Справочник по машиностроительным материалам - Сидуля П.Н.
Скачать (прямая ссылка):
35. Механические свойства чугуна ХТВ при повышенных температурах
Свойства Температура в °С
20 500 550
айр в кГ/мм2........... $ в %............... Нг а_! в кГ/мм~........... Потеря Упругости в %....... 35 0,4 265 18 15* 31 0,4 240 25 30 0,4 160 20 50** 25 0,4 140
* При 350° С. ** При 450° С.
16*
244
ОТЛИВКИ ИЗ СЕРОГО ЧУГУНА
В табл. 36 приведены химический состав, твердость и характеристики упругости компрессионных колеи тракторных двигателей. В табл. 37 приведен примерный состав шихты для колец тракторных двигателей.
36. Химический состав, твердость и упругие характеристики поршневых
колец тракторных дизельных двигателей
Модель двигателя Содержание элементов в %
Si Mn Р S N1
Д-54 Д-35 КДМ-46 3,5—3,70 3,5—3,8 3,3—3,60 0,6—0,85 0,6—0,80 0,6-0,90 2,5—2,85 2,2—2,70 2,3—2,60 0,60—0,80 0,50—0,70 0,8—1,10 0,4-0,70 0,1-0,60 0,3-0,50 <0,08 < 0,11 <0«05 0,2—0,30 Допускается
Модель двигателя Содержание элементов н % Упругость в \Г Отношение условного модуля упругости ка«р Остаточная деформация при изгибе с напри-* же ниєм Г5 к Г /мм в %
Сг Си Ті
Д-54 Д-35 КДМ-46 0,1—0,2 Допускается < 0,50 < 0,20 0,5—0,70 0,08—0,15 <0,08 0,8—1,0\V 98—106 98—106 98—106 6-Ю 4,6—9,2 8—12 <220 <220 < 15 < 15
37. Состав шихты для отливки тракторных поршневых колец
Состав в %
Чугун литейный ЛК-0 (ГОСТ 4832-49)....... 15
Чугун ли генный ЛК-1 (ГОСТ 4832-49)....... 15
Чугун литейный ЛК-2 (ГОСТ 4832-49) . . . 6
Хромоникелевый чугун ХНК-2 (ГМТУ 3433-53) . [ ] 5
Титаномедистый чугун БТМЛ-4........... Ш
Возврат литейный................* 47,5
Феррофосфор...............!".!!! 1.5
Примечание. Плавка металла в вагранке. Температура металла на желобе 1420—1440° С. Температура заливки U0U—1415° С.
Поршневые кольца из нелегированного чугуна теряют упругость при 350° С, из легированного чугуна при 400° С (фиг. 3). Поршневые кольца из магниевого чугуна и из стали X12М могут работать до температуры 450° С. В более тяжелых температурных условиях работать поршневые кольца из серого чугуна не могут и ломаются от усталости. В дизелях, а также для компрессоров высокого давления и других машин рекомендуется применять поршневые кольца из высокопрочного магниевого чугуна.
На антифрикционные свойства наибольшее влияние оказывает микроструктура чугуна, а также сочетание твердости поршневых колец и цилиндра.
ПОРШНЕВЫЕ КОЛЬЦА
245
В микроструктуре колец феррит должен отсутствовать, а перлит должен быть пластинчатым; зернистые структуры (сорбит отпуска, зернистый перлит) не допускаются. Даже небольшое количество
Уо
<>
!
•о
95
90 65
до
75
70 65
60
55
50 Ь5
* хтв
L V лчи
\ У < \
\
1 \ \
\ \
WQ
200
300 400
500 X
Фиг. 3. Криныс изменения начальной упругости поршневых колец после 3-часовых испытаний при разных температурах.
феррита снижает износостойкость. Графит должен быть достаточно крупиопластиичатым или завихренным. Точечный и мелкодисперсный графит, встречающийся в кольцах индивидуальной отливки, недопустим |2]. Чугун для поршневых колец применяется в литом состоянии. Термическая обработка не применяется, так как она ухудшает антифрикционные свойства и ползучесть чугуна. Твердость порншегых колец должна быть в пределах //яв — 98 -т-106 или с зответственно
///; — 255 -г- 235. Для обеспечения хорошей приработки твердость чугунного цилиндра должна быть примерно на IIь~ 50 100 меньше твердости колец.
На практике применяется иногда и обратное прапило.
Однако недопустимо применение колец и цилиндров одинаковой твердости [4].
Контроль свойств поршневых колец производится в соответствии с ГОСТ 7295-54. Практически ограничиваются определением твердости, упругости, микроструктуры и химического состава.
Покрытия
Поршневые кольца автомашин, тракторов и авиационные кольца подвергают пористому хромированию. Хромируют одно или два верхних компрессионных кольца. Глубина слоя хрома 0,12—0,18 мм, твердость Их= 700-г-800. Это обеспечивает нормальную приработку и высокую износостойкость поршневых колец и цилиндров. Хромировать все кольца не рекомендуется, так как затрудняется приработка. Хромируют обычно пористым ручейковым хромом. Однако хромированный слот'! трудно прирабатывается вследствие своей высокой твердости; поэтому на заводе ХТЗ по предложению Украинской Академии наук 13 J применен процесс покрытия хромированного слоя электрически мягким железом. Процесс производится следующим образом:
1-я о п е р а ц и я — жслезнение в "электролите состава 400 Г/л reS04, 200 Г/л NaCl. Температура ванны 85—90° С. Плотность тока 2 а/см2. Толщина слоя железа 7—10 мк.
2-я операция — оксидирование в ванне состава 650 — 700 Г/л едкого натра 200 Г/л нитрита натрия, 150 Г/л нитрата натрия. Температура панны 127—140° С. Время оксидирования 10 мин.
3-я о п е р а ц и я — пропитка в масле при температуре 180° С в течение 2 час.
Все прочие нехромнруемые кольца подвергаются для ускорения приработки травлению с последующем пропиткой в масле. Такая обработка разработана В НАМ и заключается в следующем:
