Введение к работе
. . Актуальность работы. Планами экономического и социального развития СССР на 1986-1990 гг. предусмотрено наращивать выпуск высокопроизводительных машин и оборудования, предназначенных для эксплуатации в Сибири, иа Дальнем Востоке и Крайнем Севере. В автомобильной промышленности это касается в первую очередь увеличения выпуска большегрузных карьерных самосвалов, в том числе грузоподъемностью 1100 и 1800 кН.
Анализ весовых характеристик различных систем карьерных самосвалов показывает, что кузов является одной из самых металлоемких сборочных единиц и достигает 30/» собственного веса машин. На самосвалах грузоподъемностью более 1000 кН толщина днища кузова часто превышает 0,020м. Тем не менее автомобильные фирмы, как правило, не дают гарантий на кузов при работе с вы-сокоабразивными породами и рекомендуют для самосвалов особо большой грузоподъемности усиление обшивки днищ. Убытки от недостаточной долговечности и надежности кузовов составляют десятки тысяч рублей в год на один автомобиль. Поэтому вопрос о повышении надежности и ресурса кузовов своевременен и актуален.
Цель работы. Разработка и практическое внедрение эконом-нолегированных кузовных сталей, обеспечивающих снижение металлоемкости и повышение ресурса кузовов карьерных самосвалов большой и особо большой грузоподъемности, предназначенных для работы в условиях низких температур Крайнего Севера.
Для достижения поставленной цели решались следующие ча-
иные задачи: I. Исследование закономерностей утраты работоспособности обшивки кузовов карьерных самосвалов. 2. Разработка и уточнение требований к механическим свойствам кузовных сталей. 3. Разработка ресурсосберегающих методов управления макролокализацией пластической деформации (МЛ ПД) для повышения сопротивления хрупкому разрушению, изгибу и износу эко-номиолегированных сталей. 4. Лабораторные и эксплуатационные исследования служебных свойств обычных и вновь разработанных сталей. 5. Разработка методики прогнозирования долговечности днищ кузовов.
Научная новизна. Установлены роль и причины неравно-ирочности границ зерен в развитии ШШД, изгиба и охрупчивания сталей. Впервые неравнопрочность границ современных конструкционных сталей связана с неравномерной концентрацией примесной меди на границах зерен регулирующей в приграничных объемах зерен концентрацию основных аустенитообразующих элементов: N! » Мп , С - и склонность сталей к ЫЫЩ. Предложены ресурсосберегающие промышленные методы повышения гомогенизации прочности границ зерен и служебных свойств кузовных сталей на стадии кристаллизации и термообработки материала. Установлены неизвестные ранее закономерности износа обшивок кузовов карьерных самосвалов, учитывающие особенности ударно-абразивного изнашивания, переменную жесткость обшивки днища кузовов и ее сопротивление изгибу. Разработана и проверена методика определения ресурса и износа обшивки днищ.
Практическая ценность. Результаты исследований, выполненных автором, позволили разработать низколегированные кузовные стали: армированную кваэимонолитную (АКМ) сталь
09Г2СФ АКМ и сталь 22 ГОШ) АКМ ("ГУ-І4-І-3884-84). которые используются для изготовления днищ кузовов карьерных самосвалов взамен сложнолегированных качественных сталей. Использование АКМ сталей позволило снизить толщину обшивки днищ на 15-20$ по сравнению с обычными низколегированными и на 10$ - ' с обычными сложнодегированными. Разработана рациональная конструкция АКМ стали высокой прочности и режимы термообработки сталиЙГСМТЮ АКМ.
Достоверность результатов подтверждается результатами экспериментальных исследований свойств материалов, с использованием современных методов, а также результатами подконтрольной промышленной эксплуатации самосвалов. При проведении физико-механических исследований применялись; сканирующий электронный микроскоп C3M-6I5 с приставкой для микрорентгеноспе-ктрального анализа системы "Лина", оптические микроскопы, силовые цилиндры "Шенк", универсальная разрывная машина Р-б, ультразвуковой толщиномер и различные универсальные метрологические средства.
Апробация работы и публикации. Основные результаты работы докладывались: на научно-лрактической конференции "Повышение технического уровня и эффективности автомобильной техники большой и особо большой грузоподъемности" (Минск, 1986); на Всесоюзном с участием СЭВ симпозиуме по нормироваїшю прочности (г.Владимир, 1986); на заседаниях Совета по надежности и металлоемкости машин и сооружений в рамках сотрудничества АН УССР, АН БССР, АН СССР (Минск, 1986; Кишинев, 1988; Гомель, 1988).
По материалам работы опубликовано 2 брошюры, 7 научных статей, имеется авторское свидетельство на изобретение.
