Повышение износостойкости внутренних поверхностей грунтовых насосов флотационного передела методами химико-термической обработки

Аннотация

Рассмотрена проблема износа внутренних поверхностей деталей проточной части грунтовых насосов, эксплуатируемых на флотационном переделе АО «Алмалыкский горно-металлургический комбинат». Выполнен сравнительный анализ трёх методов химико-термической обработки (ХТО) — азотирования, карбонитрации и борирования — применительно к упрочнению конструкционных сталей 45 и 30ХГСА. Исследованы строение, микротвёрдость и износостойкость диффузионных слоёв. Установлено, что борирование обеспечивает максимальную поверхностную микротвёрдость (до 20000–22000 МПа) при тонком (~70 мкм) хрупком двухфазном слое, склонном к выкрашиванию при ударном воздействии. Низкотемпературная карбонитрация в расплаве солей при 570 °С формирует слой толщиной ~200 мкм с микротвёрдостью 5000–8000 МПа, сочетающий повышенную твёрдость с вязкостью, коррозионной стойкостью и плавным переходом к сердцевине. Показано, что карбонитрация обеспечивает равномерную обработку внутренних полостей деталей сложной формы, недоступных для методов прямой видимости, при минимальных деформациях. Обоснован выбор карбонитрации в качестве основного метода упрочнения, а борирования — как дополнительного для зон касательного абразивного изнашивания. Ожидаемое увеличение ресурса деталей составляет 2,4–3,6 раза при сроке окупаемости затрат менее одного года.