Упрочнение поверхностное - Методы

Основой поверхностного упрочнения стальных изделий методами пластической деформации в холодном состоянии является наклеп— повышение прочности и твердости в результате изменения структуры и свойств стали. [c.152]

Уменьшить влияние состояния поверхности на усталость можно соответствующими технологическими методами обработки, приводящими к Упрочнению поверхностных слоев. К числу таких методов относятся наклеп поверхностного слоя путем накатки роликом, обдувки дробью и т. п. химико-термические методы — азотирование, цементация, цианирование термические — поверхностная закалка токами высокой частоты или газовым пламенем. Указанные методы обработки приводят к увеличению прочности поверхностного слоя и созданию в нем значительных сжимающих остаточных напряжений, затрудняющих образование усталостной трещины, а потому влияющих на повышение предела выносливости. [c.608]

Для повышения сопротивления усталости валов используют различные методы упрочнения поверхностным пластическим деформированием. [c.415]

Система технологических методов, включающая правила выбора и требования к материалам с учетом требований к надежности методы упрочнения (поверхностного и объемного) деталей машин правила выбора технологических процессов и режимов обработки. [c.15]

Глубина, степень и градиент упрочнения поверхностного слоя зависят от метода и условий обработки резанием. Глубина наклепанного слоя относительно невелика от нескольких микрометров (доводка, полирование, тонкое шлифование) до 200—250 мкм (черновое точение, строгание, фрезерование). При особо тяжелых условиях резания (большая подача и глубина резания, малые скорости резания, отрицательные передние углы) глубина поверхностного наклепа может достигать 1 мм и более. Степень наклепа обычно находится в пределах от 120 до 160%. Градиент наклепа у жаропрочных сплавов после шлифования абразивной лентой с шероховатостью поверхности от V5 до V10 равен соответственно от 2700 до 4000 кгс/мм . [c.53]

Упрочнение поверхностного слоя в процессе механической и электрической обработки. Обработка резанием. Деформационное упрочнение поверхностного слоя после различных методов обработки резанием — точения, фрезерования, шлифования и полирования — изучали главным образом на жаропрочных сплавах. [c.89]

Анализ результатов испытаний на усталость показывает, что влияние методов обработки на характеристики усталости при комнатной температуре с увеличением базы испытаний возрастает. При большой базе испытаний (Л = 10 циклов) усталость сплава при комнатной температуре зависит главным образом от упрочнения поверхностного слоя (наклеп). Наибольшее значение сопротивления усталости имеют образцы с глубиной наклепа до 100 мкм после электроэрозионной обработки с последующей виброгалтовкой. Сплав после литья и электрохимической обработки показал наименьшее значение усталости по сравнению с другими методами обработки. Это можно объяснить тем, что литые образцы [c.225]

Универсальность способа упрочнения. Поверхностной чистовой и упрочняющей обработке можно подвергать стали любого размера и конфигурации, любой поверхностной твердости. Этому способствует разработка ряда новых методов поверхностного упрочнения например таких, как вибрационная объемная обработка, алмазное выглаживание, вибрационное обкатывание. [c.94]

Для анализа изменений, происшедших в активном поверхностном слое при изнашивании поверхности, применяют также и рентгеновский метод. Этот метод дает возможность судить о химических и фазовых изменениях материала в поверхностном слое, о величине искажений кристаллической решетки, определяющих упрочнение поверхностного слоя образца или детали. На фиг. 56 приведен набор рентгенограмм (каждая, рентгенограмма в виде сектора круга), полученных с одного образца при последовательном стравливании поверхностного слоя на 25—30 мк дли каждого снимка. Такие рентгенограммы позволяют по ширине кольцевых линий (степени их размытости) судить о величине микроискажений крп- [c.57]

Наряду с влиянием металлов с различными исходными характеристиками на закономерности развития процессов схватывания первого и второго рода значительно влияют, как показали результаты лабораторных испытаний, методы обработки металлов (механическое упрочнение, закалка, химико-термическая обработка, электролитическое покрытие поверхностей трения металлами, диффузионное упрочнение поверхностных слоев металла различными элементами при совместном пластическом деформировании при трении, повышение теплоустойчивости металлов путем легирования редкими металлами и т. п.). [c.85]

Упрочнение поверхностного слоя деталей методом чеканки осуществляется специальным бойком со сферическим наконечником или вибрирующим роликом. Суть этого метода заключается в том, что с помощью специального приспособления механического, пневматического или электромеханического типа боек наносит удары по упрочняемой поверхности. При этом можно получить глубину упрочняемого слоя до 35 мм, а твердость поверхности повышается на 30—50% против исходной заготовки. Применяется этот способ для повышения усталостной прочности деталей, имеющих такие концентраторы напряжений, как галтели, бурты, выточки, отверстия (валы, зубчатые колеса и т. п.), а также сварных швов. [c.484]

Для всех указанных методов характерным является упрочнение поверхностного слоя, повышение твердости и прочности, уменьшение вязкости V пластичности. [c.266]

Основными преимуществами методов холодного пластического формообразования шлицев по сравнению с фрезерованием червячными фрезами являются увеличение производительности от 2 до 40 раз, повышение чистоты поверхности на 30—40% и упрочнение поверхностного слоя шлицев по сравнению с исходным материалом заготовки от 8 до 80%- [c.77]

Методы обработки основаны на использовании пластических свойств металлов, т.е. способности металлических заготовок принимать остаточные деформации без нарушения целостности металла. Отделочная обработка методами пластического деформирования сопровождается упрочнением поверхностного слоя, что очень важно для повышения надежности работы деталей. Детали становятся менее чувствительными к усталостному разрушению, повышаются их коррозионная [c.434]

В табл. 31.1 приведены значения производительности, характеристики упрочнения поверхностного слоя и среднее арифметическое отклонение микропрофиля обработанной поверхности для различных материалов и методов обработки на оптимальных режимах. [c.582]

Один из методов численного определения величины Отк заключается в применении формулы (22). При горячей обработке давлением дополнительное упрочнение поверхностного слоя металла может быть вызвано его охлаждением в результате соприкосновения с холодной поверхностью инструмента. [c.44]

Для повышения твердости поверхностных слоев, предела выносливости и сопротивляемости износу детали машин подвергают поверхностному упрочнению. Существуют следующие методы поверхностного упрочнения поверхностная закалка, химико-термическая обработка и упрочнение пластической деформацией. [c.138]

Для повышения циклической прочности и износостойкости важно затруднить деформацию поверхности деталей. Это достигается технологическими методами поверхностного упрочнения поверхностной закалкой, химико-термической обработкой (азотированием, цементацией), поверхностным пластическим деформированием (обдувкой дробью, обкаткой роликами). [c.234]

Упрочнение стеклоизделий путем химического травления обусловлено сглаживанием устья микротрещин, имеющихся в поверхностном слое стекла, либо стравливанием поверхностного слоя. Метод, как установлено, чрезвычайно эффективен, однако упрочняющий эффект нестабилен. [c.99]

Повышение значений моментов приводит к увеличению массы редукторов, которые выходят за-пределы технологических возможностей заводов тяжелого машиностроения. Поэтому первоочередной задачей является уменьшение их массы, что должно идти за счет применения поверхностного упрочнения зубьев. Эффективный метод упрочнения - цементация с обш,ей закалкой, что дает повышение контактной прочности в 2...3 раза и,изгибной прочности в 1,5 раза, по сравнению с общей термической обработкой. [c.277]

В работе [41 ] рассмотрены результаты экспериментов по исследованию влияния инактивной (вазелиновое масло) и активной (вазелиновое масло + 2 % олеиновой кислоты) смазок на дислокационную структуру и упрочнение некоторых металлов с ГЦК решеткой (коррозионно-стойкая сталь и алюминий) при трении. По сравнению с сухим трением инактивная среда не влияет на дислокационную структуру исследуемых металлов. Исследование методами электронной микроскопии и микротвердости показало, что активная среда значительно упрочняет поверхностный слой металла по сравнению с трением в неактивной смазочной среде. При некотором уровне упрочнения в активной среде происходит более интенсивное разупрочнение, что объясняется проникновением молекул ПАВ в трещины поверхностного слоя и разрушением. Кроме того, при трении в среде ПАВ уменьшается глубина наклепанного слоя, так как более интенсивное упрочнение поверхностного слоя оказывает экранирующее действие для распространения в глубь металла пластической деформации. [c.46]

С целью формирования требуемых качеств поверхностного слоя деталей применяют следующие методы технологического воздействия в процессе их обработки термическую и химико-термическую обработку различные покрытия сохранение наследственных положительных качеств поверхности (наклеп, твердость и т. д.) соответствующим характером последующих операций механической обработки, применением мер, позволяющих избежать возникновения остаточных напряжений растяжения при шлифовании поверхностей (увеличение скорости детали, уменьшение глубины резания, применение мягких кругов, применение отжига и вибро-контактного полирования) упрочнение поверхностей деталей методами чистовой обработки без снятия стружки, в результате чего создается наклеп в поверхностном слое, повышается его твердость и возникают остаточные напряжения сжатия, уменьшается шероховатость обработанной поверхности. [c.122]

Методы обработки основаны на использовании пластических свойств металлов, т. е. способности металлических заготовок принимать остаточные деформации без нарушения целостности металла. Отделочная обработка методами пластического деформирования сопровождается упрочнением поверхностного слоя, что очень важно для повышения надежности работы деталей. Детали станонится менее чувствительными к усталостному разрушению, новьипаются их коррозионная стойкость и износостойкость сопряжений, удаляются риски и микротрещины, оставшиеся от предшествующей обработки, В ходе обработки шаровидная форма кристаллов поверхности металла может измениться, кристаллы сплющиваются в направлении деформации, образуется упорядоченная структура волокнистого характера. Поверхность заготовки принимает требуемые форму и размеры в результате перераспределения элементарных объемов под воздействием инструмента. Исходный объем заготовки остается постоянным. [c.385]

Задача второй области приложения триботехнологии - управление триботехническими характеристиками поверхностей трения - решается главным образом путем разработки специальных методов модифицирующей упрочняющей обработки. При этом модификация свойств поверхностных слоев трущихся деталей достигается модифицированием структуры или химического состава и структуры материала деталей. В этой области триботехнология тесно смыкается с трибоматериалове-дением как по решаемым задачам повышения триботехнических характеристик трибосопряжений, так и по используемым методам исследования. Современная триботехнология располагает большим числом технологических процессов, используемых в течение многих десятилетий или разработанных в последние 1()-15 лет. Основные из них следующие термическая обработка, диффузионно-термическая (химико-термиче-ская) обработка, поверхностно-пластическая деформация, ионно-плазменная модификация и нанесение покрытий, электронно лучевая обработка, ультразвуковая упрочняющая обработка, лазерное упрочнение, различные комбинированные методы модификации, [c.10]

Использование технологий модификации первого поколения [165, 166 , основанных на однократном или многократном однотипном внешнем воздействии потоками тепла, массы, ионов и т.д., не всегда обеспечивает требуемые показатели износостойкости материалов при высоких температурах, контактных давлениях и действии агрессивных сред. Поэтому расширение области применения и эффективности методов модификации металлов и сплавов для их использования в экстремальных условиях эксплуатации связано с созданием комбинированных и комплексных способов упрочнения, сочетающих достоинства различных технологических приемов. Существует несколько базовых способов унрочнения, эффективность которых в сочетании с другими методами подтверждена производственной практикой [165, 166]. К таким методам относятся ионно-плазменное напыление, электроэрозионное упрочнение, поверхностное пластическое деформирование, а также термическая обработка. Модификация структуры и свойств материалов при этом происходит за счет сочетания различных механизмов, отличающихся физико-химической природой. На этой основе разрабатываются H(3BE)ie варианты технологий второго поколения, вклю-чаюЕцие двойные, совмещенные и комбинированные нроцессы [166-169], в которых применяются потоки ионов, плазмы и лазерного излучения. К данному направлению относятся обработка нанесенных [c.261]

Электроэрозионная обработка имеет ограниченное применение для обработки силовых деталей авиационных и ракетных двигателей из жаропрочных сплавов. Но поскольку в некоторых случаях этот метод применяется, например, для обработки лопаток турбин за одно целое с диском в ТНА, то следовало выяснить состояние поверхностного слоя и его влияние на усталостную прочность. Исследование показало, что поверхностный слой сплава ЭИ437А после электроэрозионнрй обработки и последующей термообработки (см. табл. 3.6, режим 35) имеет глубину упрочненного слоя до 35—50 мкм. Интенсивность упрочнения поверхностного слоя при этом незначительна и составляет примерно 13—15%. Такая глубина и степень упрочнения поверхностного слоя связаны с особенностями физико-химических процессов электроэрозионной обработки высокими мгновенными температурами на отдельных участках обрабатываемой поверхности, насыщением поверхностного слоя, преимущественно по границам зерен, углеродом из рабочей жидкости (керосина) и образованием в нем карбидов хрома и титана [1 ]. [c.109]

Остаточные макронапряжения, возникающие в процессе механической и электрической обработки. Величина, знак и характер распределения макронапряжений в поверхностном слое суш,е-ственно зависят от вида и условий обработки и физнко-механиче-ских свойств обрабатываемого металла. Поэтому результаты исследования влияния методов и режимов обработки на макронапряжения будут здесь рассматриваться применительно к тем видам обработки (резанию, механическому упрочнению и электрическим методам), которые использовали при исследовании поверхностного наклепа. [c.114]

Упрочнение стальных деталей методами поверхностного пластического деформирования применяется сравнитёльпо давно. Сначала полагали, что упрочнению можно подвергать лишь стали невысокой твердости, поскольку они обладают наибольшей пластичностью. Возможность упрочнения сталей с твердостью выше HR 35—40 почти полностью исключалась. Отрицалась также возможность упрочнения деталей, подвергнутых цементации и азотированию из-за хрупкости и высокой твердости поверхностных слоев. Работами проф. И. В. Кудрявцева и других было установлено, что наибольшей упрочняемостью обладают мартенситные структуры, наименьшей — [c.98]

Разрешая, например, операцию шлифования или требуя применения методов упрочняющей технологии, конструктор тем самым, не нормируя количественно физических характеристик поверхности, предусматривает в первом случае возможность образования дефекгного слоя, сопровождающего процесс шлифования, или предусматривает во втором случае упрочнение поверхностного слоя с образованием в нем наклепа и остаточных напряжений. [c.185]

При исследовании локализованных в тонких поверхностях слоях напряжений изделий, подвергшихся поверхностному упрочнению, применяют рентгеновские методы контроля. Рентгеновские дифрактометры ДРН-2, ДРОН-1 (СССР), MDR-I03, MDR-112 (Япония) и др. нашли широкое применение для контроля напряжений различных изделий. Принцип их работы основан на дифракции рентгеновских лучей при прохождении их через кристаллическую решетку исследуемого материала. [c.275]

Одним из эффективных способов упрочнения поверхностного слоя деталей методом пластического деформировапия является обкатывание роликами или шариками с помощью различных нриспо- [c.483]

Вопросы механического упрочнения поверхностного слоя деталей машин еще не изучены для многих новых материалов, внедренных уже в машиностроение и создаваемых вновь. Поэтому наряду с дальнейшей систематизацией и обобщением факторов, обусловливающих природу поверхностного упрочнения на основе уже проделанных испытаний, необходимы такие же работы по новым материалам и по неизученным технологическим процессам. Для того чтобы обеспечить высокую теплостойкость многих деталей, применяют биматериалы, в которых два разных материала соединяются путем молекулярной диффузии при температурах в несколько тысяч градусов. О свойствах поверхностного слоя таких деталей и технологических методах их облагораживания известно очень мало. Это новые вопросы технологии улучшения качества поверхностного слоя деталей машин. [c.246]

К методам упрочнения поверхностного слоя пластической деформацией относятся дробеструйная обработка, накатывание роликами, покрытие твердыми сплавами — для внешних поверхностей для отверстий— раскатка роликами, калибрование шариками, прошивание выглаживающими протяжками (дорнова-ние). К числу эффективных методов относятся также электрогидравлический удар, струйно-абразивное полирование, импульсный гидронаклеп струей высокого давления (10—20тыс. ат.). [c.36]

Выбор способа химико-термической обработки обусловлен не только требованиями, предъявляемыми к поверхностному слою, но и температурой, прн которой выполняется эта обработка, и теплостойкостью стали. Наиболее универсальными и эффективными методами упрочнения поверхностного слоя инструментов из быстрорежущих сталей является жидкое цианирование, карбонитрация, ионное азотирование и вакуумно-плазменное нанесение износостойких покрытий. Основные способы химико-термической обработки, применяемые в качестве заключительной операции для повышения стойкости инструментов из быстрорежущих сталей, приведены в табл. 18. [c.613]

Упрочнение поверхностного слоя заготовки при обработке резанием. Результатом упругого и пластического деформирования материала обрабатываемой заготовки является упрочнение (наклеп) поверхностного слоя. При рассмотрении процесса стружкообразования считают инструмент острым. Однако инструмент всегда имеет радиус скругления режущей кромки р (рис. 6.12, а), равный при обычных методах заточки примерно 0,02 мм. Такой инструмент срезает с заготовки стружку при условии, что глубина резания t больше радиуса р. Тогда в стружку переходит часть срезаемого слоя металла, лежащая выше линии D. Слой металла, соизмеримый с радиусом р и лежащий между линиями АВ и D, упругопластически деформируется. При работе инструмента значение радиуса р быстро растет вследствие затупления режущей кромки, и расстояние между линиями АВ и D увеличивается. [c.308]

Наряду со штамповкой взрывом, при которой происходит одновременное упрочнение поверхностного слоя детали, а также возможно осуществление плакирования, достаточно разработанными являются и такие нетрадиционные методы формообразования, калибровки, как электрогидроимпульсный и магнитоимпульсный. [c.351]

К настоящему времени разработаны эффективные методы защиты поверхности, копирующие в, том или ином виде естественные процессы самозащиты. Однако для повышения эффективности поверхностного упрочнения необходимо используемые методы и технологические режимы обработки увязать с механизмом диссипации энергии, контролирующим поведение системы в эксплуатационньгх условиях. Особенно велика роль поверхности в сопротивлении разрушению при циклических нагрузках. [c.337]

Для получения таких характеристик материала применяют различные технологические методы. Гак, напрмер, для повьппения износостойкости, коррозионной стойкости, жаропрочности и т.п. нашли широкое применение различные способы упрочнения поверхностного слоя деталей. [c.247]

Поверхностная закалка т. в. ч. нашла широкое применение на практике, например, как метод борьбы с коррозионно-усталостным разрушением насосных штанг [1251. При этом было отмечено, что при коррозионной усталости с ассиметричным растяжением эффективность упрочнения поверхностной закалкой т. в. ч. снижается по мере увеличения среднего напряжения цикла. [c.151]

Учитьшая продолжающуюся до настоящего времеш дискуссию о более сильном или более слабом упрочнении поверхностных слоев, возникает вопрос, почему разные авторы получают различные результаты при экспериментальном решеши данного вопроса. Прежде чем ответить на этот вопрос, следует заметить, чго работ, в которых проводились прямые структурные исследования, весьма мало. Так, имеется всего лишь 4 работы [157, 148, 177, 180], в которых авторы прямыми структурными методами (имеются в виду электронно-микроскопические исшедования) доказывают отсутствие приповерхностного градиента дислокаций, и 4 исследования [150,151,153,191],вкоторых авторы доказывают наличиеотрицательного градиента, т.е. наличие меньшей плотности дислокаций у поверхности по сравнению с объемом кристалла. Во всех же остальных работах авторы делали свои заключения на основании косвенных экспериментальных данных (по анализу эпюр остаточных напряжений, кривых а—е и т.д.). [c.78]

Сочетание поверхностных видов упрочнения с электрохимическими методами защиты или с покрытиями деталей п,инком обеспечивает высокую коррозионпо-у галостную прочность в нейтральных растворах электролитов (речная или морская вода). В этом случае поверхностно-упрочненный слой не подвергается коррозии, и детали в состоянии длительное время выдерживать без разрушения высокие циклические нагрузки. [c.172]

Наиболее эффективным из этих направлений является предварительное упрочнение поверхностной электрозакалкой, обкаткой роликами или наклепом дробью. Из анодных гальванических покрытий лучшую защиту от коррозионной усталости стальных деталей обеспечивают цинковые покрытия. В речной и морской воде цинковые покрытия практически полностью защищают сталь от коррозионной усталости. Цинковое покрытие, нанесенное другими способами и, в частности, полученное методом распыления (металлизатции), также дает высокую защиту от коррозионной усталости. [c.172]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...