Improving the wear resistance of hoe blades by modifying of restoration coatings

Abstract

The possibility of using a non-magnetic fraction of a detonation charge with a diamond fraction from the disposal of ammunition to modify the restoration coatings of a natural product – clay and secondary raw materials — was studied. Four different coating variants were investigated. For this, a T-620 electrode was used with its additional modification by coating with bentonite clay, as well as with a non-magnetic fraction of the detonation charge and applying it in the form of a slip coating on the cutting surface of the cultivator. It is shown that the use of such additives allows to increase the resistance of the working tool of agricultural machines, reduces its tendency to damage due to the minimum penetration of the thin-walled product of the hoe blade and a decrease in the cross section of the transition layer and the level of stress. Each modifier makes changes to increase the microhardness to varying degrees. An increase in microhardness is observed on the surface of the coating and its gradual decrease to the transition layer. The surface coating with the additional introduction of bentonite clay in a liquid bath has the highest microhardness. Its microhardness varies from HV-50-1009.7 to HV-50-615.2. Similarly, the effect of the modifying additive of the detonation charge, the microhardness varies from HV-50-969.6 to HV-50-633.26. When clay or a mixture is introduced into the restoration coating, the wear resistance increases by 1.3 - 2 times with respect to the deposited surfacing only by the electrode and by 2 - 3 times to the initial material of the cultivator. It was found that the lowest coefficient is characteristic for dry friction, as well as for hydroabrasive, for samples with additional modification with clay or a detonation charge. Вивчено можливість використання для модифікування відновлювальних покриттів природного продукту - глини і вторинної сировини - немагнітної фракції детонаційної шихти з алмазною фракцією від утилізації боєприпасів. Дослідили чотири різні варіанти нанесення покриття. Для цього використовували електрод Т-620 з додатковим модифікуванням його обмазкою бентонітовою глиною, а також з немагнітної фракцією детонаційної шихти і нанесенням її у вигляді шлікерного покриття на ріжучу поверхню культиваторної лапи. Показано, що застосування таких домішок дозволяє підвищувати стійкість робочого інструмента сільськогосподарських машин, зменшує його схильність до пошкоджуваності завдяки мінімальному проплавленню тонкостінного виробу культиваторної лапи і зниження перетину перехідного шару і рівня напружень. Кожен модифікатор вносить зміни в підвищення мікротвердості в різному ступені. Підвищення мікротвердості спостерігається на поверхні покриття і плавне її зниження до перехідного шару. Найбільшу мікротвердість має поверхня покриття з додатковим введенням бентонітової глини в рідку ванну. Мікротвердість її змінюється від HV-50-1009,7 до HV-50-615,2. Аналогічний вплив і модифікуючої домішки детонаційної шихти, мікротвердість змінюється від HV-50-969,6 до HV-50-633,26. При введенні глини або шихти відновлювальне покриття підвищує зносостійкість в 1,3-2 рази по відношенню до нанесеного наплавленням тільки електродом і в 2-3 рази - до вихідного матеріалу культиваторною лапи. Встановлено, що найбільш низький коефіцієнт характерний для сухого тертя, а також - гідроабаразівного в зразках з додатковим модифікуванням глиною або детонаційною шихтою.