Упрочнение поверхностное — Влияние

Геометрия режущего инструмента также оказывает влияние на упрочнение поверхностного слоя. Влияние радиуса закругления режущей кромки и главного угла в плане на глубину наклепа h и микротвердость Ядо поверхностного слоя при обработке стали СтЗ дано на рис. 126. Изменение переднего угла при его положительных значениях не оказывает существенного влияния на глубину и степень наклепа. Переход к отрицательным углам приводит к существенному повышению глубины наклепа и, кроме того, менее интенсивно повышается степень наклепа. Увеличение заднего угла а от О до 8° сопровождается интенсивным уменьшением глубины и степени наклепа. Восприимчивость металлов к наклепу зависит не только от химического состава и физико-механических свойств, но и в значительной степени зависит от их микроструктуры. [c.384]

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]

Влияние качества поверхности и упрочнения поверхностного слоя. Опыты показывают, что [c.317]

Повреждающее влияние фреттинг-коррозии очень велико при наличии дефектов, вызывающих возникновение внутренних растягивающих напряжений (шлифовочные прижоги) и дефектов, проникающих за упрочненный поверхностный слой (закалочные трещины и т. п.). [c.139]

Технологические факторы режимы обработки, геометрия и износ инструмента, применяемые СОЖ, определяющие условия пластической деформации в зоне резания, будут оказывать влияние и на деформационное упрочнение поверхностного слоя. [c.112]

Физическое состояние поверхностного слоя деталей и его напряженность, обусловленные механической обработкой, оказывают существенное влияние на эксплуатационные свойства и прежде всего на их усталостную прочность. Остаточные напряжения и деформационное упрочнение поверхностного слоя в условиях циклического нагружения и рабочих температур могут положительно и отрицательно влиять на сопротивление материала усталости. В связи с этим представляет большой научный и практический интерес изучение устойчивости поверхностного наклепа и остаточных макронапряжений после механической обработки в зависимости от температуры и продолжительности нагрева. [c.131]

Зависимость релаксации макронапряжений от совместного влияния температуры и продолжительности нагрева и степени деформационного упрочнения поверхностного слоя исследуемых жаропрочных сплавов выражается корреляционным уравнением следующего вида [c.152]

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]

Даже после рассмотренных систематических исследований многие вопросы остаются открытыми. Воздушная среда имеет тенденцию усиливать скольжение по границам зерен, но природа реакций с газовой фазой на этих границах и механизм усиления скольжения неизвестны. Точно так же механизм упрочняющего влияния поверхностной оксидной пленки и ее профиль по глубине еще требуют модельного описания в терминах толщин оксида я металла, компактности и адгезии оксида. Кроме того, если полагать, что само физическое присутствие окалины может вызывать упрочнение поверхностных зерен, то следует изучить состояние напряжения дальнего порядка, вызванного в подложке ростом пленки оксида или индуцированного термически, а также исследовать влияние этих напряжений на ползучесть и разрушение (см. табл. 5). Если рассматривать идеальный случай, когда напряжение сдвига на границе сплав/оксид передается сплаву как нормальное сжимающее или растягивающее напряжение, то элементарная механика предсказывает обратную зависимость скорости ползучести от диаметра образца. Этот эффект напряжения оксида также может либо складываться, либо конкурировать с другими поверхностными эффектами. [c.40]

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]

С ростом указанных критериев растут контактные давления, площадь контакта уменьшается, температурные напряжения оказывают существенное влияние на поверхностную прочность материала. Механизм и кинетика изнашивание трущихся сопряжений существенно зависят от характеристик дискретности контактирования волнистых и шероховатых поверхностей тел. Геометрическая форма поверхностей, механические свойства материалов (упругость, твердость, предрасположение материалов к упрочнению) определяют степень влияния нагрузки на фактическую площадь касания. При полной пластичности расчет фактической площади контакта сводится к соотношению [c.158]

Влияние упрочнения поверхностного слоя иа сопротивление усталости. Применение упрочнения поверхностного слоя дает значительное повышение сопротивления усталости. [c.516]

При упрочнении стали 45 с повышением давления понижается как твердость, так и глубина ее распространения. Объясняется это тем, что решающее значение для стали 45 имеет термическое упрочнение поверхностного слоя, т. е. увеличение зоны высокого температурного влияния. Исходная структура обрабатываемого материала, ее состав и дисперсность оказывают заметное влияние на глубину упрочненного слоя и его твердость 153]. При обработке стали 45 с исходной сорбитной структурой упрочненный слой в 1,4 раза больше, чем при обработке при тех же режимах стали 45 перлитной структуры. [c.27]

Опыты показывают, что выдержка и, следовательно, число термомеханических воздействий оказывают существенное влияние на твердость и глубину упрочнения поверхностного слоя цементованной стали 15Х, что подтверждается множеством микрошлифов. При этом наблюдается наличие в поверхностном слое характерного мелкодисперсного бесструктурного мартенсита. [c.123]

Влияние концентраторов на поверхности деталей может быть нейтрализовано дополнительным упрочнением поверхностных слоев деталей пластическим деформированием, индукционной закалкой, азотированием. После такой обработки затруднено возникновение микропластических деформаций поверхностных слоев, приводящих к зарождению усталостных трещин. Кроме того, обработка создает в поверхностных слоях остаточные сжимающие [c.102]

При этом снижается интенсивность изнашивания, она приобретает нормальный характер. Благодаря структурной приспосабливаемости, можно максимально использовать способность материалов к упрочнению и положительное влияние внешней среды на трение и изнашивание, а также создавать новые материалы путем направленного их легирования и новые составы рабочих сред, обеспечивающих достижение высокой поверхностной прочности (и износостойкости) деталей машин. [c.260]

Основными причинами увеличения пределов выносливости деталей вследствие поверхностного упрочнения являются повышение механических свойств металла упрочненного поверхностного слоя и положительное влияние сжимающих остаточных напряжений, возникающих в этом слое, связанное с характером диаграмм предельных амплитуд напряжений при асимметричных циклах, приведенных на рис. 2.7—2.10. [c.127]

Вследствие указанного выше характера диаграмм предельных напряжений при асимметричном цикле в области средних растягивающих напряжений цикла эффект упрочнения снижается с ростом асимметрии цикла, особенно при химико-термических обработках. Коэффициенты влияния асимметрии цикла для образцов, подвергнутых цементации, достигают значений = 0,5 4-0,6 [52]. В случае поверхностного наклепа влияние асимметрии цикла сказывается в меньшей степени. [c.132]

Влияние этих факторов особенно значительно для деталей машин, работающих на изгиб, кручение, т.е. когда напряжения максимальны на поверхности (валы, оси, зубчатые колеса и др.). Упрочненный поверхностный слой в виде жесткой оболочки затрудняет выход дислокаций на поверхность и тем самым препятствует развитию на ней повреждений и образованию трещин усталости. Этому же способствуют и остаточные напряжения сжатия. Суммируясь с напряжениями от внешней нагрузки, они уменьшают на поверхности неблагоприятные напряжения растяжения. [c.278]

Поверхностный наклеп в значительной мере облагораживает сравнительно грубую поверхность после операций механической обработки, поэтому применять его экономически выгодно. Положительное влияние поверхностного наклепа объясняется созданием на поверхности благоприятных сжимающих напряжений, упрочнением поверхностного слоя в результате наклепа и улучшением, как правило, рельефа поверхности. [c.221]

Остаточные напряжения, возникающие в деталях в результате поверхностного, упрочнения, оказывают большое влияние на сопро- тивление усталости. Эффект упрочнения зависит от знака, величины и характера распределения остаточных напряжений по поперечному сечению. На рис. 42 представлены типовые эпюры остаточных напряжений при различных процессах поверхностной обработки [30]. По оси абсцисс отложено относительное расстояние от поверхности, /r, где Д — расстояние от поверхности, г — радиус образца. Границы упрочненных слоев показаны штрихпунктирными линиями. Как видно из рисунка, остаточные напряжения на поверхности сжимающие и достигают больших величин. Эпюра рас- [c.148]

Так, на износостойкость обработанной поверхности детали (например, при трении стального вала в твердом подшипнике) большое влияние, наряду с шероховатостью, оказывают степень и глубина распространения упрочнения (наклепа) и величина остаточных напряжений в поверхностном слое [27]. При этом может иметь место такое положение, когда изменение какого-либо элемента режима резания (например, увеличение подачи), с одной стороны, приводит к понижению износостойкости (вследствие увеличения шероховатости), с другой стороны, — к повышению износостойкости (вследствие повышения упрочнения). В зависимости от того, какой из этих факторов будет преобладать, износостойкость с увеличением подачи может или увеличиваться, или уменьшаться, причем упрочнение поверхностного слоя, полученное в процессе резания, способствует повышению износостойкости только тогда, когда оно не сопровождается уменьшением величины остаточных напряжений, которые оказывают на износостойкость наибольшее влияние [28]. Остаточные напряжения снижают подвижность атомов и повышают сопротивление износу (отрыву отдельных частиц металла), причем для повышения износостойкости остаточные напряжения растяжения так же полезны, как и напряжения сжатия [27]. [c.66]

Работ по исследованию остаточных напряжений после деформирующего протягивания, как отмечалось выше, очень мало. Поэтому нет еще удовлетворительных рекомендаций по режимам деформирующего протягивания, позволяющих получать остаточные напряжения нужной величины и знака. Считалось установленным, что в процессе дор-нования (деформирующего протягивания) у поверхности образуются только сжимающие остаточные напряжения. Для определения их величины в работах [95, 98] предложена формула, которая учитывает только суммарный натяг и не учитывает величину натяга на деформирующий элемент. В гл. П показано, что при равных суммарных натягах степень деформации и упрочнения поверхностных слоев зависит от числа циклов деформации, т. е. от величины натяга на деформирующий элемент. Это дает основание предполагать, что и величина остаточных напряжений также должна зависеть от натяга на деформирующий элемент, т. е. все факторы, от которых зависит степень пластической деформации (натяг на деформирующий элемент, суммарный натяг, толщина стенки, материал детали, экранирующие свойства технологической смазки и др.), должны, по-видимому, оказывать влияние также и на остаточные напряжения. [c.46]

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]

Виброобкатывание роликами не только изменяет микрогеометрию обрабатываемых поверхностей тредия, но и упрочняет тонкий поверхностный слой. Это упрочнение, как правило, оказывает влияние на процесс последующего изнашивания при трении. В результате упрочнения поверхностного слоя стального вала накаткой, по данным [30], износ капроновых подшипников [c.13]

В настоящее время имеется несколько гипотез, объясняющих влияние предварительного упрочнения на износоустойчивость. По данным работы [37], предварительное упрочнение уменьшает износ за счет деформации смятия и за счет истирания микронеровностей на контакте. Как считают авторы [43] и [101], предварительное упрочнение пластической деформацией способствует диффузии кислорода воздуха в металле и образованию в нем твердых химических соединений РеО, РегОз, Рсз04 в результате окислительного изнашивания, происходящего с ничтожно малой интенсивностью. Согласно гипотезе [109] упрочнение поверхностного слоя рассматривается как средство повышения жесткости поверхностных слоев и уменьшения взаимного внедрения при механическом и молекулярном взаимодействии. На этот счет существуют и другие теории. Так, например, по мнению А. А. Маталина [64], главным фактором, определяющим износоустойчивость, является величина остаточных напряжений после приработки изделий. Между микротвердостью поверхностного слоя и его износоустойчивостью имеется определенная связь в процессе изнашивания микротвердость поверхностных слоев после приработки стремится к оптимальному значению однако в силу одновременного влияния разнообразных факторов (шероховатость поверхности, напряженное состояние поверхностного слоя и пр.) эта связь имеет только качественный характер и не может быть использована для практических расчетов. [c.14]

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]

Взаимосвязь между макронапряжениями и степенью наклепа при нагреве. Деформационное упрочнение (наклеп) по глубине поверхностного слоя неоднородно. В первом приближении эта неоднородность характеризуется степенью наклепа, которая непосредственно связана со степенью деформации. Поскольку неоднородность пластической деформации по глубине поверхностного слоя детали, возникшая в результате механической обработки ее, является одной из основных причин образования в детали остаточных макронапряжений, то можно полагать, что между макронапряжениями и степенью наклепа существует взаимосвязь. Для установления этой взаимосвязи параллельно исследовали влияние температуры нагревов на деформационное упрочнение поверхностного слоя и релаксацию остаточных макронапряжений. С этой целью на образцах из жаропрочных сплавов ЭИ617, ЭИ826 и ЭИ929 после фрезерования, шлифования и обкатки роликом замеряли микротвердость по глубине деформированного поверх-150 [c.150]

Изотермические нагревы в вакууме для снятия остаточных макронапряжений практически не оказывают влияния на сопротивление усталости исследованных сплавов на малых базах испытаний, начиная с базы 10 млн. циклов и меньше. При такой базе испытаний время нахождения образца в условиях высокой температуры незначительно и составляет при частотах нагружения 1000 и 5000 Гц всего от 17 до 6 мин. Маловероятно, что за такое короткое время может заметно снизиться деформационное упрочнение поверхностного слоя. Однако если учесть высокий уровень циклических напряжений, то можно предположить, что релакса- [c.193]

Упрочнение поверхностным пластическим деформированием (ППД) проведено на елейных (композиционных) материалах [27]. Исследовалось влияние ППД на предел выносливости композиционных цилиндрических образцов с сердечником из армко-железа и поверхностным слоем из стали Х18Н10Т. Образцы с наружным диаметром 8 мм упрочняли накатыванием после нормализации в трехроликовом приспособлении с диаметром ролика 20 мм и контурным радиусом 5 мм. Площадь плакирования составляла 30% площади поперечного сечения. Ркиытание проводилось при чистом круговом изгибе. Характер изменения предела выносливости и эпюры остаточных напряжений показаны на рис. 91 и 92. Оптимальный режим упрочнения накатыванием заготовок из композиционных материалов следует устанавливать из условия получения сжимающих остаточных напряжений в по- [c.296]

Временно удлиняясь в осевом направлении. Основным преимуществом предлагаемого способа холодного редуцирования ступенчатых валов является высокая производительность, почти полностью устраняется последующая механическая обработка, значительно сокращаются технологические отходы, поверхность изделия получается гладкой и чистой. За счет упрочнения поверхностного слоя детали увеличивается ее твердость, происходит переориентация волокон в продольном направлении, что оказывает благоприят]1се влияние на предел прочности стали. [c.69]

Упрочнение поверхностных слоев ЭМО повышает их коррозионнную стойкость (особенно в кислой среде), в частности, фреттинго-стойкость. Это объясняется не только высокой степенью упрочняемости, особой структурой и дисперсностью поверхностного слоя, но и совокупностью благоприятных физико-механических свойств этого слоя. При этом существенное значение имеют особенности микропрофиля поверхности, связанные с увеличением радиусов закругления микровыступов и впадин, а также увеличением опорной поверхности, что приводит к уменьшению контактных давлений. Влияние плотности тока на фреттинго-стойкость имеет экстремальный характер, что можно объяснить развитием усталостных трещин в связи с увеличением шероховатости при значительных значениях плотности тока. [c.561]

ДрайгорД. А., Пушкарев В В. Влияние механического упрочнения поверхностных слоев стали на сопротивление изнашиванию (условия трения скольжения).— ДАН УССР 1961, 10, с. 1289—1295. [c.177]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...