Сопротивление Технологические методы повышения

Технологические методы повышения сопротивления усталости деталей машин [c.147]

Повышение сопротивления усталости соединений может быть получено технологическими методами (поверхностным пластическим деформированием — обкаткой роликом, обдувкой дробью и т. п. — подступичной части вала). [c.498]

Известно большое разнообразие высокоэффективных технологических методов поверхностного упрочнения деталей машин, повышающих пределы выносливости в два-три раза и усталостную долговечность - в десятки и сотни раз. К ним относятся методы поверхностного пластического деформирования (ПГЩ), химико-термические (азотирование, цементация, цианирование), поверхностная закалка с нагрева токами высокой частоты или лучом лазера, комбинированные и др. Причинами столь высокого повышения сопротивления усталости являются остаточные сжимающие напряжения в поверхностном слое и повышение механических свойств слоя в результате обработки. Суммарный эффект упрочнения зависит от взаимного расположения эпюр остаточных и рабочих напряжений и сопротивления усталости материала по сечению детали [4, 12]. [c.140]

Благоприятное влияние технологических методов обусловлено действием двух факторов — повышением сопротивления пластической деформации поверхностного слоя и созданием в нем остаточных напряжений сжатия. [c.278]

Влияние технологических методов поверхностного упрочнения на кор-розионно-усталостную прочность деталей. Такие методы поверхностного упрочнения, как наклеп поверхности дробью или роликом, поверхностная закалка с нагрева т. в. ч., кратковременное азотирование и т. п. — весьма эффективные средства повышения сопротивления коррозионной усталости деталей машин. Причиной повышения пределов коррозионной выносливости в этих случаях являются значительные сжимающие остаточные напряжения в поверхностном слое, возникающие в процессе обработки. В табл. 16 представлены результаты усталостных испытаний образцов из стали марки 45, прошедших различную поверхностную обработку. [c.169]

Для повышения сопротивления усталости сварных соединений используются технологические методы поверхностного упрочнения, как например, обдувка дробью, накатка роликами, наклеп пневматическими молотками [c.379]

Усталостное разрушение, как правило, происходит путем распространения трещин. При этом наличие во многих деталях и узлах конструкций различного рода микродефектов (микротрещины, полости, инородные включения и т. п.) ускоряет появление усталостных трещин на разных стадиях эксплуатации. Поэтому большое значение имеет проблема оценки живучести конструкции (долговечности конструкции от момента зарождения первой макроскопической трещины усталости размером 0,5—1 мм до окончательного разрушения), при которой выявляются факторы, наиболее сильно влияющие на ее сопротивление развитию усталостных трещин [35]. Определение живучести позволяет разрабатывать эффективные методы повышения надежности и долговечности, назначать обоснованные сроки между профилактическими осмотрами, в частности связанными с разборкой машин. Кроме того, при использовании экспериментальных методов оценки циклической трещиностойкости и выявления закономерностей распространения усталостных трещин возможна разработка критериев выбора материалов и конструктивно технологических вариантов, обеспечивающих наибольшую надежность и долговечность при наименьшей металлоемкости [35]. [c.42]

Оценка сопротивления образованию горячих трещин с помощью технологических методов, или проб. При сварке технологических проб кристаллизующийся металл подвергается деформации от усадки шва и формоизменения свариваемых образцов. Специальная конструкция и технология сварки образцов проб обусловливают повышенные темпы высокотемпературной деформации. Сущность испытаний заключается в том, что металл, в котором не возникают трещины в искусственно созданных жестких условиях [c.86]

Аморфные магнитные материалы. В последнее время уделяется большое внимание вопросам получения и применения аморфных магнитных материалов (АММ). Такие материалы получаются при быстром охлаждении из расплавленного состояния без кристаллизации. Быстрое охлаждение расплавленного сплава достигается различными технологическими приемами, среди которых есть непрерывные или полунепрерывные методы. Аморфная структура получается при скорости охлаждения расплава до 10 °С/с. Современными методами можно изготовить из аморфного материала проволоку или ленту различного профиля непосредственно из расплава со скоростью до 1800 м/мин. АММ обладает очень высокими магнитными характеристиками наряду с повышенным сопротивлением. Перспективными высокопроницаемыми материалами являются аморфные сплавы железа и никеля с добавками хрома, молибдена, бора, кремния, фосфора, углерода или алюминия с магнитной проницаемостью до 500, коэрцитивной силой Не около 1 А/м и индукцией насыщения В., от 0,6 до 1,2 Тл. [c.99]

Повышение скоростей движения машин технологического назначения (тракторов, автомобилей, подвижного состава железных дорог), достигнутое в созданных рядом отраслей конструкциях увеличенной эффективности и проходимости, а также успешное применение импульсных процессов в теХ нологии формоизменения и упрочнения, были связаны с разработкой задач о распространении упругих и упруго-пластических волн, преимущественно в одномерной постановке. Применение метода характеристик и изыскание вычисляемых алгоритмов уравнений упруго-пластических деформаций позволили решить ряд задач расчета динамических усилий и деформаций при соударении деталей и при импульсных процессах формообразования, образующих зоны упрочнения на поверхности деталей. Большое практическое значение получили экспериментальные работы этого направления, позволившие измерить как протекание деформаций во времени, так и получение уравнений состояния, необходимых для определения действительных усилий. Полученные уравнения состояния показали существенное значение эффекта повышения сопротивления пластическим деформациям и их запаздывания в зависимости от скорости процесса. [c.39]

По одному из технологических вариантов пористый графит пропитывают расплавленной медью, что оказалось экономически выгодным при содержании меди в композиции более 50% (по массе). Пористый графит должен иметь сквозную пористость 20—35% и быть достаточно прочным. Пропитку медью осуществляют под давлением. Наиболее распространенным является метод, связанный с прессованием и спеканием смеси порошка меди с различными углеродсодержащими материалами. Многие медно-графитовые щетки изготовляют из смесей порошков меди и природного графита, однако большая часть щеток содержит, кроме графита, и другие углеродистые составляющие, которые вводят для повышения прочности, улучшения их износостойкости и снижения контактного сопротивления. Такими добавками являются пек (повышает прочность и улучшает прессуемость смеси), сажа или коксовая мелочь (увеличивает износостойкость), резина (повышает прочность). При использовании связующего и других добавок важную роль играет операция смещения исходных порошков, так как в конечном продукте медная составляющая должна как можно лучше обволакивать частицы углеродистой со- [c.421]

В книге приводятся результаты научно-исследовательских работ по изысканию совершенных методов обработки направляющих металлорежущих станков. Испытания и результаты промышленного применения способа обработки (вибрационным обкатыванием) свидетельствуют о том, что повышение однородности микрорельефа поверхностей направляющих и управление микрорельефом (регулирование размеров, формы и взаиморасположения микронеровностей) являются существенным резервом улучшения таких важных эксплуатационных свойств, как износостойкость, сопротивление схватыванию и др. Практика показывает эффективность и перспективность использования способа виброобкатывания направляющих и внесение этих операций в типовые технологические процессы. [c.5]

Метод поверхностного наклепа сварных швов и околошовной зоны пучком проволоки рекомендуется для повышения сопротивления усталости соединений ряда конструкций, в том числе мостовых кранов и рам тележек подвижного состава. В этих изделиях наблюдались усталостные разрушения сварных соединений в зонах резкого изменения сечения элементов, местах прикрепления дополнительных деталей большой жесткости к тонкостенному несущему элементу, пересечениях швов и в других узлах с теми или иными конструктивными или технологическими недостатками [8, 13]. [c.132]

Легирование клапанных сталей одновременно хромом и кремнием предусматривает главным образом повышение окалиностойкости. Совместное влияние хрома и кремния на повышение сопротивления окислению при высоких температурах иллюстрируется диаграммами на фиг. 52 и 53 [1]. Учитывая необходимость сохранения определенного уровня технологических свойств н, в частности, обеспечения деформируемости сталей, содержание кремния, как правило, не превышает 2,5—3%. Следует иметь также в виду, что если при 6—8% Сг содержание кремния будет выше 3,5%, то сталь становится ферритной и не поддается упрочнению методами термической обработки. Это следует учитывать при обработке хромокремнистой стали, обладающей вообще невысокими механическими свойствами. [c.698]

Необходимость защиты конструкционных материалов для улучшения их технологических или химических свойств привела к усовершенствованию существующих и развитию новых методов получения покрытий, в частности методов, основанных на высокотемпературном распылении. К таким покрытиям предъявляются требования, связанные либо с улучшением коррозионной стойкости и повышением износоустойчивости, либо с необходимостью более высокого сопротивления термическому воздействию. [c.170]

Имеются технологические методы повышения сопротивления усталости деталей, подверженных фреттингу. Эффективными мероприятиями являются упрочнение поверхностей контакта обкаткой, гидрогалтовкой, ультразвуком и т. д. нанесение покрытий, устраняющих прямой контакт металлических поверхностей и способствующих существенному изменению коэффициента трения (табл. 4.1). [c.152]

Повышение пределов выносливости деталей с напрессовками, в которых возникает фреттинг-коррозия, может осуществляться конструктивными и технологическими методами. Конструктивные мероприятия сводятся к созданию выточек на торце ступицы (рис. 3.38, а), введению утоненного пояска у края ступицы (рис. 3.85, б), утолщения подступочной части (рис. 3.38, в), разгружающих выточек на валу (рис. 3.38, г) и других конструктивных изменений, уменьшающих концентрацию контактных давлений и напряжений в вале у края напрессованной ступицы и вследствие этого приводящих к повышению сопротивления усталости. [c.114]

Из технологических методов для повышения эксплуатационной долговечности широко используются методы поверхностной пластической деформации (ППД). В результате ППД существенно повышается сопротивление усталости деталей, уменьшается отрицательное воздействие различных поверхностных концентраторов напряжений. Но применяемые методы не используют весь резерв прочности материала. Благодаря работам, выполненным научными коллективами под руководством В. Д. Садовского, М. Л. Бернштейна, Д. А. Прокошки-на, А. Г. Рахштадта, А. П. Гуляева, К. Ф. Стародубова, В. С. Ивановой, Л. И. Тушинского, О. Н. Романива и других, разработаны комплексные методы температурно-силового воздействия на металл — термомеханическая (ТМО), механико-термическая (МТО) обработки, [c.3]

Снижение пористости металлических покрытий — важный резерв повышения защитных свойств. Для каждого способа нанесения существуют определенные технологические приемы, обеспечивающие снижение кол 1чества пор. Тип пор зависит от метода формирования покрытий и, следовательно, от структуры осажденного слоя. Микропоры характерны для структуры покрытий, полученных электролитическим методом, и степень пористости определяется режимом электролиза, влияющим на скорость роста кристаллов, предварительной обработкой поверхности, включением различных чужеродных частиц. Наличие механических загрязнений, облегчающих разряд водородд и затрудняющих разряд осаждаемого иона, способствует возникновению макропор в покрытии. Возникновение пор канального типа связано в основном с внутренними напряжениями, величина которых превосходит временное сопротивление разрушению покрытия и приводит к растрескиванию и образованию сетки трещин. [c.67]

Важной технической проблемой является увеличение срока службы технологической оснастки стеклоформирующих машин. В частности, к матрицам и пуансонам пресс-форм предъявляются повышенные требования по коррозионной стойкости, жаростойкости, а также по сопротивлению износу и механической прочности. Поскольку разрушение в подавляющем большинстве случаев начинается с поверхности, то для практического решения вопроса достаточно защитить лишь ее. Это можно осуществить с помощью силицидных покрытий. Однако известные методы их получения обладают рядом технологических недостатков, таких как большая трудоемкость и продолжительность процесса. При этом диффузионные слои пористы, хрупки, недостаточно тверды. [c.194]

К недостаткам метода относится прецизионность технологического процесса при изготовлении, а также повышенный расход энергии по сравнению, например, с печами сопротивления. [c.287]

Химико-термические методы упрочнения поверхности для повышения износостойкости за счет увеличения поверхностной твердости (цементация, азотирование, цианирование, борирование и др. процессы) весьма эффективны для повышения сопротивления абразивному изнашиванию. Для улучшения противозадирных свойств создаются (посредством сульфиди-рования, сульфо-цианирования, селенирования, азотирования) тонкие поверхностные слои, обогащенные химическими соединениями, предотвращающими схватывание и задир при трении.. Большой эффект получается при использовании метода карбонитрации. Широко применяются электрохимические методы нанесения покрытий А1, РЬ, Sn, Ag, Au и др. При восстановлении деталей (в ремонте) используется электролитическое хромирование, никелирование, железнение и др. Значительная часть технологических задач, связанных с необходимостью повышения износостойкости, коррозионной стойкости, жаропрочности, восстановительного ремонта и др. решается при использовании методов металлизации напылением, включающих газоплазменную металлизацию, электродуговую, плазменную, высокочастотную индукционную металлизацию и детонационное напыление покрытий - наносятся металлы и сплавы, оксиды, карбиды, бориды, стекло, фосфор, органические материалы. Плазменное напыление используют для нанесения тугоплавких покрытий окиси алюминия, вольфрама, молибдена, ниобия, интерметаллидов, силицидов, карбидов, боридов и др. Детонационное напыление имеет преимущество в связи с незначительным нагревом покрываемой детали и распыляемых частиц. В последнее время активно развиваются методы нанесения износостойких покрытий в вакууме катодное распыление, термическое напыление, ионное осаждение. В зависимости от реакционной способности газовой среды методы напыления [c.199]

Предлагаемая книга посвящена проблеме термической усталосте, т.е процессу появления поверхностных трещин и их постеленного развития вплоть до полного разрушения изделий, работающих в условиях циклических нагревов и охлаждений, сопровождающихся созданием больших градиентов температур по сечению детали. На основе обобщения литературных сведений, данных эксплуатации разнообразногб технологического и энергетического оборудования в ПНР, а также используя собственные производственные и лабораторные исследования, автор сделал попытку установить общие закономерности влияния многочисленных факторов (условий службы, химического состава, структуры и физико-механических свойств материалов) на српротивлен термической усталости конкретных изделий (стальных форм для литья чугунных труб, инструмента горячей и холодной штамповки, прокатных валков, деталей термического оборудования, роторов турбин и др.). При этом приведены практические рекомендации по выбору материалов, термической, химико-терми-ческой и других видов обработки с целью повышения сопротивления усталости изделий, работающих в условиях циклических термических нагрузок. Дано также описание основных методов исследования структуры и свойств материалов при термической усталости. [c.6]

Сопоставление результатов испытаний показало, что локальный нагрев уменьшает ресурс при номинальной наработке 2,9 10 циклов с 5800 до 3030 ч, т.е. почти в 2 раза. При виброупрочнении дробью в условиях низких температур (- 150°С) наблюдается существенный рост сопротивления усталости. Таким образом, применение для повышения долговечности сплавов методов виброупрочнения дробью или других методов требует учета технологической наследственности. [c.336]

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]

Применение двух- и многослойных сталей и сплавов, обладающих взаимодополняющими физико-механическими свойствами, позволяет значительно снизить металлоемкость элементов конструкций. Проблема проектирования, создания и эксплуатации биметаллических конструкций повышенного ресурса, в частности высоконагру-женного оборудования АЭС, делает весьма актуальными экспериментальные исследования, направленные на разработку методов оценки несущей способности таких конструкций не только по интегральным характеристикам прочности, но и с учетом наличия трещиноподобных дефектов на стадиях инициации разрущения, а также распространения и остановки трещин. Развитие методов определения критериев сопротивления разрушению и их анализ необходимы для оптимизации свойств биметалла путем правильного выбора сочетания разнородных составляющих соединения, назначения технологического способа его изготовления и определения рационального соотношения толщин основного металла и плакирующего слоя. Кроме того, это необходимо при проведении расчетов на прочность и оценке ресурса биметаллических элементов конструкций, определении допускаемых размеров дефектов, выборе методов и средств дефектоскопии. [c.107]

Необходимо отметить, что переход очага разрушения с поверхности в подслойную область сам по себе должен вызывать некоторое повышение сопротивления усталости, так как зерна металла, выходяш,ие на поверхность, находятся в облегченных условиях для накопления усталостных повреждений. Кроме того, при указанном переходе перестают влиять на возникновение трещ,ины поверхностные дефекты (микронеровности и т. п.). Дополнительное повышение сопротивления усталости не учитывается схемами типа рис. 3.48, 3.49, 3.51, что является одной из причин того, что на схемах рис. 3.51 Рупр > Рупр- Однако близость величин Рупр и Рупр подтверждает целесообразность использования описанного метода для объяснения и оценки зависимости эффекта упрочнения от многих технологических и конструктивных факторов. [c.131]

Реализация этой проблемы, помимо оптимизации состава стали и повышения ее чистоты по содержанию примесей, требует проведения работ по разработке и внедрению новых технологических схем упрочнения, которые направлены на повышение всего комплекса механических свойств, определяющих сопротивление пластической деформации и сопротивление разрушению в разных интервалах температур и условий нагружения. В этом последнем направлении наиболее перспективным является использование термомеханической обработки, сочетающей в едином металлургическом цикле обработки пластическую деформацию и фазовые превращения, что оказывает наиболее эффективное воздействие на структурное и субструктурное состояние стали и, соответственно, на указанный выше комплекс свойств. Варианты ТМО, сочетающие горячую или теплую деформацию стали в аустенитном состоянии с последующей закалкой на мартенсит (ВТМО или ВТМУ) или такие схемы ТМО, в которых используется деформированный и деформируемый в изотермических или в близких к ним условиях аустенит, позволяют существенно улучшить свойства сталей. При осуществлении процесса термомеханической обработки в условиях существующих цехов на металлургических предприятиях особые трудности возникают в случае практической реализации схем, связанных с изотермическими процессами, так как для этого требуется регламентация условий нагрева, промежуточного охлаждения, условий деформации и окончательного охлаждения. Все, строго говоря, требует привлечения математического моделирования с использованием метода математических обратных задач, что позволяет компьютеризировать эти процессы ТМО. [c.448]

Использование зависимостей сопротивления деформации и иластич-носчи от размерно-морфологических параметров структуры наибольшее практическое значение имеет для низколегированных сталей, для которых достигаемое при оптимальной РТО повышение показателей технологической деформируемости позволяет применить для них методы холодной объемной штамповки. Такая задала решена применительно к сталям 40Х и 12ХНЗА. Структурные и механические характеристики сталей, прошед- [c.156]

Однако увеличение жаропрочных свойств сплавов привело к резкому повышению трудоемкости и снижению эффективности их обработки. Это обусловлено тем, что повышение жаропрочности обычно связано со снижением пластичности и ухудшением обрабатываемости. Поэтому при использовании жаропрочных сплавов возникает противоречние между целью — обеспечением в изделиях высоких эксплуатационных свойств — и средствами получения таких изделий. Жаропрочные сплавы при эксплуатации должны иметь большое сопротивление деформации, но в технологии требуется их высокая пластичность. Решение проблемы заключается в комплексном подходе, включающем обеспечение достаточной технологической пластичности и последующее восстановление необходимых служебных свойств. Регулирование жаропрочности сплавов проводят, как правило, методами термического воздействия. Более сложно обеспечить технологическую пластичность. [c.230]

Наряду с конструктивными методами снижения нолп1нальных и местных напряжений существует обширный арсенал технологических способов упрочнения элементов машин (табл. 12). Наиболее распространенной является закалка деталей машин. Она обеспечивает общее упрочнение деталей, повышение их износостойкости, надежности прессовых соединений. В частности, ее разновидность — сорбитизацию — процесс с образованием структуры сорбита, эффективно используют для упрочнения крановых колес. В части увеличения усталостной прочности и износостойкости эффективны также поверхностная закалка, химико-термическая обработка, пластическое деформирование (наклеп) поверхностей и термомеханическая обработка (ТМО). Два первых процесса имеют ряд общих особенностей а) упрочнению подвергается неглубокий поверхностный слой 1материала деталей, а глубинные слон не претерпевают существенных превращений, благодаря чему металл сердцевины остается вязким, что обеспечивает высокую несущую способность детали при ударных нагрузках б) в упрочненном поверхностном слое возникают значительные сжимающие остаточные напряжения, что ослабляет влияние концентрации напряжений от внешней нагрузки и повышает сопротивление детали усталостному разрушению. [c.51]

Рассмотрены влияние конструктивных факторов, условий эксплуатации и технологической наследственности на сопротивление усталости различных деталей ГТД лопаток компрессора и турбины, дисков и др. Даны рекомендации по повышению несушей способюсти деталей и приведем методы прогнозирования сопротивления усталости. [c.113]

Поверхностное пластическое деформирование, осуществляемое при температурах, меньших температуры рекристаллизации [20] - технологически простой и эффективный метод улучшения свойств поверхностного слоя деталей - находит широкое применение в производственной практике. Применение ППД позволяет при минимальных затратах повысить сопротивление усталости [36-41], износостойкости [8, 70], сопротивление усталости в коррозионной среде [20, 69], получать минимальную шероховатость поверхности без существенного изменения размеров и исключение насыщения слоя абразивом [15, 50, 63, 93], повышать прирабатывае-мость [63-66]. Простота метода, дешевизна делают его пригодным для всех металлов и сплавов (исключение составляет олово и некоторые другие металлы, у которых температура рекристаллизации ниже комнатной) и практически доступным для упрочнения деталей любой конфигурации. Кроме того, механические способы упрочнения поверхностным наклёпом имеют еще ряд преимуществ перед другими методами поверхностного упрочнения границы наклёпанной поверхности не являются зонами пониженной прочности (перенаклёп, как вредное явление, не рассматривается), как это, например, имеет место при поверхностной закалке и некоторых других методах эффективность наклёпа значительно меньше зависит от режима обработки, чем это имеет место при других видах поверхностного упрочнения возможность создавать упрочнённые слои металла в широких пределах - от 0,28 мм при гидродробеструйной обработке до 40-50 мм при взрыве при повышении сопротивления усталости ударная вязкость материала снижается значительно меньше, чем при других методах поверхностного упрочнения. Упрочняются ППД как детали малых, так и очень крупных размеров. [c.35]

Для повышения сопротивления усталости валов используют различные конструктивные 11 Технологические мегоды. Основной конструктивный метод повыше иия надежности валов —- снижение кон-иентрации напряжений в опасных сечениях путем увеличения радиусов галтелей и др. Существенное значение имеет правильный выбор материала и режима термической обработки заготовки (вала). [c.238]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...