігі мен мақсаттылығы туралы мәселе қарастырылады. Автокөліктердің іштен жану қозғалтқыштарына арналған жаппай шығарылатын клапан орындықтары, орындық бөлшектерін жасауға арналған ең көп таралған қорытпалар, олардың кемшіліктері, пайдалану кезінде қолданылатын қорытпалардың жетілмегендігі және осы бөлшектердің қызмет ету мерзімінің аз болуының себептері туралы ақпарат берілген. түрі сипатталады. Бұл мәселені шешу ретінде аустениттік марганец шойындарын пайдалану ұсынылады. Марганецті шойынның қасиеттері туралы көп жылдық зерттеулердің негізінде бұл қорытпаны газ қозғалтқыш отыны бар автомобиль қозғалтқыштары үшін клапандық орындықтарды жасау үшін пайдалану ұсынылды. Ұсынылған қорытпаның негізгі қасиеттері қарастырылады. Зерттеу нәтижелері оң, ал жаңа седлалардың ресурсы сериялыларға қарағанда 2,5 ... 3,3 есе көп.

цилиндр басы

қамтамасыз ету жүйесі

кию

бөлшектер ресурсы

табиғи газ қозғалтқыш отыны

ICE көлігі

1. Виноградов В.Н. Тұрақсыз аустениті бар тозуға төзімді болаттар газ кәсіпшілігі жабдықтарының бөліктері үшін / В.Н. Виноградов, Л.С. Лившиц, С.Н. Платонов // Вестник машинастроения. - 1982. - No 1. - С. 26-29.

2. Литвинов В.С. Марганец аустенитінің қатаюының физикалық табиғаты / В.С. Литвинов, С.Д. Қарақышев // Металдардың термиялық өңдеуі және физикасы: ЖОО ​​аралық колл. - Свердловск, ЮПИ. - 1979. - No 5. - С. 81-88.

3. Масленков С.Б. Жоғары температураға арналған болаттар мен қорытпалар. Анықтамалық: 2 томда / С.Б. Масленков, Е.А. Масленков. - М. : Металлургия, 1991. - Т. 1. - 328 б.

4. Станчев Д.И. Орман машиналарының үйкеліс қондырғыларының бөліктері үшін арнайы аустениттік марганец шойындарын қолдану перспективалары / Д.И. Станчев, Д.А. Попов // Орман кешенін дамытудың өзекті мәселелері: ВГТУ халықаралық ғылыми-техникалық конференциясының материалдары. - Вологда, 2007. - С. 109-111.

5. Инженерлік технология. Машина бөлшектерінің сапасын қалпына келтіру және құрастыру / В.П. Смоленцев, Г.А. Сухочев, А.И. Болдырев, Е.В. Смоленцев, А.В. Бондарь, В.Ю. Склокин. - Воронеж: Воронеж мемлекетінің баспасы. анау. ун-та, 2008. - 303 б.

Кіріспе. Газ қозғалтқыш отынын іштен жанатын қозғалтқыштар үшін отын ретінде пайдалану бірқатар техникалық мәселелермен байланысты, олардың шешімінсіз тиімді жұмысқос отынмен жұмыс істейтін электр жүйесіндегі көліктер мүмкін емес. Газ моторлы отынмен жұмыс істейтін көліктерді техникалық пайдаланудың өзекті мәселелерінің бірі «орындық-клапан» интерфейсінің төмен ресурсы болып табылады.

Орынның зақымдануын талдау олардың пайда болу себептерін анықтауға мүмкіндік берді, атап айтқанда: пластикалық деформация және жұмыс кезінде үйкеліс жұбының сәйкестігінің нашарлауынан туындаған газ эрозиясы. 1 және 2-суреттерде газ отынымен жұмыс істеу кезінде орындықтар мен клапандардың негізгі сипаттамалық зақымдалуы көрсетілген.

Дәстүрлі түрде бензин қозғалтқыштарына арналған клапан орындықтары ГОСТ 1412-85 бойынша сұр шойын маркалы SCH25, SCH15 немесе ГОСТ 4543-71 бойынша 30 HGS көміртекті және легирленген болаттардан жасалған, олар кепілдендірілген интерфейстің қанағаттанарлық сенімділігі мен ұзақ мерзімділігін қамтамасыз етеді. қозғалтқыштың қызмет ету мерзімі. Дегенмен, ішкі жану қозғалтқыштары үшін қос отынды электрмен жабдықтау жүйесіне ауысқан кезде интерфейс ресурсы күрт азаяды, әртүрлі бағалаулар бойынша блоктың басын жөндеу 20 000-50 000 мың километрден кейін қажет. Интерфейс ресурсының азаюының себебі иінді біліктің жоғары жылдамдығы бар жұмыс режимдерінде газ-ауа қоспасының төмен жану жылдамдығы және соның салдарынан орындық металдың айтарлықтай қызуы, оның беріктігінің жоғалуы және одан әрі деформациясы болып табылады. клапанмен өзара әрекеттесу.

Осылайша, орындық-клапан интерфейсінің кепілдендірілген қызмет ету мерзімін қамтамасыз ету үшін газ қозғалтқышының отын пайдаланған кезде материалдар жоғары антифрикциялық қасиеттерді ғана емес, сонымен қатар ыстыққа төзімділікті арттыруды талап етеді.

Зерттеу мақсаты. Зерттеу нәтижелері. Зерттеудің мақсаты – марганецті аустенитті шойынды клапандық орындықтарды жасау үшін пайдаланудың орындылығын негіздеу. Ферритті-перлиттік және перлиттік кластағы болаттар мен шойындар ыстыққа төзімділікте ерекшеленбейтіні және 700 ºС жоғары температурада жұмыс істейтін бөлшектер үшін пайдаланылмайтыны белгілі. Жұмыс істеу үшін экстремалды жағдайлар, 900 ºС деңгейіндегі жұмыс температураларында, атап айтқанда, құрылымында бос графиттің ең аз мөлшері бар аустениттік кластағы ыстыққа төзімді шойындар қолданылады. Бұл қорытпаларға аустениттік марганецті шойын жатады, оның байланыстырушы негізі – құрамында карбид қосындылары бар аустенит және жұқа қабаттас графит. Дәстүрлі түрде мұндай шойын AChS-5 брендімен антифрикционды шойын ретінде пайдаланылады және тегіс мойынтіректерге арналған.

Марганецті шойынның ұзақ мерзімді зерттеулері бұл материалдың құнды қасиеттерін анықтады, оны өзгерту арқылы қорытпаның қасиеттерін жақсарту және өндіру технологиясын жетілдіру арқылы қол жеткізілді. Орындалған жұмыс барысында қорытпадағы марганец концентрациясының аустениттік шойынның фазалық құрамына және қызмет көрсету қасиеттеріне әсері зерттелді. Ол үшін тек марганец мөлшері төрт деңгейде өзгеретін, қалған компоненттердің құрамы, балқыту шарттары мен режимі тұрақты болатын балқымалар сериясы жасалды. Алынған шойындардың микроқұрылымы, фазалық құрамы және қасиеттері 1-кестеде көрсетілген.

1-кесте – Марганец концентрациясының құйылған күйдегі марганец шойынының құрылымдық құрамына және механикалық қасиеттеріне әсері

	микроқұрылым (бейнелі бөлім)		Қаттылық	Микроқаттылық, 10 ∙ МПа
				аустенит	мартенсит
	Аустениттік-мартенситтік қоспа, мартенсит, орташа және шағын өлшемді карбидтер. Мартенсит басым. Үлкен пластиналы графит
	Аустенит, аустенит-мартенсит қоспасы, карбидтер, ұсақ графит. Аустениттің басым болуы
	Аустенит, аздаған мартенсит, карбид торы, ұсақ графит. Аустениттің басым болуы
	аустенит, маңызды үлкен карбидтердің мөлшері, ледебуриттің біркелкі емес, оқшауланған өрістері

Микроқұрылымды зерттеу нәтижесінде шойындағы марганец мөлшерінің жоғарылауымен фазалық компоненттердің қатынасы өзгеретіні атап өтілді (3-сурет): гамма фазасының темірдің альфа фазасына қатынасы артады. , карбид фазасының мөлшері (Fe3C, Mn3C, Cr3C2) артып, графит мөлшері азаяды.

Рентгендік зерттеулердің нәтижелері көрсеткендей, марганец мөлшерінің жоғарылауымен аустениттің гамма фазасы және мартенситтің альфа фазасы (I111/I110) алатын интегралдық қарқындылық аудандарының сәйкесінше Бөлім бетінің рентгендік суреті жоғарылайды. Марганец мөлшері 4,5% I111/I110 = 0,7; 8,2% кезінде I111/I110 = 8,5; 10,5% кезінде I111/I110 = 17,5; 12,3% кезінде I111/I110 = 21.

Марганецтің шойынның физикалық-механикалық қасиеттеріне әсерін анықтау үшін, атап айтқанда, құрғақ үйкеліс және бақыланбайтын үйкеліс қыздыру жағдайында тозуға төзімділік үшін сынақтар жүргізілді. Құрамы әртүрлі марганеці бар шойындардың тозуына салыстырмалы сынақтар «блок-ролик» үйкеліс схемасы бойынша 1,0 МПа мен сырғанау жылдамдығы 0,4 м/с болған кезде СМТс-2 станокында жүргізілді. Сынақ нәтижелері 4-суретте көрсетілген.

Шойындағы марганец мөлшері 4,5-тен 10,5%-ға дейін жоғарылағанда құрылымдағы аустенит мөлшері артады. Шойынның металл матрицасында аустенит үлесінің артуы негізде карбидті фазаның сенімді сақталуын қамтамасыз етеді. Марганец құрамының 12%-дан жоғары артуы шойынның тозуға төзімділігінің айтарлықтай артуына әкелмеді. Бұл жағдай карбид фазасының ұлғаюы (ледебуриттің жекелеген өрістері байқалады) осы үйкеліс режимдері кезінде материалдың тозуға төзімділігіне айтарлықтай әсер етпеуімен түсіндіріледі.

Құрамы әртүрлі марганеці бар тәжірибелік шойындарды сынау нәтижесінде алынған нәтижелерге сүйенсек, құрамында 10,5% Mn бар шойын ең жоғары тозуға төзімділікке ие. Марганецтің бұл құрамы карбид қосындыларымен біркелкі күшейтілген салыстырмалы түрде пластикалық аустениттік матрицадан құралған үйкеліс байланысы тұрғысынан оңтайлы құрылымды құруды қамтамасыз етеді.

Бұл ретте құрамында 10,5% Mn бар қорытпа фазалық құрамдастардың ең оңтайлы қатынасында, сондай-ақ олардың пішіні мен орналасуында ерекшеленді. Оның құрылымы негізінен аустенит болды, орташа және шағын өлшемді гетерогенді карбидтермен және ұсақ дисперсті графит қосындыларымен күшейтілген (5-сурет). Әртүрлі марганец концентрациясы бар шойын үлгілерімен жүргізілген құрғақ үйкелістегі салыстырмалы тозуға сынақтар құрамында 10,5% Mn бар марганец шойынының 4,5% Mn шойыннан тозуға төзімділігі бойынша 2,2 есе жоғары екенін көрсетті.

Марганец мөлшерінің 10,5%-дан жоғары артуы аустениттік және карбидтік фазалар мөлшерінің одан әрі өсуіне әкелді, бірақ карбидтер жекелеген өрістер түрінде байқалды, шойынның тозуға төзімділігі жоғарылаған жоқ. Осының негізінде әрі қарай зерттеу және сынау үшін шойынның химиялық құрамы таңдалды, %: 3,7 С; 2,8Si; 10,5 млн; 0,8Cr; 0,35 Cu; 0,75 ай; 0,05В; 0,03S; 0,65p; 0,1 Ca.

Аустенитті марганецті шойынның құрылымдық құрамы мен қасиеттеріне термиялық өңдеудің әсерін зерттеу мақсатында ұсынылған. химиялық құрамыүлгілер (блоктар) қатайтуға ұшырады. Үлгілерді көлемді қатайту ағынды суда қыздыру температурасы 1030–1050 °C және қыздыру кезінде ұстау уақыты: 0,5, 1, 2, 3, 4 сағ.

Көлемдік қатаюдан кейінгі үлгілердің құрылымын зерттеу марганецті шойынның құрылымын қалыптастыруда қыздыру температурасының, қыздыру кезіндегі әсер ету ұзақтығының және салқындату жылдамдығының маңызды рөл атқаратынын көрсетті. Жалпы жағдайда қатайту толық дерлік аустенизацияға әкелді, орташа және шағын өлшемді дәндерді алды. Жылыту аустениттегі карбидтердің еруін қамтамасыз етеді. Бұл түрлендірулердің толықтығы сынамалардың пештегі экспозициясының ұзақтығы артқан сайын артады. Құйма құрылымында бар мартенсит қыздыру кезінде аустенитте толығымен еріген және сөндіру кезінде тұнбаға түспеді. Аустенитте ішінара немесе толық еріген, қыздыру кезіндегі әсер ету ұзақтығына байланысты карбидтер салқындаған кезде қайтадан бөлінеді. Сөндіруден кейін шойын құрылымындағы графит мөлшері құйылған күймен салыстырғанда айтарлықтай азаяды. Шынықтырылған шойындарда графит қосындыларының табақшалары жұқа және қысқа болады. Сөндірілген марганец шойынының бринелл қаттылығы төмендейді, қаттылығы жоғарылайды және өңдеуге қабілеттілігі жақсарады.

Тәжірибелік марганец шойынының тозуға максималды тұрақтылығын қамтамасыз ететін қатаю режимін анықтау үшін қатайту кезінде әр түрлі ұстау уақыты бар үлгілер тозуға ұшырады. Тозуға төзімділікті зерттеу СМТс-2 үйкеліс машинасында үлгідегі меншікті қысымда 1,0 МПа және сырғанау жылдамдығы 0,4 м/с кезінде жүргізілді.

Сынақтардың нәтижесінде сөндіргіш температурада ұстау уақытын 2∙3,6∙103 с дейін ұлғайту марганецті шойынның салыстырмалы тозуға төзімділігін жоғарылататыны, одан кейін оның тозуға төзімділігі өзгермейтіні анықталды. Бұл сынақтар 2∙3,6∙103 с ұстағаннан кейін сөндіру арқылы алынған марганец шойынының құрылымдық құрамы ең мінсіз және құрғақ үйкеліс кезінде жоғары өнімділікті қамтамасыз етуге қабілетті деген болжамды растайды.

Сонымен қатар, сөндіру кезінде аустениттік марганец шойынының қаттылығын 160-170 НБ дейін төмендету локомотив дөңгелегін имитациялайтын қарсы корпустың (роликтің) зақымдануы мен тозуына оң әсер етуі ықтимал. Осыған байланысты кейінгі зертханалық және эксплуатациялық сынақтар үшін сөндіру температурасында (ACHz) 2 сағат ұстағаннан кейін алынған құйылған (ACHl) және сөндірілген күйдегі аустенитті марганецті шойын пайдаланылды.

Жүргізілген зерттеулер мен сынақтардың негізінде марганецті модификациялау арқылы алынған, құрғақ үйкеліс жағдайында (тежегіштер, фрикционды муфталар) жоғары тозуға төзімділігімен сипатталатын, жоғары фрикционды қыздырумен сипатталатын аустениттік шойынның арнайы құрамын жасауға мүмкіндік туды. 900 ºС дейін («тозуға төзімді шойын», РФ патенті № 2471882) . Результаты испытаний данного состава чугуна в условиях и режимах нагружения сопряжения «седло-клапан» ГРМ показали высокую работоспособность материала, превышающую ресурс седел из серого чугуна СЧ 25 по ГОСТ 1412-85 и 30 ХГС по ГОСТ 4543-71 в 2,5-3, 3 рет. Бұл құрғақ үйкеліс және жоғары температура жағдайында, атап айтқанда, клапан орындықтары, ілініс қысым тақталары, жүк көтергіш және тасымалдау машиналарының тежегіш барабандары және т.б. үшін мұндай шойындарды перспективалы деп санауға мүмкіндік береді.

Қорытындылар. Осылайша, клапандық орындықтарды жасау үшін аустенитті марганец шойындарын пайдалану газ қозғалтқыш отынына түрлендірілетін және аралас электрмен жабдықтау жүйесін (бензин-газ) пайдаланатын қозғалтқыштардың цилиндр басының қызмет ету мерзімін айтарлықтай арттырады деп қорытынды жасауға болады.

Рецензенттер:

Астанин В.К., техника ғылымдарының докторы, профессор, Император Петр I атындағы Воронеж мемлекеттік аграрлық университетінің Техникалық қызмет және инженерлік технологиялар кафедрасының меңгерушісі, Воронеж қ.

Сухочев Г.А., техника ғылымдарының докторы, Воронеж мемлекеттік техникалық университетінің машина жасау технологиялары кафедрасының профессоры, Воронеж қ.

Библиографиялық сілтеме

Попов Д.А., Поляков И.Е., Третьяков А.И. ГАЗОВТЕЛЬДІҢ ОТЫНЫНА ЖҰМЫС ЕТЕТІН МҰЗ вентильдерінің орындықтарына аустениттік марганецті шойынды қолданудың орындылығы туралы // Қазіргі мәселелерғылым мен білім. - 2014. - № 2.;
URL: http://science-education.ru/ru/article/view?id=12291 (кіру күні: 01.02.2020). Назарларыңызға «Академиясы жаратылыстану тарихы» баспасынан шыққан журналдарды ұсынамыз.

Ол клапандарды орнатуға және ауа-отын қоспасын және олар арқылы шығатын газдарды дистилляциялауға арналған цилиндр басының тесіктеріне орнатылады. Бөлшек зауытта цилиндр қақпағына басылады.

Келесі функцияларды орындайды:

• тесіктердің тығыздығы;
• артық жылуды цилиндр басына береді;
• механизм ашық болған кезде қажетті ауа ағынын қамтамасыз етеді.

Механикалық өңдеу арқылы оның герметикалығын қалпына келтіру мүмкін болмаған жағдайда клапанның орнын ауыстыру қажет (бұрынғы көптеген өңдеулер, күйіп қалу, қатты тозу). Сіз мұны өзіңіз жасай аласыз.

Бөлшектер келесі жағдайларда жөнделеді:

• пластинаның күйіп қалуы;
• бағыттаушы төлкелерді ауыстырғаннан кейін;
• табиғи тозудың орташа дәрежесімен;
• сақинаның пластинамен байланысының тығыздығы бұзылған жағдайда.

Үйде тозған және зақымдалған седлаларды өңдеу кескіштер көмегімен жүзеге асырылады. Бұдан басқа, дәнекерлеу машинасы немесе қуатты газ оттығы қажет болуы мүмкін, стандартты жиынтық кілттерцилиндр қақпағын, лаптау пастасын, бұрғыны бөлшектеуге және бөлшектеуге қажет.

Орындарды ауыстыру

Ауыстыру процедурасы екі маңызды процедурадан тұрады: ескі бөлшектерді алып тастау және жаңаларын орнату.

Ескі отырғызғыштарды алып тастау

Клапанның орындықтары бөлшектелген цилиндр бастиегінде ауыстырылады газ тарату механизмі. Ескі сақинаны дәнекерлеу машинасының көмегімен алып тастауға болады, егер ол жасалған материал бұған мүмкіндік берсе.

Процедураны орындау үшін клапан орнының тартқышы жасалады - ескі қажет емес клапан алынады, оның пластинасы орындықтың ішкі диаметрінің өлшеміне дейін өңделуі керек.

Осыдан кейін, алынған құрал 2-3 мм шетіне жетпей, орындыққа батырылады және 2-3 жерден дәнекерлеу арқылы «бекітіледі». Клапаннан кейін металл сақинамен бірге соғылады кері жағыбалға.

Маңызды! Дәнекерлеуді қолданатын процедура орындықтың біршама деформациясына әкелуі мүмкін. Бұл жағдайда стандартты седлаларда әлсіз бекіту болады, бұл қозғалтқыштың жұмысы кезінде олардың өздігінен бұзылуына әкелуі мүмкін. Дүкендерде сатылмайтын, бірақ тапсырыс бойынша жасалған ұлғайтылған диаметрлі сақиналарды қажет етеді.

Дәнекерленбейтін металдардан жасалған клапанның отырғышын клапан орнының тартқышы ретінде пайдалану үшін құбырдың бір бөлігін бұрап алу арқылы алуға болады. Ол үшін сақинаның ішкі бетінде жіп кесіледі. Ұқсас жіп қолайлы диаметрлі металл құбырдың сыртқы бетіне қолданылады.

Ескі клапан алынады, ол кері күйде құбырдың соңына дейін алдын ала дәнекерленген. Бұл жағдайда клапанның өзегі оған арналған тесікке енгізіледі, құбыр жіпке бұрандамен бекітіледі, содан кейін элемент сабақты түрту арқылы жойылады.

Жаңа седлаларды орнату

Жаңа седлаларды орнату процедурасын бастамас бұрын, оларға арналған орындықтар кірден тазартылады. Цилиндр басынан кейін оны 100 ° C-тан асатын температураға дейін біркелкі қыздыру керек. Бұл жағдайда металл кеңейіп, сақинаны ішке басуға мүмкіндік береді.

Орнатылатын бөлік сұйық азотпен салқындатылады. Ол болмаған жағдайда, металдың температурасын -70 ° C дейін төмендетуге мүмкіндік беретін мұз және ацетон комбинациясын қолдануға болады. Бөлшектердің өлшемдері орындық пен сақинаның диаметрі арасындағы айырмашылық суық бөлшектерде 0,05-0,09 мм-ден аспайтындай етіп таңдалады.

Клапанның орны арнайы оправка немесе сәйкес диаметрдегі құбыр бөлігі арқылы басылады. Бөлшек орындыққа аз күш жұмсау керек. Бұл жағдайда сақинаның қисаюсыз тұруы маңызды.

Цилиндр басын басып, салқындатқаннан кейін элементтің отырғышта ілулі тұрғанын тексеру керек. Егер бос орын болмаса және ауыстырылған элемент орнында мықтап ұсталса, ауыстыру процедурасы аяқталды деп санауға болады. Әрі қарай, кескіштердің көмегімен клапанның орындықтарын кесу қажет.

Маңызды! Барлық клапандардың плиталарын ауыстырудың стандартты процедурасымен олар өте жоғары отырғызылады. Дегенмен, кейбір сарапшылар фаскаларды шығару клапандары қалыпты жағдайдан сәл тереңірек отыру үшін өңдеуді ұсынады. Кіріс клапанының орны бастапқы орнында қалдырылады.

Седла жөндеу

Клапандық орындықтарды жөндеу олардың табиғи тозуымен және пластинаның оның отырғышына бос орналасуымен жүзеге асырылады.

Сақиналардың геометриясын қалпына келтіру үшін клапан орындықтарына арналған кескіштер қолданылады - қажетті бұрыштарды жасауға мүмкіндік беретін фрезерлік бастардың жиынтығы.

Роликтерді арнайы жабдықпен бірге пайдалануға болады. Дегенмен, бұл қымбат. Сондықтан үйде ұзартқыш сымы бар ротчет кілті қолданылады. Дұрыс өңделген орындардың бұрыштары 30˚, 60˚ және 45˚ болады. Олардың әрқайсысын жасау үшін клапан орындықтарын өңдеу тиісті кескішпен жүзеге асырылады.

Клапан орындығын тегістеужылытуды немесе басқа өңдеуді қажет етпейді. Ойық «құрғақ» етіп жасалады. Болашақта, лактау кезінде, арнайы лактау пастасын қолдану қажет. Жақсы нәтижеге қол жеткізу үшін жаңа орындықтарды бұрғылаумен емес, қолмен салу ұсынылады.

Жөндеудің тағы бір түрі - жөндеу кірістірулеріне арналған орындықтардың ойығы. Мұны істеу үшін, жоғарыда сипатталған алгоритмге сәйкес, ершіктер алынып тасталады, содан кейін арнайы кескіш құралмен олардың астындағы орындар өңделеді. Жөндеу алаңының өлшемі кірістіруден 0,01-0,02 см аз болуы керек. Орнату цилиндр басын қыздырғаннан кейін және орнатылған элементтерді салқындатқаннан кейін жүзеге асырылады.

Сіз өзіңіздің қауіп-қатеріңізге және тәуекелдеріңізге сай өзіңізді жағуға тырыса аласыз. Дегенмен, процедураның күрделілігін және жұмыстың талап етілетін жоғары дәлдігін ескере отырып, мұндай манипуляцияларды білікті автокөлік жөндеу шеберханасында немесе автомобиль жөндеу зауытында жасаған дұрыс.