ЗАКОНОМЕРНОСТИ РАЗРУШЕНИЯ МАТЕРИАЛА УДАРНИКА ПРИ ПОВТОРЯЮЩИХСЯ ЕДИНИЧНЫХ УДАРАХ

Abstract

Представлены методика и результаты экспериментов по исследованию закономерностей процесса изнашивания конусообразного острия свободно падающего ударника, изготовленного из сталей 38ХМ, У8, Х12МФ, подвергнутого типовой термической обработке и дополнительно обработанного холодом, при нанесении им многократных (до 10000) единичных ударов по граниту в условиях, приближающихся к условиям работы пики гидромолота. Для объяснения процессов использованы значения напряжений σк, возникающих на площадке контакта ударника и породы, рассчитанные с использованием разработанной математической модели. Установлено, что процесс изнашивания ударника при многократном единичном ударе протекает в три стадии, разделяющиеся критическими значениями , , которые соответствуют прочностным характеристикам материала ударника, демонстрируемым в данных динамических условиях.При малом числе ударов (n ≤ n*) и малых размерах площадки притупления (стадия I взаимодействия) значения σк превышают  стали и она на площадке контакта подвергается локальному разрушению, что регистрируется в виде значительной убыли массы ударника; при n* < n ≤ n** (стадия II) возникающих напряжений не хватает для разрушения материала, но оказывается достаточно для его пластической деформации, сопровождаемой перемещением металла с центральной части площадки контакта на периферийную и разрушением части деформированного металла породой; при n > n** (стадия III) возникающие σк не достигают уровня  и убыль массы ударника определяется стойкостью использованной стали к истиранию продуктами разрушения породы, вытесняемыми ударником из лунки. Обработка ударников из всех испытанных сталей холодом приводит к повышению их износостойкости; суммарная глубина лунок, выколотых обработанным холодом ударником из стали Х12МФ к моменту прекращения внедрения породу, в четыре раза превышает аналогичный показатель для ударника из стали 38ХМ, подвергнутого типовой термической обработке.