Possibilities of import substitution of replaceable parts for soilcultivating agricultural machinery by parts from high-strength bainitic cast iron

Abstract

Проведен сравнительный анализ эксплуатации зарубежных и украинских сменных деталей почвообрабатывающей сельхозтехники. Ресурс работы отечественных деталей в несколько раз уступает ресурсу зарубежным образцам. Кроме того, импортные детали не подходят к навесному оборудованию техники, произведенной в Украине. Количество зарубежной сельхозтехники постоянно увеличивается, что требует увеличение поставок сменных деталей, стоимость которых в 5-8 раз превышает стоимость деталей украинского производства. В этой связи задача замены импортных деталей аналогичными деталями отечественного производства с высоким ресурсом работы, не уступающему ресурсу лучших образцов зарубежного производства, является весьма актуальной. В Институте проблем материаловедения НАНУ проведены работы по созданию технологии изготовления литых лемехов из высокопрочного бейнитного чугуна, обладающих ресурсом, сравнимым и превышающим ресурс лучших зарубежных образцов. Получено, что ресурс эксплуатации для сельхозтехники отечественного производства оказывается в 3-6 раз, а для машин, импортируемых из-за рубежа, в 1,5-3 раза больше при использовании бейнитного высокопрочного чугуна для сменных деталей, непосредственно участвующих в обработке почвы. Высокая износостойкость литых деталей из бейнитного высокопрочного чугуна объясняется появлением TPIP-эффекта (деформабилити), связанного с превращением остаточного аустенита в мартенсит. Перспектива использования представленной технологии литья деталей почвообрабатывающей техники позволит снизить себестоимость изготовления сменных деталей в Украине в 1,5-4 раза по сравнению с деталями, поставляемыми из-за рубежа.A comparative analysis of the exploitation of foreign and Ukrainian replaceable parts of soil-cultivating agricultural machinery is carried out. The resource of the work of domestic parts is several times less than the resource for foreign models. In addition, imported parts do not match the attachments of equipment produced in Ukraine. The number of foreign agricultural machinery is constantly increasing, which requires an increase in the supply of replacement parts, the cost of which is 5-8 times higher than the cost of parts produced in Ukraine. In this regard, the task of replacing imported parts with similar parts of domestic production with a high resource of work, not inferior to the resource of the best samples of foreign production, is very relevant. The Institute for Material Science Problems of the National Academy of Sciences of Ukraine has carried out work on the development of a technology for the production of cast plowshares from high-strength bainitic cast iron with a resource comparable and exceeding that of the best foreign samples. The purpose of this work is to develop a technology for the production of cast interchangeable parts in a high service life in replacement of existing serial steel samples. It was found that the service life for agricultural machinery in Ukraine is 3-6 times, and for foreign machinery is 1.5-3 times higher by using high-strength bainitic cast iron for replaceable parts involved in soil cultivation. The high wear resistance of cast parts from high-strength bainitic cast iron is explained by the appearance of the TPIP-effect (deformability) associated with the conversion of residual austenite to martensite. The proposed technology for casting parts of soil-cultivating machinery will reduce the cost of replaceable parts manufacturing in Ukraine by 1.5-4 times compared to foreign parts