Известна технология восстановления до номинальных размеров и упрочнения внутренних цилиндрических поверхностей деталей термопластическим деформированием металла (ТПД), в частности гильз цилиндров двигателей внутреннего сгорания (ДВС) различных транспортных средств (ТС): автомобилей, тракторов, комбайнов и другой сельскохозяйственной техники, железнодорожных локомотивов, речных и морских судов [1–7].
В данной статье представлена технология восстановления изношенных наружных цилиндрических поверхностей деталей ТПД, в частности поршневых пальцев ДВС ТС (автотракторных дизелей), и показано влияние режимов ТПД на напряженно-деформированное состояние (НДС), физико-механические и эксплуатационные свойства восстановленных и упрочненных наружных цилиндрических поверхностей поршневых пальцев ДВС.
Кировоградский ремонтно-механический завод (РМЗ) восстанавливает поршневые пальцы ТПД по способу, на который получил авторское свидетельство более чем 50 лет назад, а усовершенствование технология получила в МГАУ им. В. П. Горячкина с участием авторов Кировоградского РМЗ.
Всероссийский научно-исследовательский институт технологии упрочнения, восстановления и изготовления деталей (ВНИИТУВИД «Ремдеталь») совершенствовал технологию без участия сотрудников Кировоградского РМЗ и предложил дополнительно охлаждать наружную цементованную поверхность, а также фиксировать торцы пальца для перераспределения металла на внутреннюю и наружную цилиндрические поверхности.
В результате дополнительных экспериментальных исследований технологии восстановления поршневых пальцев ТПД по технологии Кировоградского РМЗ был выявлен ряд недостатков: коробление при термопластическом деформировании, отклонение микроструктуры от требований ГОСТа и ряд других, но главным и трудноустранимым недочетом являлась седлообразность поршневого пальца. Седлообразность пальцев после механической обработки оставляла черновины на наружной цилиндрической поверхности в средней части, что требовало около 10 % пальцев раздавать повторно.