способ изготовления лемехов

Формула изобретения

Способ изготовления плужного лемеха, включающий формирование лемеха и последующую закалку, отличающийся тем, что лемех формируют методом литья из стали с содержанием углерода 0,8-1,4% и марганца 10-15%, а закалку ведут с нагревом до температуры 1000-1050^oС и охлаждением в воде.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к сельскохозяйственному машиностроению, а именно к способам производства плужных лемехов.

Известен способ изготовления лемехов, заключающийся в формировании лемеха, выполняемом прокаткой полосы периодического профиля, вырубкой лемеха по контуру, штамповкой, обрезкой, пробивкой и зенковкой отверстий, заточкой лезвия, и последующей термообработке, включающей закалку и отпуск (пат. США 2733500, кл. 29-14, 1974 г.).

Известен также способ изготовления лемехов, заключающийся в формировании лемешной полосы с непериодическим профилем и переменным по толщине сечением, предусматривающим образование лезвия лемеха и утолщения с ребром жесткости, вырубке из нее наружного контура лемеха, пробивке отверстий (патент РФ 2027331, А 01 В 15/12, В 21 Н 7/00, 1992 г.).

Наиболее близким является способ производства плужных лемехов, заключающийся в формировании лемеха и последующей его термообработке, включающей закалку (авт. свид. СССР 704707, В 21 Н 7/06, 1977 г.). Лемех формируется прокаткой полосы специального периодического профиля, например, из лемешной стали Л52, вырубкой по контуру, пробивкой и зенковкой отверстий, пластическим деформированием части лемеха для формообразования лезвия, гибкой средней части в поперечном направлении, калибровкой. После закалки производят отпуск.

Недостатками известных способов являются большой объем механической обработки при формировании лемеха и связанные с ней потери металла, сложность перехода к производству лемехов другой конструкции или типоразмера, в том числе из-за использования специального профиля стали и специальной дорогостоящей оснастки (прокатных валков, штампов) для каждого типа лемехов, а также быстрый износ и поломки лемехов в эксплуатации, что вызывает необходимость частой замены их в процессе работы.

Технической задачей изобретения является повышение стойкости и срока службы лемехов, снижение потерь металла, упрощение перехода к производству лемехов другой конструкции.

Это достигается способом изготовления плужного лемеха, заключающимся в формировании лемеха методом литья из стали с содержанием углерода 0,8-1,4% и марганца 10-15% и последующей его закалки с нагревом до температуры 1000-1050^oС и охлаждением в воде. При вспашке грунта поверхностный слой лемеха, подвергающийся истиранию и ударам, упрочняется вследствие превращения аустенита в мартенсит, хорошо сопротивляющийся истиранию, и в результате наклепа, т. е. искажения кристаллической решетки под влиянием холодной деформации. Аустенитная структура внутреннего объема характеризуется высокой вязкостью и успешно противостоит ударным нагрузкам.

Стойкость высокомарганцовистой стали к истиранию и ее способность противостоять ударным нагрузкам известна. Однако эти качества, полезные при эксплуатации деталей, изготовленных из такой стали, чрезвычайно затрудняют любые формы механической обработки, вследствие чего изготовление лемехов известными способами из этой стали практически не осуществимо. Несмотря на многовековую историю производства лемехов и большое число разработок, относящихся к совершенствованию их производства, использование собственно метода литья, а также метода литья в сочетании с применением высокомарганцовистой стали в производстве лемехов, не известно, что позволяет считать предлагаемый способ соответствующим критерию "изобретательский уровень".

Пример. Литейные формы выполнены по деревянной модели, соответствующей конструкции лемеха с учетом образования крепежных отверстий и без припуска на обработку. Для производства лемехов использовали сталь Г13, содержащую 12,7% марганца и 1,1% углерода. После освобождения отливок лемеха из формы и удаления литников и прибылей произвели нагрев подвешенных за крепежное отверстие лемехов в индукционной печи до температуры 1030^oС и охлаждение в воде. После закалки сталь лемехов приобрела аустенитную структуру. В процессе опытной эксплуатации поверхностный слой лемехов, подвергающийся истиранию и ударам, упрочнялся вследствие превращения аустенита в мартенсит, и в результате наклепа. По мере износа и обновления поверхностного слоя лемехов его упрочнение продолжалось. За счет высокой вязкости аустенитной структуры внутреннего объема лемехи успешно выдерживали ударные нагрузки. Стойкость данных лемехов оказалась в 4-5 раз выше, чем у контрольных лемехов, полученных известным способом из стали 65Г.

Переход к производству лемехов других форм и типоразмеров заключается в использовании другой модели при изготовлении литейных форм и не требует замены технологической оснастки и оборудования.