ологію їх зміцнення, розробленої шведською фірмою ОУНОС спільно з залізницями Швеції (SJ) і Німеччини (ОВАО). За твердженням фірми, дана технологія уповільнює знос коліс в п'ять разів з одночасним зниженням зносу рейок і рівня шуму, випромінюваного при русі рухомого складу. Вартість технічного обслуговування зменшується на 25%.
Це досягається шляхом лазерного розплавлення поверхні і нанесення на неї частинок металокерамічних твердих сплавів, що утворюють щільно пов'язаний розчин в металі колеса. Обробці піддається смуга шириною 2 мм на ділянці безпосереднього контакту коліс з рейками.
Випробування зміцнених коліс проводили на експериментальному полігоні німецьких залізниць у вагонів поїздів, що перевозять руду. Лінія курсування відрізнялася складним планом і профілем. Навантаження на вісь становила 25 тс, температура повітря в зимовий час досягала - 40 ° С. Середній пробіг зміцнених коліс склав 150 тис. Км, а контрольних - 67 тис. Км. Особливо слід підкреслити, що за оцінкою фірми Oil HOC одночасно зменшився знос рейок. Даний результат є спростуванням думки противників будь-якого варіанту зміцнення коліс, заснованому на припущенні, що зі зростанням їхньої твердості збільшується знос рейок. Очевидно, що зменшення їх зносу пов'язано з використанням сплавів, що мають найвищу твердість після алмазу і карбідів тугоплавких металів. Асоціація американських залізниць, посилаючись на дані шведської фірми Oil HOC, інформує, що технологія лазерного зміцнення дозволяє підвищити стійкість коліс в 10-50 разів.
Цифри багаторазового збільшення зносостійкості колісних пар викликають певні сумніви, тим більше що ширина смуги зміцнення складає всього 2 мм. Однак аналіз даних, наведених шведським концерном Sandrik Coromant з порівняльної зносостійкості сталей і металокерамічних твердих сплавів розвіює ці сумніви (рис. 2.2.1.1.).
Рис. 2.2.1.1. Зносостійкість різних матеріалів залежно від їх твердості
- металокерамічні вольфрамокобальтового тверді сплави, 2 - металокерамічні вольфрамотітанокобальтовие тверді сплави, 3 - ціментірованная сталь, 4 - загартована і відпущена сталь
Випробування зносостійкості передбачали використання кремнію, що має твердість 12000 МПа, тобто таку ж, як і кварц - головної абразивної складової пилу, що впливає на всі деталі та механізми. У результаті встановлено, що зносостійкість твердих металокерамічних вольфрамокобальтових сплавів в 20-30 разів вище, ніж цементованої легованої сталі.
Аналіз великого обсягу літератури щодо застосування деталей з твердих сплавів зазначеного типу дозволив скласти таблицю. З її даних можна зробити ви вод, що деталі, виготовлені з металокерамічних твердих сплавів при роботі в екстремальних умовах (тиск, наявність абразиву, ударний вплив, циклічні навантаження) показують збільшення терміну служби від 10-30 до 200-300 разів.
Дані, наведені на рис. 2.2.1.1, і в таблиці 2.2.1.1, переконливо підтверджують обґрунтованість висновків фірми DUROC про п'ятикратне збільшення зносостійкості колісних пар з покриттями з твердосплавних матеріалів.
Розглянемо і оцінимо різні способи нанесення на деталі покриттів, що містять металокерамічні тверді сплави.
Лазерні технології поки не набули широкого поширення через високу вартість і складність використання обладнання.
Детонаційне (вибуховий) нанесення покриттів з твердих сплавів не забезпечує досить міцного зчеплення шару з поверхнею виробу і відповідно не може бути використано для навантажених деталей. Плазмове напилення також не забезпечує необхідної міцності зчеплення шару з поверхнею вихідної деталі, а наплавка призводить до руйнування (деструкції) часток спечених твердих сплавів, в результаті чого вони втрачають свої унікальні властивості.
Електроіскрове зміцнення (легування) становить певний інтерес. Даний спосіб дає незначний ефект, оскільки призводить до деструкції металокерамічних твердих сплавів, а наноситься шар має малу товщину (70 мкм). Продуктивність способу в 70-100 разів менше інших, у зв'язку з чим, його доцільно використовувати для дрібних деталей, тонких шарів, малих навантажень і зносів. При цьому методі немає переносу з електрода на деталь навіть дуже дрібних частинок твердого сплаву, а спостерігається зміцнення поверхні сполуками та елементами, складовими електродний матеріал, що призводить до підвищення твердості легованих шару. Однак, як показали ходові випробування, підвищена до 25% зносостійкість зберігається за дуже малому пробігу (16 тис. Км), тобто до тих пір, поки не зносився тонкий легований шар.
Таблиця 2.2.1.1
Ефективність застосування деталей з твердих сплавів
Найменування деталіЕ...
