4_2020_s_7

Название статьи РАЗРАБОТКА МИНИМАЛЬНО ЛЕГИРОВАННОЙ КОНСТРУКЦИОННОЙ СТАЛИ ДЛЯ КРУПНОМОДУЛЬНЫХ ЗУБЧАТЫХ КОЛЕС ТРАНСМИССИЙ
Авторы

С.П. РУДЕНКО, канд. техн. наук, ведущий научный сотрудник, Объединенный институт машиностроения НАН Беларуси, г. Минск, Республика Беларусь, Этот адрес электронной почты защищен от спам-ботов. У вас должен быть включен JavaScript для просмотра.">Этот адрес электронной почты защищен от спам-ботов. У вас должен быть включен JavaScript для просмотра.

А.Л. ВАЛЬКО, старший научный сотрудник, Объединенный институт машиностроения НАН Беларуси, г. Минск, Республика Беларусь, Этот адрес электронной почты защищен от спам-ботов. У вас должен быть включен JavaScript для просмотра.">Этот адрес электронной почты защищен от спам-ботов. У вас должен быть включен JavaScript для просмотра.

С.Г. САНДОМИРСКИЙ, д-р техн. наук, доц., заведующий лабораторией металлургии в машиностроении, Объединенный институт машиностроения НАН Беларуси, г. Минск, Республика Беларусь, Этот адрес электронной почты защищен от спам-ботов. У вас должен быть включен JavaScript для просмотра.">
Этот адрес электронной почты защищен от спам-ботов. У вас должен быть включен JavaScript для просмотра.
В рубрике МАШИНОСТРОИТЕЛЬНЫЕ МАТЕРИАЛЫ И ТЕХНОЛОГИИ
Год 2020
Номер журнала 4
Страницы 52–59
Тип статьи Научная статья
Индекс УДК 669.15
Идентификатор DOI https://doi.org/10.46864/1995-0470-2020-4-53-52-59
Аннотация В мировой практике изготовления зубчатых колес для автотракторной техники ведется поиск новых, более эффективных марок сталей и способов реализации их преимуществ, достигаемых как при выплавке, так и при дальнейшей термической, деформационной и химико-термической обработке. Отмечается тенденция уменьшения содержания никеля в конструкционных марках стали с заменой их на экономнолегированные, микролегированные сильными карбидообразующими элементами. Условием применения экономнолегированных конструкционных сталей является умение найти компромисс между повышением надежности и долговечности деталей машин и экономией дефицитных легирующих материалов. Исходя из этого, в статье сформулированы основные положения, которые необходимо учитывать при разработке минимально легированных составов конструкционных сталей для изготовления высоконапряженных зубчатых колес трансмиссий мобильных машин. Показано, что внедрение новых экономнолегированных марок сталей приводит к необходимости разработки новых технологий с решением в каждом конкретном случае задачи по оценке влияния легирующих элементов и микродобавок на прокаливаемость стали. Приведена методика минимального легирования стали для зубчатых колес с модулем 10 мм. На основе применения нового подхода разработана новая минимально легированная конструкционная сталь, обеспечивающая высокие показатели прочностных, усталостных и технологических характеристик крупномодульных зубчатых колес. Определена прокаливаемость сердцевины и цементованных слоев разработанной стали, обеспечивающая ресурс зубчатых колес не менее 1000 ч в условиях работы при контактных напряжениях в полюсе зацепления σН = 1800 МПа.
Ключевые слова экономнолегированные конструкционные стали, прокаливаемость, минимальное легирование, методика расчета
  Полный текст статьи Вам доступен
Список цитируемой литературы
  1. Гудремон, Э. Специальные стали: в 2 т. / Э. Гудремон; под ред. С.А. Займовского [и др.]; пер. с нем. — М.: Металлургия, 1966. — Т. 2. — 1274 с.
  2. Сагарадзе, В.С. Повышение надежности цементуемых деталей / В.С. Сагарадзе. — М.: Машиностроение, 1975. — 216 с.
  3. Браун, М.П. Экономно-легированные стали для машиностроения / М.П. Браун. — Киев: Наук. думка, 1977. — 208 с.
  4. Ниобийсодержащие низколегированные стали / Ф. Хайстеркамп [и др.]. — М.: Интермет инжиниринг, 1999. — 94 с.
  5. Руденко, С.П. Оценка применимости экономно-легированных сталей для высоконапряженных зубчатых колес / С.П. Руденко, А.А. Валько, С.Г. Сандомирский // Актуальные вопросы машиноведения: cб. науч. тр. / Объедин. ин-т машиностроения НАН Беларуси; редкол.: С.Н. Поддубко [и др.]. — 2018. — Вып. 7. — С. 346–349.
  6. Руденко, С.П. Разработка режимов химико-термической обработки зубчатых колес из экономнолегированной стали / С.П. Руденко, А.А. Валько // Механика машин, механизмов и материалов. — 2017. — № 2(39). — С. 34–38.
  7. Руденко, С.П. Особенности применения экономнолегированных сталей для крупномодульных зубчатых колес / С.П. Руденко, А.Л. Валько // Сталь. — 2018. — № 8. — С. 54–58.
  8. Руденко, С.П. Применение перспективных экономно-легированных марок сталей для зубчатых колес мобильных машин / С.П. Руденко, А.Л. Валько, С.Г. Сандомирский // Механика машин, механизмов и материалов. — 2019. — № 4(49). — С. 61–69.
  9. Руденко, С.П. Преимущества применения экономнолегированных сталей для высоконагруженных зубчатых колес / С.П. Руденко, А.Л. Валько, С.Г. Сандомирский // Тр. 27-й междунар. науч.-техн. конф. «Литейное производство и металлургия 2019. Беларусь» / под общ. ред. Е.И. Маруковича. — Жлобин, 16–17 окт. 2019. — С. 122–126.
  10. Руденко, С.П. Расчет ресурса зубчатых колес трансмиссий энергонасыщенных машин с учетом качества химико-термического упрочнения / С.П. Руденко // Механика машин, механизмов и материалов. — 2010. — № 4(13). — С. 58–60.
  11. Руденко, С.П. Применение стандарта ASTM A 255-07 для расчета прокаливаемости сталей, изготавливаемых по ГОСТ 4543–2016 / С.П. Руденко, А.Л. Валько, С.Г. Сандомирский // Механика машин, механизмов и материалов. — 2019. — № 3(48). — С. 51–57.
  12. Руденко, С.П. Анализ применимости стали 20MnCrS5 для зубчатых колес отечественных мобильных машин / С.П. Руденко, А.Л. Валько, С.Г. Сандомирский // Литье и металлургия. — 2020. – № 1. — С. 44–49.
  13. Руденко, С.П. Особенности расчета зубчатых колес трансмиссий на глубинную контактную выносливость / С.П. Руденко, А.Л. Валько // Вестн. машиностроения. — 2015. — № 11. — С. 5–7.
  14. Расчет ресурса зубчатых колес трансмиссий (GearProg): комп. программа: св-во № 530 Респ. Беларусь / С.П. Руденко, О.В. Кузьменков, А.А. Шипко, А.Л. Валько; правообладатель Объединенный институт машиностроения НАН Беларуси. — № С20130054; заявл. 26.07.13; опубл. 14.08.13 // Реестр зарегистр. компьютерных программ / Нац. центр интеллектуальной собственности Республики Беларусь. — 2013. — 54 с.
  15. Руденко, С.П. Зависимость предела выносливости при изгибе зубьев зубчатых колес от механических свойств материала / С.П. Руденко // Материалы, оборудование и ресурсосберегающие технологии: материалы междунар. науч.-техн. конф. / М-во образования Респ. Беларусь, М-во науки и вышего образования Рос. Федерации, Белорус.-Рос. ун-т; редкол.: М.Е. Лустенков (гл. ред.) [и др.]. — Могилев: Белорус.-Рос. ун-т, 2020. — С. 96–97.
  16. Марковец, М.П. Определение механических свойств металлов по твердости / М.П. Марковец. — М.: Машиностроение, 1979. — 191 с.
  17. Standard Hardness Conversion Tables for Metals Relationship Among Brinell Hardness, Vickers Hardness, Rockwell Hardness, Superficial Hardness, Knoop Hardness, and Scleroscope Hardness [Electronic resource] / Designation: E140 – 07. Published January 2007. — 21 р. — Mode of access: https://www.academia.edu/27768624/Standard_Hardness_Conversion_Tables_for_Metals_Relationship_Among_ Brinell_Hardness_Vickers_Hardness_Rockwell_Hardness_Superficial_Hardness_Knoop_Hardness_ and_Scleroscope_ Hardness_1.
  18. Тот, Л. Карбиды и нитриды переходных металлов / Л. Тот. — М.: Мир, 1974. — 294 с.
  19. Гольдштейн, М.И. Дисперсионное упрочнение стали / М.И. Гольдштейн, В.М. Фарбер. — М.: Металлургия, 1979. — 208 с.
  20. Гольдштейн, М.И. Растворимость фаз внедрения при термической обработке стали / М.И. Гольдштейн, В.В. Попов. — М.: Металлургия, 1989. — 200 с.
  21. Способ изготовления стальной детали: пат. EA № 031975 (13) B1 / С.П. Руденко, А.Л. Валько, А.А. Шипко, В.Л. Басинюк, Л.Р. Дудецкая, И.В. Фирсов, А.М. Бенеш, А.Е. Колесников, А.Н. Чичин. — Опубл. 29.03.2019.
  22. Руденко, С.П. Сталь для высокотемпературной цементации / С.П. Руденко, А.Л. Валько, А.Н. Чичин // Сталь. — 2020. — № 2. — С. 56–60.