Напряжения при высокочастотной закалке

Можно сделать вывод, что внутренние напряжения, образующиеся при высокочастотной закалке, для калибров простейшей формы не опасны, но необходимо, чтобы они не нарушали механической прочности. [c.142]

Для повышения прочности деталей при переменных напряжениях широко применяют такие технологические операции, упрочняющие поверхностные слои, как цементация, азотирование, высокочастотная закалка, дробеструйная обработка, а также обкатка. [c.265]

Повышение предела выносливости созданием остаточных поверхностных напряжений сжатия. Установлено, что предел выносливости образцов и деталей можно значительно повысить путем создания на их поверхности предварительных напряжений сжатия (накатка роликами, наклеп молотком, дробеструйный наклеп). Напряжения сжатия на поверхности деталей создаются также поверхностным упрочнением, например, азотированием, цианированием и цементацией или поверхностной высокочастотной закалкой. Напряжения сжатия можно обнаружить при разрезке деталей и образцов или постепенным удалением внутренних слоев металла и измерением деформации разрезанных частей. [c.78]

Фиг. 165. Распределение остаточных напряжений у цилиндрических образцов после высокочастотной закалки и отпуска при 160°.

При поверхностной высокочастотной закалке необходимо иметь в виду, что выход переходного слоя на рабочую поверхность деталей и образцов образует вредные растягивающие остаточные напряжения и резко снижает предел выносливости деталей. Дробеструйный наклеп и накатка могут эти вредные поверхностные напряжения растяжения перевести в полезные напряжения сжатия. [c.267]

Наибольший эффект дает комплексное поверхностное упрочнение путем высокочастотной закалки или цементации и наклепа путем обработки дробью или накатки роликами или чеканки. Например, при поверхностной закалке шеек коленчатых валов их подвергают чеканке или накатывают роликами в месте выхода переходного слоя с напряжениями растяжения на поверхность шейки. Шаровые опоры после высокочастотной закалки в месте выхода переходного слоя, где получаются вредные напряжения растяжения, обрабатываются дробью для перевода их в полезные напряжения сжатия. Цементованные зубчатые колеса подвергают окончательной обработке дробеструйному наклепу с целью не только очистки их поверхности от окалины, но и повышения напряжений сжатия на их поверхности до наибольшей величины. При этом остаточный аусте-нит на цементованной и закаленной поверхности шестерни превращается в мартенсит, что сильно увеличивает износостойкость но-верхности. [c.297]

Остаточные сжимающие напряжения весьма полезны они уменьшают напряжения растяжения в наиболее уязвимом поверхностном слое (фиг. 100). Повышение сжимающих напряжений ие люжет принести вреда даже в том случае, если они превысят предел текучести материала, так как для циклической прочности опасны главным образом напряжения растяжения. Наоборот, растягивающие напряжения на поверхности вредны, например, при поверхностной высокочастотной закалке могут образоваться высокие остаточные напряжения растяжения при выходе переходного слоя на поверхность деталей, прочность которых вследствие этого резко понизится. [c.157]

Также высоки и осевые напряжения сжатия на закаленной поверхности, и ответные напряжения растяжения в переходном слое по мере удаления от поверхности к центру. Например, у цилиндрических деталей из стали 45 тангенциальные остаточные напряжения сжатия (фиг. 159, о) после высокочастотной закалки на глубину 2 Л1М и отпуска при 160 в течение 1,5 час. достигают 70—80 кг мм . а остаточные напряжения растяжения 30—40 кг мм-. Также высоки и осевые остаточные напряжения (фиг. 159, б), но радиальные напряжения весьма малы и ие превышают 0,5—2,0 кг м.ч-. [c.245]

В целях повышения прочности дета- 0,4 лей при переменных напряжениях широко применяются технологические 0,2 операции, упрочняющие поверхностные слои деталей. Это достигается цементацией, азотированием, высокочастотной закалкой, а также обдувкой деталей дробью, обкаткой. [c.195]

При надлежащем режиме высокочастотной поверхностной закалки можно создать благоприятное распределение остаточных напряжений, т. е. напряжения сжатия на поверхности изделий, что значительно повышает их предел выносливости при изгибе и кручении. [c.259]

Поверхностная закалка токами высокой частоты (т. в. ч.). Такая закалка дает возможность в короткое время получить на изделии хорошо сопротивляющийся износу поверхностный слой при мягкой и вязкой сердцевине. Этот эффективный метод, получивший широкое распространение в нашей промышленности, разработан в 1935 г. В. П. Вологдиным. По разнообразию закаливаемых изделий и глубине теоретической разработки метода наша страна опередила все другие страны. При закалке токами высокой частоты нагреваемое изделие помещают внутрь медной спирали, по которой пропускается высокочастотный ток большой силы и низкого напряжения. Этот ток создает вокруг спирали сильное переменное магнитное поле, поэтому в стальном изделии, находящемся в магнитном поле спирали, индуктируются (возникают) вторичные короткозамкнутые, так называе-154 [c.154]

Н. В. Калакуцкий уже тогда утверждал, что производство многих изделий было бы гораздо совершеннее, если бы изучались внутренние напряжения. Он писал, что исследование разрушенных при эксплуатации коленчатых валов, штоков, крупных цилиндров, труб показало, что качество их металла хорошее и что причины их поломок и разрывов следует искать в распределении внутренних напряжений учет этих напряжений позволил бы устранить разрушение деталей. Н. В. Калакуцкий первым показал, что, создавая в деталях благоприятное распределение внутренних напряжений (сжимаюш,ие напряжения на их поверхности), можно значительно повысить их прочность. Этот его вывод широко используется в современном машиностроении. Путем дробеструйного наклепа, накатки роликами, холодного волочения, высокочастотной поверхностной закалки и других методов поверхностного упрочнения (цементации и азотирования), создают благоприятное распределение внутренних напряжений и тем значительно повышают предел выносливости и долговечность деталей машин. [c.14]

Если сохранился старый цементационный слой, то палец подвергают только закалке нагрев и выдержка 0,5—1 ч при температуре 760—800° С, охлаждение в масле комнатной температуры. Для снятия внутренних напряжений делают низкотемпературный отжиг нагрев до 180—200° С с последующим охлаждением на воздухе. Палец нагревают в соляной ванне, в электрической печи или на высокочастотной установке. Механическая обработка состоит из шлифования и полирования до размеров и шероховатости, предусмотренных чертежом. Кроме того, обязательно проверяют твердость рабочей поверхности и нет ли трещин. [c.57]

Для проектирования и выбора остальной высокочастотной аппаратуры, например трансформаторов и конденсаторов, необходимо знать основные параметры индуктора ток, напряжение и коэффициент мощности. Точный расчет этих величин при нагреве стальных деталей осложняется зависимостью удельного сопротивления и особенно магнитной проницаемости стали от температуры. Однако в установках для поверхностной закалки обычно достаточно определить средние (за время нагрева) параметры индуктора. В этом случае расчетные данные индукторов легко могут быть обобщены в виде графиков, что и осуществлено в брошюре. [c.3]

Термическая обработка проводится после раздачи. Если сохранился старый цементационный слой, то палец подвергают только закалке нагрев и выдержка 0,5... 1 ч при температуре 760... 800 °С, затем охлаждение в масле комнатной температуры. Для снятия внутренних напряжений делают низкотемпературный отжиг нагрев до 180... 200 °С с последующим охлаждением на воздухе. Палец нагревают в соляной ванне, в электрической печи или на высокочастотной установке. [c.64]

В случае применения поверхностного упрочнения (независимо от того, использована для этого цементация, высокочастотная или газопламенная закалка) напряжения, которые в течение длительного времени может выдерживать поверхностный слой, возрастают примерно на 20 %, т. е. приведенные в табл. 1.1 значения предела выносливости следует умножить на коэффициент 1,2. Предел прочности при изгибе и предел текучести при кручении, определяющие прочностные свойства детали, также возрастают и при том тем больше, чем больше глубина закаленного слоя. Для зубчатых колес обычно применяется глубина закаленного слоя Ем = 1 мм (см. [4, п. 7.3.4]), что обеспечивает повышение прочностных свойств лишь на 20 %. [c.20]

При обычной высокочастотной закалке шестерен простым индуктором одновременно всех зубьев их макроструктура (фиг. 167, б) обнаруживает переходный от закаленной зоны к незакаленноп зоне слой с вредными напряжениями растяжения, как раз в опасном сечении у основания зубьев, что и служит причиной их поломки от усталости при действии переменных напряжений. [c.268]

Высокая скорость закалки не позволяет полностью обеспечить завершение диффузионных процессов, протекающих в аустените, и поэтому в мартенситной структуре поверхностного слоя стали после закалки с нагревом т. в. ч. сохраняется пластинчатость, присущая исходному перлиту. Такую структуру называют скрытоигольчатым мартенситом. Структура детали в переходной зоне — мартенсит, троостит и феррит, а в сердцевине — перлит и феррит. Микроструктура стали после закалки с нагревом т. в. ч. приведена на фиг. 91. Механические свойства стали, закаленной с нагревом т. в. ч., выше, чем при обычной закалке так, например, твердость поверхностного слоя выше на 2—4 ед. R . Значительно повышаются предел текучести и ударная вязкость. На поверхности детали образуются напряжения сжатия, являющиеся следствием высокой скорости нагрева, в связи с чем предел выносливости увеличивается (в ряде случаев на 400% по сравнению с обычной закалкой). Однако необходимо учесть, что повышение температуры высокочастотной закалки, вызывая значительный перегрев, резко ухудшает механические свойства стали. [c.193]

Фиг. 159. Распреде.чение остаточных напряжений у цилиндрических образцов из стали 45 после высокочастотной закалки на глубину 2 мм и отпуска при 160 (М. С. Коссой)

Снижение массы. При уменьшении диаметра вал становится легче, а его изготовление дешевле. Такую возможность создают стали, которые, по крайней мере в граничных зонах, допускают более высокие напряжения. Если предусмотреть высокочастотную закалку на глубину 3 мм, то это обеспечит повышение предела текучести на 50 %. Минимальный диаметр уменьшится с 26,3 до 22,9 мм и появится возможность использовать пруток диаметром 23,5 мм по ДИН 1013, который на 13 % легче, чем предусмотренный вначале пруток диаметром 27 мм. Применение пружинной стали 50СгУ4У группы прочности П1 (см. табл. 1.2) также дает преимущества. При временном сопротивлении после термообработки — 1500. .. 1700 МПа предел текучести Т р. 780 МПа, т. е. аналогичен пределу текучести стали 41Сг4У после высокочастотной закалки. Однако обработка пружинных сталей является более сложной и поэтому стоимость изготовления вала возрастает. [c.52]

Влияние углерода на механические свойст-в а. Механические свойства сплавов Т1—N1 очень сильно отличаются в исходной и в мартенситной фазах. В отличие от сталей напряжение течения высокотемпературной фазы очень высокое. На рис. 2.30 схема тично показаны диаграммы напряжение — деформация исходной и мар тенситной фаз. В исходной фазе предел текучести не выражен в дост<1 точной степени отчетливо, поэтому для анализа использовали напряжение По,2. соответствующее деформации 0,2%. Закалка сплавов Т)—N1 дуговой выплавки и сплавов Т)—N1—С высокочастотной выплавки осуществлялась в воде после отжига при 700 °С в течение 2 ч, затем по результатам испытаний на растяжение при 19°С и 145 °С определялись предел текучести а , деформация на пределе текучести у, разрушающее напряжение о , деформация до разрушения (рис. 2.31 и 2.32). Зависимость [c.82]

Станок закалочный двухпозиционный (рис. 99). Закалку концов карданного вала, изготовленного из стали 40, выполняют на двухпозиционном станке. Питание подается индуктору от машинного генератора ПВ-100-2500. Корпус станка изготовлен из листовой стали. Внутри ванны 5 на раме 6 установлены два подъемника. При помощи пневматического цилиндра каретка подъемника 2 перемещается на двух направляющих колоннах 1. изготовленных из нержавеющей стали. На каретке установлена гидротурбинка 4 с удлиненным нижним центром 3, а в кронштейне 19, также укрепленном на каретке, имеется верхний подпружиненный центр 18. Когда каретка находится в крайнем верхнем положении, в центрах 3 и 18 устанавливают конец карданного вала, подлежащий закалке. При нажатии кнопки контактора 9 включается полуавтоматический цикл работы станка, начинающийся с опускания каретки вниз и ввода детали в индуктор. В крайнем нижнем положении каретки упор 20 нажимает на конечный выключатель 21. Если в это время на второй позиции станка не происходит нагрева, включается нагрев на первой позиции. Ток от генератора подается через контактор 9 на высокочастотный трансформатор 12 с коэффициентом трансформации 11 1. В верхней части станка расположены конденсаторы 13 колебательного контура общей емкостью 197,5 мкФ. Одни конденсаторы подключены постоянно, а другие емкостью 13,8 мкФ подключаются в процессе нагрева контактором 11. По окончании нагрева открывается пневмогидравлический клапан 14, вода подается в спрейерную обмотку индуктора для закалки нагретой поверхности вала, и подъемник возвращается в исходное положение. Вода для постоянного охлаждения обмоток трансформатора, индуктора и конденсаторов поступает через коллектор 7 и отводится через сливные бачки 15 и циркуляционную систему. Управление возбуждением генератора производится при помощи автотрансформатора, рукоятка 16 которого выведена на лицевую панель станка. На лицевой панели станка находятся измерительные приборы У7. Приборы (амперметр, киловаттметр) подключены через трансформатор тока 10, а вольтметр — через трансформатор напряжения 8. Нагрев под закалку выполняется в течение 14—15 с при скорости нагрева в области фазовых превращений около 25 град/с. [c.162]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...