Kvalitet lijevanog željeza za sjedišta ventila. ICE tehnologija povrata sjedišta ventila glave

U članku se razmatra pitanje nužnosti i svrsishodnosti upotrebe austenitnog lijevanog željeza od mangana za sjedišta ventila motora s unutarnjim izgaranjem koji rade na plinsko motorno gorivo. Dati su podaci o masovno proizvedenim sjedištima ventila za motore s unutarnjim sagorijevanjem automobila, najčešćim legurama za izradu dijelova sjedišta, njihovim nedostacima, nesavršenosti legura koje se koriste u radu i razlozima niskog vijeka trajanja dijelova ovog opisani su tipovi. Kao rješenje ovog problema predlaže se korištenje austenitnog lijevanog željeza od mangana. Na osnovu dugogodišnjeg istraživanja svojstava lijevanog željeza od mangana, predloženo je korištenje ove legure za izradu sjedišta ventila. automobilski motori sa benzinskim motornim gorivom. Razmatraju se glavna svojstva predložene legure. Rezultati istraživanja su pozitivni, a resurs novih sedla je 2,5 ... 3,3 puta duži od serijskih.

glava cilindra

sistem snabdevanja

nositi

dijelovi resursa

motorno gorivo na prirodni gas

ICE auto

1. Vinogradov V.N. Čelici otporni na habanje sa nestabilnim austenitom za dijelove opreme plinskih polja / V.N. Vinogradov, L.S. Livšits, S.N. Platonov // Vestnik mashinostroeniya. - 1982. - br. 1. - S. 26-29.

2. Litvinov V.S. fizičke prirode otvrdnjavanje mangan austenita / V.S. Litvinov, S.D. Karakishev // Toplinska obrada i fizika metala: međuuniverzitetski coll. - Sverdlovsk, UPI. - 1979. - br. 5. - S. 81-88.

3. Maslenkov S.B. Čelici i legure za visoke temperature. Priručnik: u 2 toma / S.B. Maslenkov, E.A. Maslenkov. - M. : Metalurgija, 1991. - T. 1. - 328 str.

4. Stanchev D.I. Izgledi za korištenje specijalnog austenitnog lijevanog željeza od mangana za dijelove frikcionih jedinica šumskih mašina / D.I. Stanchev, D.A. Popov // Aktuelni problemi razvoja šumskog kompleksa: materijali međunarodne naučno-tehničke konferencije VSTU. - Vologda, 2007. - S. 109-111.

5. Inženjerska tehnologija. Vraćanje kvaliteta i montaža mašinskih delova / V.P. Smolentsev, G.A. Suhočev, A.I. Boldyrev, E.V. Smolentsev, A.V. Bondar, V.Yu. Sklokin. - Voronjež: Izdavačka kuća Voronješke države. one. un-ta, 2008. - 303 str.

Uvod. Upotreba gasnog motornog goriva kao goriva za motore sa unutrašnjim sagorevanjem povezana je sa nizom tehničkih problema, bez rešavanja kojih efikasan rad vozila na sisteme za napajanje s dva goriva nije moguća. Jedno od najhitnijih pitanja tehnički rad vozila koja rade na gas motorno gorivo je nizak resurs interfejsa "sjedalo-ventil".

Analiza oštećenja sjedišta omogućila je utvrđivanje uzroka njihovog nastanka, a to su: plastična deformacija i plinska erozija uzrokovana pogoršanjem prianjanja tarnog para tokom rada. Na slikama 1 i 2 prikazana su glavna karakteristična oštećenja sjedišta i ventila pri radu na plinsko gorivo.

Tradicionalno za benzinski motori Sedišta ventila su izrađena od sivog liva SCH25, SCH15 u skladu sa GOST 1412-85 ili ugljeničnih i legiranih čelika 30 HGS u skladu sa GOST 4543-71, koji obezbeđuju zadovoljavajuću radnu pouzdanost i izdržljivost interfejsa tokom zagarantovanog veka trajanja motora. Međutim, pri prelasku na sustav napajanja s dvostrukim gorivom za motore s unutarnjim sagorijevanjem, resurs sučelja se naglo smanjuje, prema različitim procjenama, popravak glave bloka je potreban nakon 20.000-50.000 tisuća kilometara. Razlog za smanjenje resursa interfejsa je niska brzina sagorevanja mešavina gasa i vazduha u režimima rada s velikom brzinom radilice i, kao rezultat, značajnim zagrijavanjem metala sjedišta, gubitkom njegove čvrstoće i daljnjom deformacijom zbog interakcije s ventilom.

Dakle, da bi se osigurao zajamčeni vijek trajanja sučelja sjedište-ventil, kada se koristi plinsko motorno gorivo, materijali zahtijevaju ne samo visoka antifrikciona svojstva, već i povećanu otpornost na toplinu.

Svrha studije. Rezultati istraživanja. Svrha istraživanja je potkrijepiti izvodljivost korištenja manganskog austenitnog lijevanog željeza za izradu sjedišta ventila. Poznato je da se čelici i liveno gvožđe feritno-perlitne i perlitne klase ne razlikuju po otpornosti na toplotu i ne koriste se za delove koji rade na temperaturama iznad 700 ºS. Raditi u ekstremnim uslovima, pri radnim temperaturama od reda od 900 ºS, posebno se koriste lijevani gvožđe otporne na toplinu austenitne klase s minimalnom količinom slobodnog grafita u strukturi. Ove legure uključuju austenitno lijevano željezo od mangana, čija je vezna baza austenit koji sadrži inkluzije karbida i fini lamelarni grafit. Tradicionalno, takvo lijevano željezo se koristi kao antifrikciono lijevano željezo pod markom AChS-5 i koristi se za klizne ležajeve.

Dugotrajna istraživanja lijevanog željeza od mangana otkrila su vrijedne kvalitete ovog materijala, postignuto poboljšanjem svojstava legure njenim modifikacijom i unapređenjem tehnologije proizvodnje. U toku izvedenih radova proučavan je uticaj koncentracije mangana u leguri na fazni sastav i eksploatacione osobine austenitnog livenog gvožđa. Za to je napravljen niz talina u kojima je samo sadržaj mangana varirao na četiri nivoa, sastav preostalih komponenti, uslovi i način topljenja su bili konstantni. Mikrostruktura, fazni sastav i svojstva dobijenog livenog gvožđa prikazani su u tabeli 1.

Tabela 1 - Utjecaj koncentracije mangana na strukturni sastav i mehanička svojstva liveno gvožđe od mangana

Kao rezultat proučavanja mikrostrukture, uočeno je da se povećanjem sadržaja mangana u livenom gvožđu menja odnos faznih komponenti (slika 3): povećava se odnos gama faze i alfa faze gvožđa. , količina karbidne faze (Fe3C, Mn3C, Cr3C2) se povećava, a količina grafita smanjuje.

Kako su rezultati rendgenskih studija pokazali, sa povećanjem sadržaja mangana, odnos površina integralnih intenziteta koje zauzima gama faza austenita i alfa faza martenzita (I111/I110), na Rendgenski uzorak površine preseka se povećava. Sa sadržajem mangana od 4,5% I111/I110 = 0,7; na 8,2% I111/I110 = 8,5; na 10,5% I111/I110 = 17,5; na 12,3% I111/I110 = 21.

Da bi se utvrdio utjecaj mangana na fizička i mehanička svojstva lijevanog željeza, provedena su ispitivanja, posebno, na otpornost na habanje u uvjetima suhog trenja i nekontroliranog zagrijavanja trenjem. Uporedna ispitivanja habanja lijevanog željeza s različitim sadržajem mangana provedena su na stroju SMTs-2 prema shemi trenja "blok-valjak" pri specifičnom pritisku od 1,0 MPa i brzini klizanja od 0,4 m/s. Rezultati testa su prikazani na slici 4.

Sa povećanjem sadržaja mangana sa 4,5 na 10,5% u livenom gvožđu, povećava se količina austenita sadržanog u strukturi. Povećanje udjela austenita u metalnoj matrici lijevanog željeza osigurava pouzdano zadržavanje karbidne faze u bazi. Povećanje sadržaja mangana iznad 12% nije dovelo do značajnog povećanja otpornosti na habanje livenog gvožđa. Ova okolnost se objašnjava činjenicom da povećanje karbidne faze (uočavaju se odvojena polja ledeburita) ne utiče značajno na otpornost materijala na habanje u ovim režimima trenja.

Na osnovu rezultata dobijenih ispitivanjem eksperimentalnog livenog gvožđa sa različitim sadržajem mangana, liveno gvožđe koje sadrži 10,5% Mn ima najveću otpornost na habanje. Ovaj sadržaj mangana osigurava stvaranje optimalne strukture sa stajališta frikcionog kontakta, formirane od relativno plastične austenitne matrice ravnomjerno ojačane inkluzijama karbida.

Istovremeno, legura koja sadrži 10,5% Mn razlikovala se po najoptimalnijem omjeru faznih komponenti, kao i njihovom obliku i rasporedu. Struktura mu je bila pretežno austenitna, ojačana srednjim i malim heterogenim karbidima i fino dispergiranim grafitnim inkluzijama (sl. 5). Relativna ispitivanja habanja u suhom trenju, provedena na uzorcima lijevanog željeza s različitim koncentracijama mangana, pokazala su da je lijevano željezo od mangana koje sadrži 10,5% Mn 2,2 puta bolje u otpornosti na habanje u odnosu na liveno željezo sa 4,5% Mn.

Povećanje sadržaja mangana iznad 10,5% dovelo je do daljnjeg povećanja količine austenitnih i karbidnih faza, ali su karbidi uočeni u obliku odvojenih polja, a otpornost na habanje lijevanog željeza nije porasla. Na osnovu toga je odabran hemijski sastav livenog gvožđa za dalja istraživanja i ispitivanja, %: 3,7 C; 2.8Si; 10,5 Mn; 0.8Cr; 0,35 Cu; 0.75Mo; 0.05B; 0.03S; 0.65p; 0.1Ca.

U cilju proučavanja uticaja termičke obrade na strukturni sastav i svojstva austenitnog manganskog livenog gvožđa, predložen je hemijski sastav uzorci (blokovi) su podvrgnuti kaljenju. Volumetrijsko stvrdnjavanje uzoraka izvršeno je u tekućoj vodi sa temperaturom zagrijavanja 1030–1050 °C i vremenom držanja u toku zagrijavanja: 0,5, 1, 2, 3, 4 h.

Istraživanja strukture uzoraka nakon volumetrijskog očvršćavanja pokazala su da temperatura zagrijavanja, trajanje izlaganja tijekom zagrijavanja i brzina hlađenja igraju značajnu ulogu u formiranju strukture lijevanog željeza od mangana. Stvrdnjavanje je u opštem slučaju dovelo do gotovo potpune austenitizacije, formiranja zrna srednjeg i mala velicina. Zagrijavanjem se osigurava otapanje karbida u austenitu. Potpunost ovih transformacija se povećava sa povećanjem trajanja izlaganja uzoraka u peći. Martenzit koji se nalazi u strukturi livenja potpuno se rastvorio u austenitu tokom zagrevanja i nije se taložio tokom gašenja. Karbidi, u zavisnosti od trajanja izlaganja tokom zagrevanja, delimično ili potpuno rastvoreni u austenitu, ponovo se oslobađaju hlađenjem. Nakon gašenja, količina grafita u strukturi od livenog gvožđa postaje znatno manja u odnosu na liveno stanje. Kod kaljenog livenog gvožđa ploče grafitnih inkluzija su tanje i kraće. Tvrdoća po Brinellu kaljenog lijevanog željeza od mangana je smanjena, žilavost je povećana i obradivost je poboljšana.

Kako bi se odredio način očvršćavanja koji obezbjeđuje maksimalnu otpornost na habanje eksperimentalnog lijevanog željeza od mangana, habanju su podvrgnuti uzorci s različitim vremenima zadržavanja tijekom kaljenja. Ispitivanje otpornosti na habanje provedeno je na frikcionoj mašini SMTs-2 pri specifičnom pritisku na uzorak od 1,0 MPa i brzini klizanja od 0,4 m/s.

Kao rezultat ispitivanja, utvrđeno je da povećanje vremena zadržavanja na 2∙3,6∙103 s na temperaturi kaljenja uzrokuje povećanje relativne otpornosti na habanje manganskog lijevanog željeza, nakon čega se njegova otpornost na habanje ne mijenja. Ova ispitivanja potvrđuju pretpostavku da je strukturni sastav manganskog livenog gvožđa dobijenog gašenjem nakon držanja od 2∙3,6∙103 s najsavršeniji i sposoban da obezbedi visoke performanse kod suvog trenja.

Osim toga, smanjenje tvrdoće na 160-170 HB austenitnog manganskog livenog gvožđa tokom gašenja će verovatno imati pozitivan efekat na oštećenje i habanje kontratela (valjka) koji simulira točak lokomotive. S tim u vezi, za naknadna laboratorijska i operativna ispitivanja korišteno je austenitno mangansko lijevano željezo u livenom (ACHl) i kaljenom stanju, dobijeno nakon 2-satnog držanja na temperaturi kaljenja (ACHz).

Na osnovu provedenih istraživanja i ispitivanja bilo je moguće razviti posebnu kompoziciju austenitnog livenog gvožđa, dobijenog modifikacijom mangana, koji se odlikuje velikom otpornošću na habanje u uslovima suvog trenja (kočnice, tarne spojke), koji se odlikuje visokim trenjem. do 900 ºS (“Livno gvožđe otporno na habanje”, RF patent br. 2471882) . Rezultati ispitivanja ovog sastava livenog gvožđa u uslovima i režimima opterećenja interfejsa „sedište-ventil“ vremenskog perioda pokazali su visoke performanse materijala, premašujući resurs sedla od sivog livenog gvožđa SCH 25 prema GOST 1412 -85 i 30 HGS prema GOST 4543-71 u 2,5-3, 3 puta. To nam omogućava da takvo lijevano željezo smatramo perspektivnim za upotrebu u uvjetima suhog trenja i visokih temperatura, posebno za sjedišta ventila, potisne ploče kvačila, kočione bubnjeve strojeva za dizanje i transport itd.

Zaključci. Dakle, može se zaključiti da će upotreba austenitnog lijevanog željeza od mangana za proizvodnju sjedišta ventila značajno povećati vijek trajanja glave cilindra motora pretvorenih na plinsko motorno gorivo i korištenjem kombiniranog sustava napajanja (benzin-plin).

Recenzenti:

Astanin V.K., doktor tehničkih nauka, profesor, šef katedre za tehničku službu i inženjerske tehnologije, Voronješki državni agrarni univerzitet po imenu cara Petra I, Voronjež.

Sukhochev G.A., doktor tehničkih nauka, profesor Odeljenja za tehnologije mašinstva, država Voronjež Technical University”, Voronjež.

Bibliografska veza

Restauracija sjedišta ventila. Kada istrošenost sjedišta ventila ne prelazi maksimalno dopušteno, vraćanje njihovih performansi svodi se na formiranje potrebnog kuta zakošenja. Prije zakošenja sjedišta ventila zamijenite istrošene čahure vodilice ventila novima i obradite ih razvrtačem ugrađenim u trn. Obrađena rupa se koristi kao tehnološka podloga za udubljenje skošenja dosjeda ventila, čime se osigurava potrebno poravnanje otvora vodećih čaura i sjedišta ventila. Sjedala ventila se obrađuju pomoću plutajućeg uloška. Ako su sjedišta ventila istrošena iznad dozvoljenog nivoa, obnavljaju se ugradnjom sjedišta ventila.

Prilikom vraćanja sjedišta ventila pritiskom na sjedišta, nepokretnost spoja se osigurava zatezanjem. Potrebna snaga u ovom slučaju to se postiže zbog naprezanja koji nastaju u materijalu sjedišta i glave cilindra. Uz produženo izlaganje toplini, naprezanja se mogu smanjiti, čime se smanjuje čvrstoća prianjanja. Stoga je za proizvodnju sjedišta ventila potrebno koristiti materijale visoke čvrstoće otporne na toplinu: liveno gvožđe VCh50-1,5, specijalno liveno gvožđe br. 3 TM 33049. novije vrijeme EP-616 legura na bazi hrom-nikla postala je široko rasprostranjena. Rupe za sedla se obrađuju posebnim upuštačem, koji se ugrađuje u poseban trn. Prečnik upuštača se bira u skladu sa veličinom otvora koji se obrađuje za umetak ventila. Centriranje alata se vrši pomoću čahura za vođenje koji su ugrađeni u otvore za čahure ventila. Ovo obezbeđuje visoku koncentričnost obrađenih površina ispod umetaka sedišta i površine za centriranje. Osim toga, korištenje krutih vodilica omogućava obradu rupa na stroju za vertikalno bušenje 2H135 i postizanje potrebne dimenzionalne i geometrijske točnosti obrađenih površina. Prilikom bušenja, glava se ugrađuje u posebno učvršćenje.

Prvo se prethodno probuše sedišta ventila, a zatim na kraju pri 100 o/min vretena mašine, ručno ubacivanje u jednom prolazu. Sedišta (sl. 58 i 59) se pomoću trna utisnu u ovako pripremljena sedišta ventila. U tom slučaju glava cilindra se prethodno zagrije na temperaturu od 80...90°C, a sjedišta se hlade u tekućem dušiku na -100 - ... 120°C. Glave se zagrijavaju u grijaćoj kupelji OM-1600 i hlade pomoću Dewar posude. Prstenovi moraju biti utisnuti u podreze glave do loma i bez izobličenja (Sl. 60). Nakon pritiskanja, sedišta se zalivaju u četiri tačke ravnomerno u luku od 90°. Zatim se glava cilindra ugrađuje na postolje OR-6685 za iskošenje sjedišta ventila, buše se rupe u čahurama za vođenje i upuštaju se ivice sjedišta ventila. Rupe u čaurama se razvrtaju pri 50 o/min i posmaku od 0,57 mm/okr u jednom prolazu, upuštanje se vrši pri 200 o/min upuštača, posmaku od 0,57 mm/okr u više prolaza.

Kao rezultat ponovljene obrade ravnine glava cilindra glodanjem ili brušenjem, donji zid glave postaje tanji i manje izdržljiv, stoga za ovu grupu dijelova obnavljanje sjedišta ventila pritiskom na sjedišta nije dovoljno pouzdan. U tom slučaju treba obnoviti sjedišta ventila pomoću plinske površine. Ako glava, osim istrošenih sjedišta ventila, ima i pukotine, tada prvo morate vratiti sjedišta, a zatim zavariti pukotine.

Prilikom rada na motoru, kao rezultat mehaničkih i toplinskih opterećenja, u donjoj ravnini glave cilindra akumuliraju se značajna unutarnja naprezanja, čije vrijednosti i priroda raspodjele mogu biti vrlo različite. Akumulirani naponi dovode do savijanja glava, au nekim slučajevima - do pojave pukotina. Ako se koristi zavarivanje hladnim lukom, onda će nastala naprezanja zavarivanja, koja se zbrajaju u odvojenim područjima sa zaostalim, kao i montažom (kada je glava zategnuta) i radnicima, uzrokovati pojavu novih pukotina. Stoga je za natapanje gnijezda potrebno koristiti metodu koja bi smanjila zaostala naprezanja i ne bi dovela do pojave novih. Ova metoda je vruće zavarivanje, pružajući visok kvalitet zavarivanja pri minimalnoj napetosti dijela.

Kod vrućeg zavarivanja, glava se prethodno zagrije na temperaturu od 600 ... 650 ° C i zavaruje na temperaturi dijela ne nižoj od 500 ° C. Donja granica zagrijavanja je postavljena na osnovu svojstava lijevanog željeza, čija duktilnost naglo pada ispod ove temperature, što dovodi do pojave naprezanja zavarivanja. Prije zagrijavanja, sjedišta ventila glava se pažljivo čiste.

Za zagrijavanje glave koristi se grijaća komorna peć s električnim ili drugim grijanjem. Preporučljivo je koristiti komornu električnu peć H-60, u kojoj se istovremeno može zagrijati do pet glava.

Velika važnost ima brzinu zagrijavanja i hlađenja dijelova. Brzo zagrijavanje glave cilindra može uzrokovati dodatna naprezanja.

Po završetku grijanja, mobilni uređaj se pomiče do otvora peći. stol za zavarivanje i položili svoje glave na to.

Zavarivanje se izvodi oksi-acetilenskim plamenikom GS-53 ili GS-ZA ("Moskva"), uz pomoć vrhova br. 4 ili 5, ovisno o veličini pukotine. Da obezbedi Visoka kvaliteta zavarenog metala, treba koristiti dobro oblikovan, oštro izražen plamen gorionika, za koji usnik gorionika za zavarivanje mora biti u dobrom stanju tehničko stanje. Pri zavarivanju pukotina i navarivanju sjedišta ventila koristi se redukcijski dio plamena koji štiti metal od oksidacije zbog sadržaja vodika, ugljičnog dioksida i ugljičnog monoksida u plamenu. Jezgro plamena u procesu navarivanja treba biti na udaljenosti od 2...3 mm od površine dijela. Zavarivanje se izvodi uz ravnomjerno kontinuirano zagrijavanje zavarenog bazena.

Kao šipka za punjenje koriste se šipke od livenog gvožđa marke A (sastav u%): 3 ... 3,6C; 3...2,5 Si; 0,5...0,8 MP; R 0,5...0,8; S0.08; 0,05 Cr; 0,3 Ni. Prečnik šipke - 8...12mm (odaberite u zavisnosti od širine žleba pukotine). Površina šipki mora biti temeljno očišćena i odmašćena. Kao fluks koristi se fino mljeveni kalcinirani boraks ili njegova 50% mješavina sa sušenom soda pepelom.

Dobri rezultati također daje upotrebu fluksa FSC-1, ANP-1 i ANP-2.

Nakon što je zavarivanje završeno, glava cilindra se vraća u peć kako bi se smanjila naprezanja zavarivanja. Glava se zagreva na 680°C, a zatim hladi, prvo polako (rernom), na 400°C, a zatim u suvom pesku ili termosici, po rasporedu. Potpuno ohlađene glave se čiste od šljake i kamenca i šalju na mašinsku obradu. Najprije se glodala spojna ravan gloda na horizontalnoj glodalici tipa 6N82 sa cilindričnim glodalom 180X X125 mm ili na vertikalnoj glodalici 6M12P sa uložnim glodalima VK6 ili VK8.

Nakon obrade ravni vrši se kontrola kvaliteta zavarivanja. Zavarena mjesta moraju biti čista, bez školjki i inkluzija šljake. Zakošenje sjedišta ventila vrši se upuštačem sličnim gore opisanom skošenju sjedišta.

Valve lapping. Prije demontaže glave cilindra očistite ih od naslaga ulja i ugljenika i označite serijske brojeve ventila na krajevima ploča kako biste ih ugradili na svoja mjesta prilikom montaže.

Za sušenje ventila potrebno je ugraditi glavu cilindra bez mlaznica, klackalice, osovine klackalica i klinove za montažu osovine klackalice sa spojnom površinom na ploču tako da se osigura zaustavljanje ventila. Sušenje se vrši pomoću uređaja prikazanog na sl. 84. U tu svrhu uvrnuti zaporni vijak 1 uređaja u otvor za klin za pričvršćivanje osovine klackalice, postaviti potisnu ploču 2 uređaja na opružnu ploču odgovarajućeg ventila i pritiskom na ručku 3 od polugu uređaja, pritisnite opruge ventila, uklonite krekere i uklonite sve dijelove sklopa ventila. Na isti način, sukcesivno otpustite sve ostale ventile i uklonite opruge ventila i pripadajuće dijelove.

Okrenite glavu cilindra i uklonite ventile iz vodilica. Temeljno očistite ventile i sjedišta od prljavštine, naslaga ugljika i ulja, operite u kerozinu ili specijalnom rastvoru deterdženta, osušite i pregledajte kako biste utvrdili stupanj popravke. Moguće je vratiti nepropusnost ventila preklapanjem samo ako ima malog habanja i sitnih školjki na radnoj faseti, i samo ako ploča i vreteno nisu iskrivljeni i nema lokalnih izgaranja na fasetama ventila i sjedište.

U prisustvu takvih nedostataka, preklapanju treba prethoditi brušenjem sjedišta i ventila ili zamjenom neispravnih dijelova novima.

Za preklapanje ventila koristite specijalnu pastu za lepljenje pripremljenu temeljnim mešanjem tri dela (po zapremini) zelenog mikropraha silicijum karbida sa dva dela motornog ulja i jednim delom dizel goriva. Pre upotrebe dobro promešati smešu za lepljenje, jer u odsustvu mehaničkog mešanja, mikroprašak može da se istaloži.

Ugradite glavu cilindra na ploču ili poseban alat sa površinom za spajanje prema gore. Nanesite tanak, ravnomjeran sloj paste za lapiranje na lice ventila, podmažite vreteno ventila čistim motorno ulje i ugradite ga u glavu motora. Dozvoljeno je nanošenje paste na ivicu sedla. Brušenje se vrši povratnim rotacijskim pokretima ventila pomoću specijalnog alata ili bušilice sa usisnom čašom. Pritiskom na ventil silom od 20 ... 30 N (2 ... 3 kgf), okrenite ga za 1/3 okretaja u jednom smjeru, a zatim, popuštajući silu, 1/4 okretaja u suprotnom smjeru. Nemojte trljati kružnim pokretima.

Povremeno podižući ventil i dodajući pastu na zakošenost, nastavite sa preklapanjem, kao što je gore navedeno, sve dok se na kosinama ventila i sjedišta ne pojavi kontinuirani mat remen širine od najmanje 1,5 mm. Pukotine mat remena i prisutnost poprečnih ogrebotina na njemu nisu dozvoljeni. Uz pravilno preklapanje, mat pojas na ivici sjedišta ventila trebao bi početi od više razloga

Nakon preklapanja, ventile i glavu motora treba dobro oprati kerozinom ili specijalnim rastvor za čišćenje i suho.

Pažnja! Prisustvo čak i neznatnih ostataka paste za lepljenje na ventilu ili glavi motora može dovesti do habanja i ubrzanog trošenja cilindarskih košuljica i klipnih prstenova.

Ugradite ventile, opruge i njihove montažne dijelove na glavu cilindra i osušite ventile pomoću alata (vidi sliku 84).

Provjerite kvalitetu mljevenja u spoju ventil-sjedište na curenje tako što ćete sipati kerozin ili dizel gorivo, naizmjenično ga ulijevati u ulazne i izlazne kanale. Dobro uklopljeni ventili ne bi trebali puštati kerozin ili dizel gorivo u roku od jedne minute.

Prihvatljivo je provjeriti kvalitetu preklapanja olovkom. Da biste to učinili, preko ivice preklopa čisti ventil Mekom grafitnom olovkom nanesite 10-15 crtica u pravilnim intervalima, zatim pažljivo umetnite ventil u sjedište i, čvrsto pritiskajući sjedište, okrenite ga za 1/4 okreta. At dobra kvaliteta lapping, sve crtice na radnoj kosi ventila treba izbrisati. Ako su rezultati provjere kvaliteta dotjerivanja nezadovoljavajući, mora se nastaviti.

Ploče ventila sa zavarenim kosinama. Tehnološki proces obnavljanja diska ventila.

Ventili. Resurs ventila motora autotraktora uglavnom je ograničen trošenjem njegovog ivice, zbog čega se u spoju sjedišta ventila - ikone povećava dubina uranjanja njegove ploče u odnosu na površinu glave cilindra, što dovodi do do pogoršanja ekonomski pokazatelji motor: smanjenje snage, povećanje potrošnje goriva, ulja itd. Zakošenost se po pravilu obnavlja brušenjem. Kada se istroši na veličinu manju od nominalne vrijednosti, ventil se mora zamijeniti novim ili restaurirati.

Brzo habanje zasjeka ventila objašnjava se činjenicom da su tijekom rada izloženi kemijskim i toplinskim efektima, a 3-5 puta više topline se uklanja kroz skošenu stranu nego kroz šipku. Gotovo svi ventili motora koji dolaze na popravku imaju habanje duž ivice ploče.

U povećanju čvrstoće skošenja novoproizvedenih ventila, dobro se pokazao način navarivanja sa kompresovanim lukom direktnog dejstva na instalaciji U-151, koji je razvio PWI. E. O. Paton. Na radni komad se postavlja liveni prsten, koji se zatim spaja sa komprimiranim lukom. Pokušaj prenošenja iskustva ove metode za nanošenje istrošenih ventila nije dao pozitivne rezultate. To je zbog činjenice da se visina cilindričnog remena diska ventila smanjuje na 0,4-0,1 mm kao rezultat habanja, a izrastanje tanke ivice skošenog dijela zbog neravnomjernog zagrijavanja glave ventila i primijenjenog prsten za punjenje je težak: dolazi do gorenja.

Efikasan način obnavljanja ventila je metoda plazma navarivanja uz dovod praha tvrdih legura otpornih na toplinu na istrošenu ivicu. Da bi to učinili, ogranak Maloyaroslavets Državnog naučno-tehničkog instituta, TsOKTB i VSKHIZO na bazi mašine U-151 prema dizajnu PWI im. E. O. Paton je razvio instalaciju OKS-1192. Instalacija se sastoji od poluautomatske mašine za navarivanje u kompletu sa balastnim reostatom RB-300, plazma bakljom koju je dizajnirao VSKHIZO.

Tehničke karakteristike instalacije OKS-1192

Vrste zavarenih ventila (prečnik ploče), mm 30-70

Produktivnost, komad/h< 100

Potrošnja plina, l/min:

formiranje plazme<3

zaštitni i transportni<12

Potrošnja rashladne vode, l/min >4

Kapacitet dodavača praha, m 3 0,005

Snaga, kW 6

Ukupne dimenzije, mm:

instalacija 610X660X1980

upravljački ormar 780X450X770

U nedostatku industrijske instalacije, ako je potrebno obnoviti ventile, poduzeća za popravke mogu sastaviti plazma instalaciju od zasebnih gotovih jedinica na temelju tokarilice prema shemi prikazanoj na sl. 42. Ventil je montiran na vodeno hlađeni bakarni kalup koji odgovara veličini njegove ploče, koji se pokreće vretenom struga kroz potisni ležaj i par konusnih zupčanika.

Rice. 42. Šema instalacije za plazma zavarivanje ventila:

1 - napajanje; 2 - gas; 3- volframova elektroda; 4 - unutrašnja mlaznica; 5 - zaštitna mlaznica; 6 - ventil; 7 - bakarni oblik; 8, 16 - ležajevi; 9 - tijelo instalacije; 10 - cijev za dovod vode; 11, 12 - okovi; 13 - baza; 14 - stalak; 15, 17 - uljne brtve; 18 - vijak za zaključavanje; 19, 20 - konusni zupčanici; 21 - cilindar

Princip rada OKS-1192 instalacije i instalacije sastavljene u uslovima preduzeća za popravku je približno isti i sastoji se u sledećem. Nakon rashladne vode (iz vodovodne mreže), plina argona koji stvara plazmu (iz cilindra), električne energije (iz izvora energije) se dovodi u plazma baklju, indirektni komprimirani luk (plazma mlaz) se pobuđuje između volframa elektrodu i unutrašnju mlaznicu plazma gorionika pomoću oscilatora. Zatim se iz dozatora praha dovodi prah sa transportnim gasom – argonom kroz zaštitnu mlaznicu gorionika do ivice rotacionog ventila i istovremeno se struja dovodi do ventila preko balastnog reostata. Između električno provodljivog plazma mlaza i zaskoka ventila nastaje komprimirani luk koji istovremeno topi skojev ventila i prašak za zavarivanje, formirajući visokokvalitetne guste slojeve (Sl. 43).

Rice. 43. Zavareni diskovi ventila

Za navarivanje skošenih ventila traktorskih motora velike mase, pored preporučenih, moguće je koristiti i prah tvrde legure na bazi željeza PG-S1, PG-US25 sa dodatkom 6% Al u potonje.

Prilikom odabira materijala za oblaganje ventila treba se voditi činjenicom da legure kroma i nikla imaju veću otpornost na toplinu i otpornost na habanje, ali su 8-10 puta skuplje od tvrdih legura na bazi željeza i manje se obrađuju.

Načini plazma zavarivanja zasjeka ventila

Snaga struje, A 100-140

Napon, V 20-30

Potrošnja plina (argon), l/min:

formiranje plazme 1,5-2

transportna (zaštitna) 5-7

Brzina nanošenja, cm/s 0,65-0,70

Udaljenost od plazma gorionika do ivice ventila, mm 8-12

Širina sloja, mm 6-7

Visina sloja, mm 2-2,2

Dubina prodiranja, mm 0,08-0,34

Tvrdoća HRC nanesenog sloja sa legurom:

PG-SR2, PG-SR3 34-46

PG-S1, PG-US25 46-54

Tehnološki proces restauracija diska ventila sadrži sljedeće glavne operacije: pranje, detekciju grešaka, čišćenje čeone strane i skošenja od naslaga ugljika, navarivanje plazmom, strojnu obradu, kontrolu. Obrada ventila se izvodi u sljedećem redoslijedu: očistiti čeonu stranu diska ventila; izbrusiti disk ventila duž vanjskog prečnika do nominalne veličine, prethodno obraditi skošen disk; izbrusiti ikonicu do nominalne veličine. Prve tri operacije se izvode na strugu sa rezačima sa karbidnim umetcima. Upotreba plazma metode navarivanja omogućila je povećanje otpornosti na habanje radne površine ploče automobilskih ventila za 1,7-2,0 puta u odnosu na otpornost na habanje novih.

Prije obrade aviona ili dijagnosticiranja mehanizma ventila, glava cilindra se testira tlakom. Jedina operacija koja se izvodi prije ovoga je tehnološko pranje. Ispitivanje pritiska je provjera nepropusnosti rashladnog plašta. Ako se otkrije oštećenje, procjenjuje se mogućnost daljeg popravka. Na osnovu rezultata procene donosi se odluka o preporučljivosti popravke ove glave motora. Krimpovanje se također vrši nakon uklanjanja mlaznica, fragmenata žarnih svjećica, zamjene sjedišta i tehnoloških čepova, zavarivanja na ovoj glavi cilindra (glava cilindra).

Pod popravkom glave cilindra podrazumijevaju i rad sa grupom ventila. Preklapanje ventila, zamena sedišta ventila, zamena čahure ventila.

Treba napomenuti da je ispitivanje pritiska glave bloka jedna od usluga koje pruža MotorIntekh LLC. Ova tehnologija se koristi za presovanje:

• radijatori;
• izmjenjivači topline;
• kolektori u putničkim automobilima;
• pomenuta glava cilindra.

Spremni smo da Vam ponudimo kompletan spektar usluga za dijagnostiku i popravku glave motora. Zahvaljujući našem profesionalizmu, velikom iskustvu i dostupnosti svih potrebnih alata, možemo identifikovati sve postojeće probleme i efikasno ih otkloniti. Garantujemo vam visok kvalitet svih radova, uključujući i popravku glave motora, a naši zaposleni će vam pomoći i u odabiru košuljica.

Popravka glave motora

Da li Vas interesuje povoljna cena za popravku glave cilindra motora? Najpristupačniji trošak spreman je da vam ponudi specijalizovani centar LLC MotorIntekh. Samo profesionalcima se može povjeriti sav posao u vezi s motorom u cjelini i popravkom glave cilindra. Zašto? Iz jednostavnog razloga što će bez odgovarajućeg iskustva i znanja, bez profesionalnog alata, motor do kraja ostati „neu potpunosti izliječen“.

Ispravan rad glave cilindra glavna je komponenta uspješnog rada motora u cjelini. Najkvalitetniji popravak glave cilindra moguć je samo uz pomoć visokotehnološke opreme i kvalificiranih stručnjaka.

Popravka glave motora uključuje nekoliko faza: pripremni rad (pranje i ispitivanje pritiska, demontaža i otkrivanje kvarova), popravka delova ventilskog mehanizma, popravka ležajeva bregastog vratila, popravka navojnih spojeva i rupa, obrada ravnina i finalna montaža.

Pripremni radovi

Svaki rad na popravci glave motora počinje demontažom dodataka i tehnološkim pranjem. To vam omogućava da očistite glavu cilindra od naslaga ulja, produkata izgaranja i drugih zagađivača koji mogu sakriti površinske nedostatke u popravljenom dijelu. Početna procjena obima posla i redoslijeda njihove provedbe u slučaju otkrivanja takvih nedostataka mogu značajno varirati.

Sljedeća faza pripreme za popravak je ispitivanje pritiska glave cilindra, tokom kojeg se provjerava nepropusnost rashladnog plašta, ako se pronađu mikropukotine, u većini slučajeva se glava cilindra mora zamijeniti. Ispitivanje tlaka se također vrši nakon zamjene izgorjelih, istrošenih ili uništenih sjedišta ventila. Radove na presovanju izvode stručnjaci MotorIntekh LLC koristeći posebnu opremu u uvjetima što je moguće bližim radnim uvjetima motora.

Da bi se dodatno utvrdilo stanje popravljene glave, potrebno je rastaviti mehanizam ventila i njegovo naknadno otkrivanje kvara. Čak i ovako beznačajnu operaciju trebaju izvoditi isključivo profesionalci, što jamči sigurnost rastavljenih dijelova i mogućnost njihove daljnje upotrebe. Detekcija popravljenih glava cilindra vrši se pomoću posebnog mjernog alata. U toku otkrivanja kvara utvrđuje se obim predstojećih radova na popravci glave motora.

Popravka delova glave motora

Nakon izvođenja pripremnih radova, istrošeni i deformirani dijelovi se zamjenjuju novima. U nedostatku fabričkih vodilica ventila, mogu se izraditi u našem specijaliziranom centru LLC MotorIntekh od sličnih legura. Svi gumeni dijelovi, zaptivke i zaptivke se uvijek mijenjaju.

Najveća poteškoća je restauracija bregastih osovina glave cilindra i njihovih ležajeva. Nedostaci koji nastaju prilikom nepravilnog rada motora (rad bez podmazivanja, pregrijavanje motora) dovode do deformacije bregastih vratila i habanja ležajeva i bregova, stvaranja brazda, dubokih ogrebotina i ogrebotina kako na samim vratilima tako i na njihovim ležajevima , što može dovesti do nepovratnih posljedica sve do kvara cijelog motora. Moderne tehnologije popravka u većini slučajeva omogućuju vam da obnovite istrošene površine ležajeva i bregastih vratila, čime se produžuje vijek trajanja glave cilindra. Izuzetak su šuplje lagane bregaste osovine, koje se u slučaju oštećenja moraju zamijeniti.

Ukoliko imate bilo kakvih problema vezanih za restauraciju bregastih osovina i RV ležajeva, obratite se našem specijaliziranom centru MotorIntekh doo, a mi ćemo brzo i efikasno riješiti vaše probleme.

Sljedeći korak je obnavljanje svih vrsta navoja i pričvršćivača, navoja bunara za svijeće, a na glavama dizela bloka rupa za injektore i žarnice.

Jedna od završnih operacija za popravak glave cilindra je glodanje spojne ravnine. Operacija se svodi na izravnavanje ravnine glave cilindra na mašini za glodanje ili brušenje kako bi se osigurala čvrsta veza glave cilindra s blokom cilindra po cijeloj površini ravnine i kako bi se isključilo moguće curenje tehničkih tekućina koje kruže u kanalima sistema za podmazivanje i hlađenje. Mnogi proizvođači dopuštaju lagano smanjenje visine glave cilindra i proizvode brtve za popravak povećane debljine.

Prije završne montaže ventilskog mehanizma potrebno je strojno obraditi sjedišta i kosine ventila kako bi se osiguralo da su ulazni i izlazni kanali čvrsto zatvoreni tokom rada motora. Dijelovi ventilskog mehanizma obrađuju se u specijalizovanom centru Motorintekh doo na modernim mašinama visoke preciznosti, a kvalitet obavljenog posla se provjerava na posebnim mjernim jedinicama.

Zaključno, na nekim modelima modernih motora automobila potrebno je ručno podešavanje zazora pogona ventila pomoću mjernih sondi.

Zamjena vodilica ventila

Zamjena vodilica ventila jedna je od usluga koje pruža naš specijalizirani centar. Kontaktirajte MotorIntekh LLC i budite sigurni da je sav posao obavljen profesionalno, efikasno, na vrijeme.

Zašto bi ovu vrstu posla trebalo povjeriti profesionalcima? Možda će se početnik nositi sa zadatkom, slijedeći upute dostupne na Internetu? Odgovor je nedvosmislen: brušenje ventila i zamjenu vodilica ventila trebaju obavljati samo stručnjaci u radionici.

Šta je još potrebno za rad:

• peći;
• specijalni alat za skidanje i ugradnju vodilica;
• trn s kojim se vodilica ugrađuje u tijelo glave cilindra;
• razvrtači za kalibraciju rupa u vodilici.

Ako su rupe za vodeću čahuru polomljene i ne postoji način da se ugradi standardna čaura, a čahure za popravku ne postoje ili je problematično kupiti čahuru, rado ćemo vam pomoći izradom čaure za vođenje.

Glave cilindara su izrađene od aluminijskih legura, koje imaju mnogo veći koeficijent toplinskog širenja od onih materijala od kojih su izrađene čahure za vođenje. Dakle, nakon zagrijavanja glave cilindra u peći, uz pomoć posebnog alata, možete slobodno pritisnuti vodilice. U ovom slučaju nema deformacije sjedišta direktno u tijelu glave.

Kada su u pitanju glave od livenog gvožđa, zamena vođica ventila se vrši bez grejanja.

Obrada ravnine glave cilindra

Često korišten izraz bušenje glave cilindra je obrada (glodanje) spojne površine glave sa blokom cilindra.

Kako se motor koristi, a također i nakon pregrijavanja, dolazi do kršenja geometrije, što dovodi do deformacije glave cilindra.

U slučajevima kada je to predviđeno od strane proizvođača, ovaj problem se može riješiti obradom (poravnanjem) aviona.

Blok rukave ili bušenje glave ne možete sami. Bez odgovarajućeg znanja i opreme možete samo pogoršati situaciju. Poslove sa kojima se svakodnevno susreću bolje je povjeriti profesionalcima MotorIntech LLC.

Popravka ležaja bregastog vratila

Popravka ležaja bregastog vratila jedna je od usluga koje pruža MotorIntekh LLC. Da bismo procijenili problem s ležajem bregastog vratila, potrebni su nam: sama glava cilindra, bregasto vratilo, poklopci za montažu bregaste osovine sa vijcima ili klinovima. Prvo se vrši vanjski pregled i mjerenja bregastog vratila i njegovih mjesta slijetanja. Zatim se ugrađuje RV sistem za pričvršćivanje - to mogu biti poklopci ili obična ploča. Tu je i tunelski sistem za montažu bregastog vratila. U svim slučajevima se vrše mjerenja i izračunava se razmak između osovine i kreveta. Ako ne odgovara vrijednosti koju je odredio proizvođač, potrebno je popraviti ležaj bregastog vratila.

Nudimo Vam:

• izvođenje svih vrsta dijagnostike i popravki, kao i sanacija otvora svjećice;
• garantovan kvalitet svih radova;
• striktno poštovanje utvrđenih rokova;
• demokratske cijene za sve pružene usluge.

Uobičajeni popravak ležaja bregaste osovine izvodi se u nekoliko faza. Za početak, svi dijelovi su temeljito očišćeni od ulja, prljavštine i strugotina. Zatim se provjerava bregasto vratilo, ako je potrebno, vratovi se ispravljaju i poliraju. Krevet se mjeri, pokrivači se spuštaju i krevet se buši u nekoliko prolaza. Na kraju se izvodi kontrolni sklop s bregastim vratilom.

Ali postoji mnogo tipova glava cilindra, a popravak kreveta koji se vrši sa svakom pojedinačnom glavom ima svoje karakteristike. Stoga je moguće nedvosmisleno reći pitanje kako će se krevet popraviti tek nakon preliminarne dijagnoze.

Popravka svjećica

Popravka svijećnjaka, uključujući i restauraciju navoja, mali je dio usluga koje naš specijalizovani tehnički centar pruža svojim korisnicima. Ako trebate brzo i efikasno izvršiti dijagnostiku i izvršiti sve vrste popravki, onda je vrijeme da kontaktirate MotorIntekh LLC.

Zahvaljujući iskustvu, znanju, dostupnosti svih potrebnih profesionalnih alata i pravoj tehnici popravke, možete vrlo brzo i efikasno otkloniti problem, odnosno obnoviti navoj otvora za svijeću. Popravljamo i glave motora od livenog gvožđa i aluminijuma.

Za takve popravke u pravilu se koriste:

• specijalni alat za uklanjanje fragmenata svijeća;
• alati za ugradnju futorke u glavu cilindra;
• zapravo futorki koji imaju određeni dizajn;
• brtvila otporna na toplinu koja su u stanju spriječiti koroziju plina u spojevima ugrađenim u glavu cilindra.

Cijeli proces popravke može se podijeliti u nekoliko operacija. Ovo je uklanjanje krhotina, rezanje novog konca, ugradnja futorke i popravljanje. Obratite se našim majstorima ako ste zainteresovani za popravku rupe na svjećici ili popravku bloka motora.

Popravka sedla

Popravka sjedišta je jedna od vrsta radova koji se obavljaju prilikom popravke glave cilindra. Za izvođenje ovog, kao i svih drugih vrsta popravki, stručnjaci MotorIntekh LLC su spremni. Mi ćemo obaviti sav posao za Vas:

• kvalitativno;
• profesionalno;
• promptly;
• nije skupo.

Oštećeno sedlo možemo popraviti, kao i proizvesti i zameniti ako je potrebno.

Da bi sve bilo urađeno kako treba, nisu potrebni samo iskustvo i znanje. Vrlo je važno koristiti poseban, profesionalni alat za svaku vrstu posla. Alat je važan faktor u osiguravanju kvalitetne popravke svih oštećenih dijelova i važan faktor u kvaliteti zamjene svih dijelova koji su već dotrajali. Materijalno-tehnička baza našeg specijalizovanog centra omogućava nam da izvršimo popravke u skladu sa svim tehničkim zahtevima proizvođača, kao i strogo u skladu sa tehnologijom popravke delova motora. Motor je glavna jedinica svakog vozila i prema njegovom popravku treba se odnositi što je moguće odgovornije.

Ponovo napominjemo: glava cilindra bilo kojeg motora je izuzetno složen kompleks, koji se sastoji od mnogih mehanizama i sklopova. I svaku fazu u kojoj se popravlja glava cilindra motora, svaku vrstu posla, uključujući i popravku sjedišta, treba povjeriti visoko kvalificiranim stručnjacima.

Lapping ventila

Ventili su preklopljeni kako bi se postigla maksimalna kompresija. Prilikom ove popravke prvo se na specijaliziranoj mašini obrađuju zaskoci ventila i sjedala, a zatim se, ako je potrebno, površine trljaju pastom za lepljenje. Kontrola se vrši pomoću vakuum mjerača. Ovu vrstu posla izvodi naš specijalizovani centar MotorIntekh LLC.

Naravno, zamjena ventila ili popravka sjedišta mnogo je isplativija od kupovine nove glave cilindra (postoje izuzeci). Mnogo je lakše povjeriti ovaj posao stručnjacima nego udubljivati ​​se u zamršenosti odabira paste za lapiranje i kupnje posebnih kompleta alata potrebnih za profesionalno lapiranje.

Naša kompanija Vam može ponuditi sljedeće usluge:

• popravak ili zamjena sedla;
• popravak glave motora;
• ispitivanje pritiska glave cilindra;
• izbor košuljice;
• ravnanje osovine i mnogi drugi radovi.

Lapkanje se vrši na uklonjenoj glavi cilindra. Jednako je važno provjeriti efikasnost brušenja. Stupite u kontakt s nama kako bismo Vaše ventile obavili profesionalno i efikasno.

Pronalazak se odnosi na metalurgiju praha, posebno na sinterovane legure na bazi gvožđa. Može se koristiti za izradu umetaka sjedišta ventila za motore s unutrašnjim sagorijevanjem. Praškasti materijal koji se može sinterovati za umetak ventila motora sa unutrašnjim sagorevanjem dobija se iz mešavine koja sadrži 75-90 tež.% praha za sinterovanje na bazi gvožđa prethodno legiranog sa 2-5 tež. % nikla, alatnog čelika prah i čvrsto mazivo. Istovremeno, bakar se u nju unosi impregnacijom tokom sinterovanja. Efekat: povećana otpornost na toplotno habanje, poboljšana obradivost. 4 n. i 24 z.p. f-ly, 2 tab.

Stanje tehnike

Ovaj pronalazak se općenito odnosi na kompozicije sinterovanih legura na bazi željeza koje se koriste za proizvodnju umetaka ventila za motore s unutrašnjim sagorijevanjem. Umetci sjedišta ventila (VSI) rade u ekstremno korozivnim okruženjima. Legure koje se koriste u proizvodnji umetaka sjedišta ventila zahtijevaju otpornost na abraziju i/ili adheziju uzrokovanu površinom spojnih dijelova sjedišta ventila, otpornost na omekšavanje i lom zbog visokih radnih temperatura i otpornost na degradaciju uzrokovanu korozijom uzrokovanu produktima sagorijevanja.

Umetci sjedišta ventila se obrađuju nakon što su umetnuti u glavu cilindra. Troškovi obrade umetaka sjedišta ventila su glavni dio svih troškova strojne obrade glave cilindra. Ovo predstavlja veliki problem u razvoju legura za umetanje sjedišta ventila, budući da faze tvrdog materijala koje čine leguru otpornom na habanje također uzrokuju značajno habanje reznih alata tokom obrade.

Sinterovane legure su zamijenile livene legure u umetcima sjedišta ventila u većini motora putničkih automobila. Metalurgija praha (prešanje i sinterovanje) je veoma atraktivna metoda proizvodnje VSI zbog fleksibilnosti ove metode u sastavu legura, koja omogućava koegzistenciju veoma različitih faza, kao što su karbidi, meke feritne ili perlitne faze, tvrdi martenzit, Faza bogata Cu itd. .d., kao i mogućnost dobijanja proizvoda blizu željenog oblika, što smanjuje troškove obrade.

Sinterovane legure za umetke sedišta ventila nastale su kao rezultat potrebe za većom gustinom snage u motorima sa unutrašnjim sagorevanjem, što podrazumeva veća termička i mehanička opterećenja, alternativna goriva za smanjenje emisija i produženje veka motora. Takve sinterirane legure su uglavnom četiri vrste:

1) 100% alatni čelik,

2) matrica od čistog gvožđa ili niskolegiranog gvožđa sa dodatkom čestica čvrste faze radi poboljšanja otpornosti na habanje,

3) visokougljični čelik sa visokim sadržajem hroma (>10 tež.%), i

4) legure na bazi Co i Ni.

Ovi materijali ispunjavaju većinu zahtjeva za trajnost (otpornost). Međutim, svi su teški mašinska obrada uprkos upotrebi veliki broj aditivi koji olakšavaju mašinsku obradu.

Tipovi 1, 2 i 3 su materijali sa visokim sadržajem karbida. Izduvni ventili US Pat.

Povećanje količine i veličine čestica karbida u leguri, uz poboljšanje izdržljivosti (tvrdoće), štetno je za obradu (stisljivost i čvrstoću zelenog pijeska) i obradivost gotovih umetaka sjedišta ventila. Osim toga, čvrstoća sinterovanog proizvoda je značajno smanjena kada su prisutne čestice karbida ili velike tvrde čestice.

Američki patent br. 6,139,598 opisuje materijal za umetanje sjedišta ventila sa dobra kombinacija kompresibilnost, otpornost na habanje pri visokim temperaturama i obradivost. Smjesa koja se koristi za dobivanje takvog materijala je složena mješavina čeličnog praha koji sadrži Cr i Ni (>20% Cr i<10% Ni), порошка Ni, Cu, порошка ферросплава, порошка инструментальной стали и порошка твердой смазки. Несмотря на то что такой материал может обеспечить значительное улучшение прессуемости и износостойкости, большое количество легирующих элементов определяет высокую стоимость материала (Ni, инструментальная сталь, обогащеннный Cr стальной порошок, ферросплавы).

US patent 6,082,317 opisuje materijal za umetanje sjedišta ventila u kojem su čvrste tvari na bazi kobalta dispergirane u matrici legure na bazi željeza. U poređenju sa tradicionalnim čvrstim materijama (karbidi), tvrdi se da su čvrste materije na bazi kobalta manje abrazivne, što rezultira manjim habanjem ventila. Za takav materijal se kaže da je prikladan za one primjene gdje je potreban direktan kontakt između metalnih površina ventila i sjedišta ventila, kao što su motori s unutrašnjim sagorijevanjem. Iako legure kobalta pokazuju dobar balans svojstava, cijena Co čini ove legure izuzetno skupim za primjenu u automobilskoj industriji.

DETALJAN OPIS PRONALASKA

Ovaj pronalazak ima za cilj da prevaziđe gore pomenute nedostatke obezbeđivanjem kompaktne i sinterovane legure sa odličnom obradivom i visokom temperaturom i otpornošću na habanje.

Predmetni pronalazak rješava problem strojne obrade pružanjem jedinstvene kombinacije martenzitne matrice visoke čvrstoće, niske razine ugljika, fino podijeljenih karbida, pomoćnih sredstava za obradu i "mreže" faze punjenja pora bogate Cu. Količina tvrdih čestica raspršenih u tvrdoj martenzitnoj matrici je relativno mala, što smanjuje cijenu legure.

U skladu sa ovim pronalaskom, legura za sinterovanje ima matricu koja sadrži: 2-5 tež.% Cr; 0-3 tež.% Mo; 0-2 tež.% Ni, ostatak je Fe, koji je poželjno potpuno prethodno legiran sa ovim elementima. Za poboljšanje otpornosti na habanje i temperaturnu otpornost dodaje se 5-25 tež.% alatnog čelika i najmanje jedno od pomoćnih sredstava za obradu odabranih iz grupe MnS, CaF 2 ili MoS 2 u količini od 1-5 tež.%. Da bi se značajno poboljšala toplotna provodljivost, pore su ispunjene legurom Cu u količini od 10-25 tež.%, koja se dodaje impregnacijom kompakta tokom sinterovanja. Impregnacija bakrom također poboljšava obradivost legure.

Za bolje razumijevanje ovog pronalaska, sljedeće su glavne karakteristike u poređenju sa svojstvima tipičnog materijala za umetanje sjedišta ventila iz prethodnog stanja tehnike. Sastav praškaste smjese (sastav) za uzorne materijale prikazan je u tabeli 1, a svojstva u tabeli 2.

U Tabeli 1, Fe je osnovni prah koji se koristi u smjesi, a to je ili čisti željezni prah ili prah od legiranog čelika. Prah alatnog čelika je druga komponenta mješavine i uveden je u smjesu kao prah alatnog čelika tipa M2 ili M3/2. Cu se dodaje impregnacijom kompakta tokom procesa sinterovanja; grafit i čvrsto mazivo se dodaju u smjesu kao praškasti elementi.

Svi prahovi su pomešani sa mazivom koji se može ispariti, presovani na 6,8 g/cm 3 i sinterovani na 1120°C (2050°F). Toplotna obrada se izvodi nakon sinterovanja kaljenjem na zraku ili u atmosferi dušika na 550°C.

Nakon obrade, kritična svojstva su određena na tipičnim uzorcima svake legure. Obradivost je određena pravljenjem čeonih zareza i uranjanjem za 2000 umetka sjedišta ventila napravljenih od primjernih materijala. Istrošenost alata je mjerena nakon svakih pedeset rezova. Grafikon trošenja je nacrtan u odnosu na broj zareza i izvršena je analiza linearne regresije. Nagib linije regresije označava stopu trošenja i korišten je kao mjera obradivosti. Osim toga, na kraju svakog testa obradivosti, dubina zareza na utičnim sjedištu mjerena je duž bočnih rubova zareza. Dubina zareza je također korištena kao pokazatelj obradivosti ispitivanih materijala.

Mjerenje otpornosti na habanje na visokim temperaturama provedeno je u uređaju za ispitivanje habanja u uvjetima klizanja visoke temperature. Polirane pravougaone šipke izrađene od ispitivanih materijala su fiksirane i obezbeđivale klizanje kugle od aluminijum oksida u oba smera preko uglačane glatke površine uzoraka. Ispitni uzorci su održavani tokom ispitivanja na temperaturi od 450°C. Dubina ogrebotina bila je pokazatelj otpornosti uzorka na habanje u ovim uslovima.

Visokotemperaturna tvrdoća je mjerena na različitim temperaturama uzorka, bilježeći najmanje pet očitavanja na istoj temperaturi i usrednjavajući rezultate.

Vrijednosti toplinske provodljivosti izračunate su množenjem izmjerenih vrijednosti specifičnog toplotnog kapaciteta, toplotne difuzivnosti i gustine na datoj temperaturi.

Tabela 2 prikazuje sva svojstva novog materijala u usporedbi s postojećim materijalima za umetanje sjedišta ventila koji sadrže pet puta veću količinu alatnog čelika. Materijal predmetnog pronalaska ("nova legura") se mašinski obrađuje 2,5-3,7 puta bolje od primernih materijala koji imaju istu otpornost na habanje pri visokim temperaturama i uporedivu tvrdoću na visokim temperaturama.

S obzirom na to da je maksimalna očekivana radna temperatura za umetke sjedišta ventila približno 350°C, rezultati predstavljeni u Tabeli 2 jasno pokazuju da će novi materijal imati bolje performanse od materijala sjedišta ventila B i gotovo jednako dobro od materijala sjedišta ventila A, dok će imati značajan učinak. bolja obradivost od materijala A. Kombinovani efekat obradivosti, cene, toplotne provodljivosti i otpornosti na habanje čini ovaj materijal idealnom zamenom za skupe materijale motora kao što su umetci sedišta ventila.

Očigledno je da su moguće različite modifikacije i varijacije ovog pronalaska, uzimajući u obzir gore navedene indikacije. Stoga, treba shvatiti da se u okviru obima priloženih patentnih zahtjeva, ovaj pronalazak može prakticirati drugačije nego kako je specifično opisano. Pronalazak je definisan patentnim zahtjevima.

TVRDITI

1. Praškasti materijal koji se može sinterovati za umetak ventila motora sa unutrašnjim sagorevanjem dobijen od mešavine koja sadrži prah na bazi gvožđa, prah alatnog čelika, čvrsto mazivo i bakar, naznačen time što je dobijen iz mešavine koja sadrži 75-90 tež. .otvrdljiv pri sinterovanju prah na bazi gvožđa, prethodno legiranog 2-5 tež.% hroma, do 3 tež.% molibdena i do 2 tež.% nikla, i bakra uveden impregnacijom tokom sinterovanja.

2. Materijal prema zahtjevu 1, naznačen time što mješavina sadrži od 5 do 25 tež.% praha alatnog čelika.

3. Materijal prema zahtjevu 1, naznačen time što je alatni čelik izabran iz grupe koju čine M2 i M3/2 alatni čelik.

4. Materijal prema zahtjevu 3, naznačen time, da je alatni čelik M2 čelik.

5. Materijal prema zahtjevu 1, naznačen time, što se u njega unosi bakar u količini od 10-25 tež.% mase mješavine.

6. Materijal prema zahtjevu 1, naznačen time što sadrži 89% masenog udjela praha na bazi željeza.

7. Materijal prema zahtjevu 2, naznačen time što sadrži 8 tež.% praha M2 alatnog čelika.

8. Materijal prema zahtjevu 1, naznačen time što sadrži 3 tež.% čvrstog maziva.

9. Materijal prema patentnom zahtjevu 5, naznačen time što se u njega unosi bakar u količini od 20 tež.% mase mješavine.

10. Materijal prema jednom od zahtjeva 1 do 10, naznačen time, što se dobiva iz mješavine koja sadrži, tež. %:

a unosi se bakar u količini od 20 tež. % mase smjese.

11. Sinterovani praškasti materijal za umetak ventila motora sa unutrašnjim sagorevanjem poboljšane obradivosti, otpornosti na habanje i visoke toplotne provodljivosti, dobijen od mešavine koja sadrži prah na bazi gvožđa legiranog hromom, prah alatnog čelika, čvrsto mazivo i bakar, koji se odlikuje po tome što dobija se iz mešavine koja sadrži prah na bazi gvožđa koji se može sinterovati i prethodno legiran sa 2-5 tež.% hroma, do 3 tež.% molibdena i do 2 tež.% nikla, a bakar se uvodi impregnacijom tokom sinterovanja. .

12. Sinterovani materijal prema zahtjevu 11, naznačen time, što nakon sinteriranja u peći bez ubrzanog hlađenja, ima martenzitnu mikrostrukturu.

13. Sinterovano tijelo prema zahtjevu 11, naznačeno time što sadrži 5-25 tež.% praha alatnog čelika.

14. Sinterovani materijal prema zahtevu 11, naznačen time što se u njega unosi bakar u količini od 10-25 tež.% mase smeše.

15. Sinterirani umetak sjedišta ventila za motor s unutrašnjim sagorijevanjem s poboljšanom obradivosti, otpornošću na habanje i visokom toplinskom provodljivošću, koji ima matricu dobivenu sinteriranjem mješavine uključujući hrom u prahu na bazi željeza, prah alatnog čelika, čvrsto mazivo i koji sadrži bakar, karakteriziran u tome što se matrica dobija sinterovanjem mešavine koja sadrži prah koji se može sinterovati na bazi gvožđa, prethodno pomešan ili legiran sa 2-5 tež. % hroma, do 3 tež. % molibdena i do 2 tež. % nikla i bakra unesenih impregnacijom tokom sinterovanja.

16. Sinterovani umetak sjedišta ventila prema zahtjevu 15, naznačen time što nakon sinterovanja bez ubrzanog hlađenja ima potpuno martenzitnu mikrostrukturu.

17. Sinterovani umetak sjedišta ventila prema zahtjevu 15, naznačen time što sadrži matricu dobivenu iz mješavine koja sadrži 5-25 tež.% praha alatnog čelika.

18. Sinterovani umetak sjedišta ventila prema zahtjevu 17, naznačen time, što mješavina sadrži prah alatnog čelika M2 kao prah alatnog čelika.

19. Sinterovani umetak sjedišta ventila prema zahtjevu 17, naznačen time što sadrži matricu dobivenu iz mješavine koja sadrži 8 tež.% praha alatnog čelika.

20. Sinterovani umetak sjedišta ventila prema zahtjevu 17, naznačen time što sadrži matricu dobijenu iz mješavine koja sadrži 1-5 tež.% čvrstog maziva, što predstavlja najmanje jednu supstancu odabranu iz grupe MnS, CaF 2 , MoS 2.

21. Sinterovani umetak sjedišta ventila prema zahtjevu 20, naznačen time što se matrica dobija iz mješavine koja sadrži 3 tež.% čvrstog maziva.

22. Sinterovano sjedište ventila prema zahtjevu 15, naznačeno time što je matrica impregnirana bakrom u količini od 10-25 tež.% smjese.

23. Sinterovano umetnuto sjedište ventila prema zahtjevu 22, naznačeno time što je matrica impregnirana bakrom u količini od 20 tež. % mase smjese.

24. Metoda proizvodnje umetka sjedišta ventila za motore s unutrašnjim sagorijevanjem sa poboljšanom obradivosti, otpornošću na habanje i visokom toplotnom provodljivošću, uključujući pripremu mješavine koja sadrži prah sinter-kaljen i hromom legiran na bazi željeza, prah alatnog čelika i čvrsto mazivo , presovanje, sinterovanje i impregnacija bakrom, koji se odlikuje time što se u pripremi mešavine koristi prah na bazi gvožđa očvrsnut tokom sinterovanja, prethodno legiran sa 2-5 tež.% hroma, do 3 tež.% molibdena i više do 2 tež.% nikla, a impregnacija bakrom se vrši istovremeno sa sinterovanjem.

25. Postupak prema zahtjevu 24, naznačen time što se nakon sinterovanja radni komad hladi bez gašenja, čime se dobija potpuno martenzitna struktura.

26. Postupak prema zahtjevu 24, naznačen time što se priprema smjesa koja sadrži 5-25 tež.% praha alatnog čelika.

27. Postupak prema patentnom zahtjevu 24, naznačen time što se u toku sinterovanja kompakt impregnira bakrom u količini od 10-25 tež.% mase smjese.

28. Postupak prema patentnom zahtjevu 24, naznačen time što se priprema smjesa koja sadrži, mas.%:

a tokom sinterovanja kompakt se impregnira bakrom u količini od 20 tež.% mase smjese.