Вибори директора
  1. Головна
  2. Публікації
  3. Порошкова металургія
  4. № 11/12 2023 рік
  5. C. 54

ВПЛИВ ПОВЕРХНЕВОГО ЕКСТРУЗІЙНОГО УЩІЛЬНЕННЯ НА МІКРОСТРУКТУРУ ТА МЕХАНІЧНІ ВЛАСТИВОСТІ ЗУБЧАСТИХ ШЕСТЕРЕНЬ НА ОСНОВІ ЗАЛІЗА, ВИГОТОВЛЕНИХ МЕТОДАМИ ПОРОШКОВОЇ МЕТАЛУРГІЇ

Ціле Ши 3,
 
Ді Чен 1,2,
 
Зіці Лю 1,2,
 
Цзінгуан Пенг 1,2*,
 
Цінцін Пан 3**
 

1 School of Materials Science and Engineering, Shanghai University, Shanghai, China
2 State Key Laboratory of Advanced Special Steel, Shanghai University, Shanghai, China
3 School of Mechanical, Shanghai Dianji University, Shanghai, China
* pengjg@shu.edu.cn, ** panqq@sdju.edu.cn

Порошкова металургія - Київ: ІПМ ім.І.М.Францевича НАН України, 2023, #11/12
http://www.materials.kiev.ua/article/3645

Анотація

Процес екструзійного ущільнення застосовано з метою покращення поверхневої щільності, твердості й механічної міцності зубчастих шестернь, виготовлених за допомогою методів порошкової металургії. Експериментальною сировиною було обрано суміш попередньо легованих порошків із вмістом 0,3% (мас.) графіту та 0,4% (мас.) мастила Lube HD. З цих порошків спочатку пресуванням під тиском 1600 МПа було отримано експериментальні шестерні, які потім спікали протягом 30 хв за температури 1120 °C. Поверхневе ущільнення спечених шестерен досягалося шляхом проходження через екструзійні фільєри під тиском зі швидкістю 1 мм/сек. Досліджено вплив різного ступеня екструзії (ΔW = 0, 0,046, 0,116, 0,186 і 0,246 мм) на мікроструктуру і механічні властивості порошкових металополімерних зубчастих шестерен на основі заліза (ΔW визначається як зменшення поперечної відстані між двома зубцями в пластині екструзійної матриці). Результати показують, що поверхневе екструзійне ущільнення передбачає нормальне напруження і напруження зсуву, внаслідок чого зменшується поверхнева пористість зубчастих коліс і, відповідно, формується ущільнений шар на їх поверхні. Товщина ущільненого шару зростає зі збільшенням інтенсивності екструзії. Крім того, ущільнення за допомогою екструзії покращує поверхневу мікротвердість і міцність на злам зубчастих шестернь. Зокрема, шестерні з ΔW = 0,246 мм характеризуються найвищою поверхневою мікротвердістю і міцністю на злам. Моделювання процесу екструзійного ущільнення поверхні здійнювали на прикладі пористої моделі в програмі DEFORM. Результати моделювання показали тенденції розподілу відносної густини, що відповідають експериментальним результатам, а саме: відносна густина на поверхні шестерні спочатку збільшувалася, потім зменшувалася у міру віддалення від поверхні, а область ущільнення розширювалася зі збільшенням інтенсивності екструзії. Крім того, спостерігався високий ступінь кореляції між змодельованими та експериментальними результатами з огляду на товщину шару ущільнення.


ЗУБЧАСТІ ШЕСТЕРНІ, МЕХАНІЧНІ ВЛАСТИВОСТІ, ПОВЕРХНЕВЕ ЕКСТРУЗІЙНЕ УЩІЛЬНЕННЯ, ПОРОШКОВА МЕТАЛУРГІЯ, СПЛАВ НА ОСНОВІ ЗАЛІЗА

Публікації