Increase of strength of cast-iron cylinder liners of engines of road construction vehicles

Abstract

Cylinder liners made of gray cast iron are quite widespread in the design of engines of road construction vehicles. The negative properties of this structural material include relatively low strength and high fragility. This increases the probability of both manufacturing and operational defects. Therefore, improving the performance of the considered parts is an urgent problem. A promising direction in this case is the use of chemical-and-thermal treatment. The aim of the work is to study the effect of chemical-and-thermal treatment of gray cast iron on strength. The paper investigates the strength of cast iron subjected to chemical-and-thermal treatment (thermal diffusion surface alloying). On the basis of experimental studies, the effect of the thickness of the hardened layer on the strength was studied. A numerical model is created in the Ansys software. The effect of the hardened layer on the strength of cylinder liners of engines of road-building vehicles is investigated.

Keywords

road construction vehicles / liners / cast iron / strength / finite elements

References

[1] Майоров В.С., Майоров С.В. Закалка чугунных деталей излучением твердотелого лазера // Металловедение и термическая обработка металлов. 2009. № 3. С. 6-8.

[2] Криштал М.А. Механизм диффузии в железных сплавах. М.: Металлургия, 1972. 400 с.

[3] Поветкин В.В., Ковенский И.М. Структура электролитических покрытий. М.: Металлургия, 1989. 136 с.

[4] Эдигаров В.Р., Алимбаева Б.Ш., Перков П.С. Комбинированная обработка электромеханоультразвуковая поверхностных слоев деталей машин // Научный рецензируемый журнал "Вестник СибАДИ". 2017. № 7. С. 42-47.

[5] Коротаев Д.Н., Иванова Е.В. Особенности формирования функциональных покрытий при электроискровом модифицировании металлических материалов // Научный рецензируемый журнал "Вестник СибАДИ". 2017. № 3. С. 62-68.

[6] Nisitani H., Tanaka S., Todaka T. Relation between microcrack and coaxing effect of aged 0,15% С steels after quenching at law temperatures // J. Soc. Mat. Sei Japan. 1980. No 26. P. 317.

[7] Cooper R.E., Rowlanel W.D., Beasley D. Atom. Weapons Res Estable // Atom Energy Auth Rept. 1971. P. 32-36.

[8] Plenard Е. Cast iron domping capacity, structure and property relation // Modern Castings. 1962. Vol. 41. P. 14-26.

[9] Gilbert G.N. Variation of the microstructure of flake graphite cast iron after stressing in tension and compression // BCJRA Journal. 1964. No 1. P. 18-25.

[10] S. Lampman. Introduction to surface hardening of steels // ASM Handbook. 1997. Vol. 4. P. 259-267.

[11] Ruglic T. Flame hardening // ASM Handbook. 1997. Vol. 4. P. 268-285.

[12] John C. Ion. Laser processing of Engineering Materials // Elsevier Butterworth-Heinemann. 2005. Vol. 2. P. 263-296.

[13] Rana J., Goswami G.L, Jha S.K, Mishra P.K, Prasad B.V. Experimental studies on the micro structure and hardness of laser - treated steel specimens // Optics and Laser Technology. 2007. No 39. P. 385-393.

[14] Гуревич Ю.Г., Овсянников В.Е., Фролов В.А. Влияние катализатора (железа) на взаимодействие оксидов с основой феррито-перлитного серого чугуна, обеспечивающее закалку и диффузионное легирование: монография. Курган. 2013. 102 с.

[15] Каплун А.Б., Морозов Е.М., Олферьева М.А. ANSYS в руках инженера: практическое руководство. М.: Едиториал УРСС, 2003. 272 с.

[16] ANSYS. Commands Reference. Rel. 11 / ANSYS Inc. Houston, 2006.

[17] Некрасов В.И., Шпитко Г.Н., Иванов И.А. Одно- и многофакторные эксперименты. Планирование и обработка результатов: учебное пособие. Курган, изд-во КГУ, 2012. 232 с.

[18] Некрасов В.И. Многофакторный эксперимент: Планирование и обработка результатов: учебное пособие. Курган, изд-во КГУ, 1998. 146 с.

[19] Карагодин В.И., Митрохин Н.Н. Ремонт автомобилей и двигателей. М.: Академия, 2002. 496 с.

[20] Зорин В.А. Технология машиностроения, производство и ремонт подъёмно-транспортных, строительных и дорожных машин. М.: Академия, 2010. 187 с.

RIGHTS & PERMISSIONS

Ovsyannikov V.E., Shpitko G.N., Nekrasov R.Y., Vas'kov D.E.