Ученые Алтайского ГАУ запатентовали новый способ индукционной наплавки износостойких сплавов для упрочнения рабочих органов сельхозмашин

Изобретение ученых Алтайского государственного аграрного университета поможет упростить технологию упрочнения изнашиваемых поверхностей рабочих органов сельскохозяйственных машин износостойкими сплавами.

Все специалисты в области машиностроения знают, что сделать индукционную наплавку износостойким сплавом для упрочнения рабочих органов сельхозмашин (лемехи, диски, долотья и т.д.) непросто. Шихта сплава в виде порошка после несения ее на заготовку под действием электромагнитного поля, возникающего при работе индукционной печи, частично (до 50%) сбрасывается. Чем более стойкий сплав, тем больше в нем магнитных материалов. Сам по себе относительно дешевый и технологически простой индукционный способ наплавки становится дорогим и сложным процессом. Между тем индукционный способ позволил бы отечественным производителям сельхозтехники не только заместить импортные дорогие комплектующие, но и восстанавливать изношенные рабочие органы сельхозмашин, продляя им жизнь и экономя тем самым деньги фермерам. Ведь это, по сути, расходный материал, замена которого в течение сельскохозяйственного сезона происходит неоднократно. Соответственно, и расходы на эти комплектующие в бюджете любого сельхозтоваропроизводителя занимают значительное место.

Научный коллектив в составе ученых кафедры технологии конструкционных материалов и ремонта машин Алтайского ГАУ к.т.н., доцента, заведующего кафедрой Николая Кривочурова , д.т.н., профессора Алексея Ишкова , д.т.н., доцента Виктора Иванайского и магистранта Богдана Лысенко запатентовали новый способ индукционной наплавки магнитных сплавов на основе железа и конструкцию индукционно-канальной печи для этого способа. Изобретение относится к области металлургии и может быть эффективно использовано при упрочнении поверхностей рабочих органов машин износостойкими магнитными сплавами на основе железа.

«Однажды я был в Болгарии на выставке сельскохозяйственной техники и видел там плуг, целиком сделанный из высоколегированной стали. Это очень дорого и нетехнологично в условиях массового производства. В нашей стране таких плугов не производили и не производят. Но есть альтернатива такой импортной технике. Можно упрочнить изнашиваемые поверхности рабочих органов сельхозмашин из относительно дешевой стали износостойкими сплавами», - говорит Виктор Иванайский .

Ученые АГАУ пришли к простому, на первый взгляд, решению проблемы: чтобы наплавить магнитный упрочняющий порошок, нужно сначала его размагнитить. А затем придумали и технологию для этого. Непростую, но вполне технологичную, реализуемую в условиях реального производства.
Перед началом процесса наплавки магнитного сплава в высокочастотном поле индуктора заготовку с нанесенной шихтой помещают в полый графитовый сердечник, установленный в первой зоне индукционной канальной печи. Здесь заготовка нагревается до 770-790°С, т.е. до температуры т.н. «точки Кюри» для сталей и других сплавов на основе железа. При этом магнитное поле шихты поглощается графитовым сердечником. После этого заготовка перемещается во вторую зону индукционной печи, где уже и происходит расплав упрочняющего материала.

Действующий образец индукционно-канальной печи для этого способа ученые собрали в мастерской Инженерного факультета Алтайского ГАУ. В проведенных опытах наплавочная шихта - как из высоколегированного хромистого чугуна, так и железного порошка - не сбрасывалась с заготовки.

«Предлагаемый нашим коллективом способ с предварительным подогревом заготовки и наплавочной шихты имеет два ключевых преимущества. Во-первых, он позволит отечественным производителям сельхозтехники существенно расширить номенклатуру порошковых материалов для индукционной наплавки, а значит, в конечном итоге, удешевить производство рабочих органов сельхозмашин. Во-вторых, такой способ упрощает организацию технологического процесса индукционной наплавки, а это уже решение фундаментального уровня, способное коренным образом изменить будущее этой технологии!» , - отметил Виктор Иванайский .

Отметим, что для д.т.н., доцента кафедры технологии конструкционных материалов и ремонта машин Виктора Иванайского полученный патент на изобретение стал уже 100 -ым по счету.