Напряжения остаточные — Влияние термической и химико-термической

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]

Такие виды обработки образуют остаточные деформации и изменение свойств материала детали на незначительную относительную глубину, распространяющуюся на сотые или десятые доли высоты или диаметра сечений. В результате разгрузки (после местной пластической деформации, увеличения объема вследствие химико-термического насыщения или структурных превращений вследствие закалки) в поверхностном слое образуются значительные остаточные напряжения сжатия, достигающие предела текучести и более высоких значений. Прочность поверхностного слоя увеличивается в некоторых случаях этот слой становится хрупким и возрастает влияние асимметрии цикла нормальных напряжений на усталостное разрушение. [c.156]

Имеются данные о влиянии конструктивных, точностных и технологических факторов на качество таких деталей, соединений и узлов, как лопатки турбин, зубчатые колеса и т. д. Так, комбинирование степеней точности изготовления колес в зависимости от их эксплуатационного назначения повышает качество и долговечность передач и снижает трудоемкость их изготовления. Нельзя допускать шлифования цементованных и закаленных зубьев колес на завышенных режимах, так как это снижает изгибную усталостную прочность зубьев почти в 2 раза. Возникающие при завышенных режимах шлифования остаточные растягивающие напряжения в начальный же период работы зубчатых колес вызывают появление трещин, а затем — отслаивание поверхностных слоев материала на боковых поверхностях зубьев и выход колес из строя. Усталостную прочность колёс можно повысить применением закругленных впадин у зубьев, шлифуемых до химико-термической обработки колес. Долговечность колес повышается, если полировать фаски у профиля зубьев и вдоль их длины [30]. [c.370]

Обычная химико-термическая обработка с закалкой и отпуском, хотя и оказывает большое влияние на свойства изделия, однако во многих случаях является явно недостаточной. Она в наибольшей степени подходит для повышения износостойкости, коррозионной стойкости и в меньшей степени для повышения сопротивления возникновению и распространению трещин. Для улучшения трещиностойкости применяют механический метод поверхностного пластического деформирования обдувка дробью, стальными шариками, обкатывание роликами, выглаживание, чеканка. При пластическом деформировании поверхности остаточный аустенит превращается в мартенсит мелкодисперсный. Это не только повышает механические свойства поверхностного слоя, но и сопровождается возникновением остаточных сжимающих напряжений, наличие которых приводит к повышению трещиностойкости. [c.359]

На рис. 61 показано влияние предела прочности сердцевины на эффект упрочнения при химико-термической обработке валов диаметром 40 мм (относительная толщина упрочненного слоя MR = 0,05 0,2). Во всех случаях с ростом прочности сердцевины предел выносливости увеличивается. Известен ряд технологических приемов, снижающих остаточные растягивающие напряжения в подслойной области и вследствие этого приводящих к повышению пределов выносливости упрочненных образцов. Таки (( приемом, например, является предварительный нагрев перед закалкой т. в. ч. В опытах со сталью 45 найдено, что [c.157]

Напряжения остаточные — Влияние термической и химико-термической обработки 650 — Влияние технологии обработки 648 [c.690]

Создание сжимающих остаточных напряжений в поверхностных слоях деталей путем термической, химико-термической и механической обработок является радикальным средством борьбы с вредным влиянием как адсорбции, так и коррозии [14, 58]. [c.63]

Влияние термической и химико-термической обработкп. Накатанная резьба теряет своп преимущества, если термообработка производится после накатки, так как связанный с термообработкой нагрев уничтожает полезные остаточные напряжения. Особенно это относится к накатанным или обкатанным резьбам (табл. 31). Поэтому термообработка болтов после изготовления резьбы методом пла-стическо 1 деформацпп нецелесообразна, так же как и болтов, головки [c.160]

Для достижений максимальной эффективности упрочнения деталей, работающих в условиях статических и динамических нагрузок, рекомендуется содержание углерода в цементованном слое поддерживать в пределах 0,80—1,05%. В случае применения сталей с 0,27—0,34% С глубину цементованного слоя следует назначать в пределах 0,5—0,7 мм. Для цементуемых сталей, содержащих 0,17—0,24% С, глубину цементованного слоя принимают от 1,0 до 1,25 мм. При этом следует иметь в виду, что сопротивление усталости деталей машин без концентраторов напряжений при малых глубинах слоя зависит от прочности сердцевины, при больших — от прочности поверхностного слоя. В этом случае повышение глубины упрочненного слоя оказывается полезным только до 10—20%) радиуса детали. При глубине слоя меньше этих значений сопротивление усталости повышается с увеличением прочности сердцевины. При наличии на поверхности деталей концентраторов напряжений сопротивление усталости повышается с увеличением остаточных напряжений сжатия, а глубина слоя должна быть очень малой (1—2% радиуса детали). Главным фактором, вызывающим увеличение предела выносливости при химико-термических методах обработки деталей, являются остаточные напряжения, возникающие в материале детали в процессе упрочнения. При поверхностной закалке т. в. ч. главное влияние на повышение предела выносливости и долговечности оказывает изменение механических характеристик материала поверхностного слоя. В еще большей степени это относится к упрочнению наклепом. [c.302]

С увеличением размера образца величина предела выносливости уменьшается. Резко снижают предел выносливости концентраторы напряжений. Чем тщательнее обработана поверхность образца (детали), тем выше предел выпосл ивости. Коррозия сильно понижает предел выносливости. Для повышения предела выносливости стремятся упрочнить поверхность и создать в поверхностных слоях детали сжимающие остаточные напряжения, которые уменьшают опасность влияния рас-тя1 ивающих напряженийвозникающих при приложении внешних сил. Для стали это достигается путем механического наклепа, например упрочнением поверхности дробью, обкаткой роликами, закалкой при нагреве т.в.ч., а также химико-термической обработкой (азотирование, цианирование, цементация). [c.72]

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]

На железнодорожном транспорте легированные стали применяются меньше, чем углеродистые. С увеличением выпуска электровозов и тепловозов, в которых применяется значительное количество деталей, изготовленных из легированных сталей, потребность в них возрастает. Разработка. методов поверхностного упрочнения деталей, применяемых на железнодорожном транспорте, изготовляемых из легированных сталей, приобретает все большее практическое значение. Легирование хро.мом и никелем суш,ественно изменяет природу сталей, а дополнительное насыщение поверхностного слоя углеродом или одновременно углеродом и азотом приводит к образованию структуры, значительно отличающейся по своим свойствам от структуры углеродистых сталей. Химико-термическая обработка (цементация и нитроцементация) легированных -сталей изучалась в большей степени, чем углеродистых сталей обыкновенного качества. Это изучение касалось преимущественно технологии ведения процесса. Влияние процесса цементации на механические свойства стали исследовали И. С. Козловский [46], Ю. Ф. Оржеховский, Б. Г. Гуревич и С. Ф. Юрьев [31]. Они изучали влияние остаточных напряжений на повышение предела вьшосливости при химико-термической обработке. [c.168]

Кратко рассмотрим влияние различных видов механической, термической, химико-термической, химической и других видов обработки на характеристики сопротивления усталости в С иязи с ролью остаточных напряжений. [c.147]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...