ПОИСК Статьи Чертежи Таблицы ОБОРУДОВАНИЕ для дробеструйного наклепа из "Технический справочник железнодорожника Том 12 " Дробеструйный наклёп—один из методов механического поверхностного упрочнения металлов, значительно повышающий долговечность изделий, работающих в условиях высоких переменных нагрузок. [c.575] Дробеструйный наклёп не требует больи.шх затрат на оборудование и позволяет производить упрочнение самых разнообразных деталей сложной формы. [c.575] Сущность дробеструйного наклёпа заключается в том, что готовое изделие после механической и термической обработки подвергается ударному действию потока дроби. [c.575] Под ударным действием потока дроби поверхностный слой изделия пластически деформируется, в результате чего увеличивается его твёрдость и прочность. Одновременно в поверхностном слое возникают остаточные напряжения сжатия. На изделии остаются следы ударов дробинок, значительно меняющих макро- и микрогеометрию его поверхности. [c.575] Дробеструйный наклёп, так же как и другие методы поверхностного упрочнения, эффективно повышает предел выносливости изделий, увеличивает их долговечность при переменных нагрузках, но не оказывает существенного влияния на статическую прочность. Это явление объясняется повышенной чувствительностью усталостной прочности к состоянию поверхностного слоя изделия. [c.575] Поверхность изделия, подвергаемого воздействию повторяющейся нагрузки, вне зависимости от того, насколько она была чисто, обработана, подвержена явлению усталости больше, чем внутренние слои, удалённые ог поверхности. Это может быть объяснено влиянием микроскопических трещин и царапин на поверхности, а также тем, что поверхностный слой с одной стороны совершенно открыт, а кристаллиты металла с наружной стороны ничем не удерживаются. [c.575] Дробеструйный наклёп уничтожает или значительно снижает вредное влияние поверхностных дефектов (волосовин, обезуглероживания, забоин, рисок от резцов), Эффективность наклёпа поэтому более заметна при обработке изделия с грубой поверхностью, особенно проката, чем с высококачественной, например, шлифованной поверхностью. [c.575] Наклёп значительно повышает прочность и в тех случаях, когда детали не имеют существенных дефектов на поверхности. Это является следствием создания остаточных напряжений сжатия в наклёпанном слое, значительно снижаюи1их рабочие напряжения, особенно при изгибе и кручении. При приложении к наклёпанному образцу нагрузки растягивающие напряжения в поверхностном слое уменьшаются на величину предварительно созданных наклёпом сжимающих напряжений. Поскольку изломы усталости в большинстве порождаются растягивающими напряжениями в поверхностном слое, долговечность изделия, в поверхностном слое которого наклёпом создаются сжимающие напряжения, значительно возрастает. [c.575] На основании испытания цементованных и азотированных образцов высказывается мнение о преимущественном влиянии сжимающих остаточных напряжений на повышение предела выносливости. Это мнение основывается на предположении о перенесении области возникновения очагов разрушения с поверхности в подслойную область и устранении бла1одаря этому влияния концентрации напряжений в поверхностном слое. [c.575] Величина напряжения по нейтральной оси будет равна нулю. Величина растягивающих и сжимающих напряжений будет пропорциональна величине удаления от нейтральной оси бруса. На диаграмме эти напряжения будут характеризоваться диагональю С Р- , проведённой через центр сечения бруса и будут соответственно равны и (фиг. 2, б). [c.576] Но эти рассуждения справедливы лишь при абсолютной однородности металла и отсутствии пороков в поверхностном слое. Практически реальная балка, изготовленная любым технологическим способом, будет иметь повреждения в поверхностном слое в виде окислов, волосовин, надрывов и шероховатостей. Эпюра напряжений в сечении изогнутого бруса показана на схеме (фиг. 2,в), где напряжения в поверхностных слоях сечения больше на СхС, и РхРг по сравнению с теоретическими. [c.576] В зависимости от чистоты обработки величина добавочного напряжения, характеризующаяся отрезками РхР2 и С- С , будет меняться. Она тем больше, чем грубее поверхность, и тем меньше, чем лучше обработка она достигает минимального значения при хорошо полированной поверхности. Однако величина дополнительного напряжения Р- Рг совершен- но не исчезает при самой идеальной обработке, и в поверхностном слое напряжение всегда больше расчётного. [c.576] Величина напряжения растяжения в подповерхностном слое нагруженного бруса, имеющего предварительно напряжённое состояние, меняется в зависимости от величины предварительного напряжения сжатия и глубины предварительно напряжённого слоя. [c.576] Очень важным фактором, объясняющим явление упрочнения наклёпанных образцов, является изменение физических свойств металла в поверхностном слое. Холодная пластическая деформация упрочняет поверхностный слой металла за счёт собственно наклёпа металла и является одной из причин, повышающих сопротивляемость усталости наклёпанных дробью образцов. [c.576] Влияние наклёпа и остаточных напряжений на прочность изделий впервые осветил в 1887 г. русский учёный Н. В. Калакуцкий. Большое внимание упрочнению и, главным образом, методам определения остаточных напряжений уделено в трудах И. И. Дави-денкова, И. А. Одинга и И. В. Кудрявцева. [c.576] Теоретические основы процесса наклёпа дробью впервые получили свою разработку в СССР в работах М. М. Саверина. Практическое применение дробеструйного наклёпа получило своё освещение в работах Карасёва, Тарасова, Свешникова. Листгартена и др. [c.576] Для суждения о сопротивлении деталей разрушению от часто повторяющихся переменных нагрузок необходимо считаться с распределением напряжений -и свойством металла в наиболее нагруженных зонах, что тесно . вязано с конфигурацией и размерами деталей. В условиях поверхностного упрочнения изучение конструктивной прочности должно основываться на выяснении связи условий разрушения с параметрами упрочнённого слоя I его напряжённостью. [c.577] Благодаря дробеструйному наклёпу удаётся как повысить предельную нагрузку, безопасную для работы детали, так и увеличить срок службы детали при сохранении старых условий эксплуатаипи. [c.577] Дробеструйная обработка спиральных пружин и листовых рессор может повысить их долговечность в 10—20 и более раз, например спиральных пружин в 29, рессор автомо-бил11ных и вагонных в 6, коленчатых ва-.юв автомобилей в 9, коленчатых валов авиационных — в 29, шестерён коробок передач—в 5-6, шестерён заднего моста в 6 раз. [c.577] Вернуться к основной статье