Метод поверхностно-пластического деформирования

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]

Наведение в поверхностных слоях остаточных напряжений сжатия методом поверхностного пластического деформирования (наклепа) значительно повышает усталостную прочность сварных соединений [54, 59]. [c.19]

Для увеличения несущей способности деталей машин, работающих в условиях повторно-переменного нагружения, широкое распространение получили методы поверхностного пластического деформирования (наклепа). [c.44]

Для повышения усталостной прочности облицованных образцов был принят, так же как и для сварных соединений, метод поверхностного пластического деформирования (наклепа) сварных швов. [c.45]

Чаще ППД применяют для деталей машин, работающих в условиях знакопеременных нагрузок (торсионы, коленчатые валы, шатуны, шестерни и др.), высоких скоростей и давлений (распределители, поршни, поршневые кольца, золотники, плунжеры и др.), окислительного изнашивания, контактно-усталостных напряжений (цапфы шестерен, опорные шейки, поворотные кулачки и др.). В зависимости от формы, размеров, характера производства выбирают наиболее оптимальный метод поверхностного пластического деформирования. Для деталей сложной формы (пружины, рессоры, лопатки, шатуны и др.) применяется дробеструйная обработка. [c.345]

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]

За время эксплуатации, а также при восстановлении деталей различными способами они иногда теряют свою первоначальную усталостную прочность. Для ее повыщения применяется метод поверхностно-пластического деформирования (ППД). Особо хорошие результаты получаются при обработке методом ППД деталей, имеющих концентраторы напряжения и работающих при знакопеременной нагрузке. Применение ППД приводит иногда к восстановлению утраченных в результате эксплуатации свойств работоспособности детали (например, восстановление жесткости клапанных пружин чеканкой). [c.142]

Хромируемая поверхность деталей, для которых недопустимо снижение усталостной прочности, и деталей из высокопрочных сталей должна подвергаться перед хромированием упрочнению одним из методов поверхностного пластического деформирования [22]. [c.43]

В современной чистовой обработке прогрессивным является метод поверхностного пластического деформирования (ППД). Применение метода основано на пластическом деформировании микронеровностей поверхностного слоя под действием катящегося или скользящего деформирующего инструмента при приложении усилия. [c.154]

Обработка швов и околошовных зон методами поверхностного пластического деформирования (обдувка дробью, чеканка, обкатка роликом и др.) приводит к существенному повышению предела выносливости соединений. Особенно эффективно применение упрочняющей обработки для крупногабаритных деталей. В этом случае можно добиться равнопрочности основного металла и шва даже без обработки усиления шва методами резания. Повышение предела выносливости на таких деталях составляет 50— 100%. [c.117]

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

Торможение развития усталостных трещин динамическим взрывным методом, а также методами местного поверхностного пластического деформирования. [c.137]

В современном машиностроении все более широко используются прогрессивные и высокоэффективные методы упрочнения деталей термомеханическая обработка, поверхностное пластическое деформирование и др. Одним из основных факторов повышения сопротивления усталости материалов в результате этих обработок является существенная задержка роста усталостных трещин. [c.5]

Повышение усталостной прочности связано с созданием в поверхностных слоях благоприятных остаточных внутренних напряжений. Принято различать три рода остаточных напряжений 1-го рода — напряжения, которые уравновешиваются в пределах детали или участка ее поверхности 2-го рода — напряжения, которые уравновешиваются в пределах отдельного зерна, и 3-го рода — напряжения, которые уравновешиваются в пределах кристаллической решетки. Усталостная прочность зависит от напряжений 1-го рода, именно их создает поверхностная пластическая обработка. Остаточные напряжения порождаются и термической обработкой и обработкой резанием. Однако получение остаточных напряжений не является целью указанных методов, они являются неизбежным, но побочным и часто нежелательным результатом воздействия нагрева и охлаждения при термической обработке, сил пластической деформации и нагрева при резании. При поверхностном пластическом деформировании в поверхностном слое формируются остаточные напряжения определенной величины и определенного знака. Обычно поверхностные слои деталей в работе испытывают напряжения растяжения. [c.95]

Кудрявцев И. В. Современное состояние и перспективы развития методов повышения прочности и долговечности деталей машин поверхностным пластическим деформированием. — Вестник машиностроения , 1970, № 1, с. 9—13. [c.234]

Для поверхностного пластического деформирования цементованных деталей могут быть использованы методы дробеструйного наклепа и обкатка роликами. Особенно эффективен метод поверхностного наклепа цементованных или цианированных деталей, предел выносливости которых понижен в связи с последующим шлифованием. Поверхностный наклеп может быть использован для устранения полюсных разрушений цементованных зубьев зубчатых колес. Повышение предела выносливости цементованных или цианированных деталей при применении поверхностного наклепа объясняется благоприятным изменением эпюр остаточных напряжений в поверхностных слоях деталей. [c.309]

На основании проведенных исследований и данных практики установлено, что в результате термохимических обработок (цементации или цианирования) сопротивление усталости деталей значительно повышается особенно благоприятны эти обработки для деталей с концентраторами напряжений поверхностный наклеп цементованных или цианированных деталей является средством дополнительного существенного повышения их усталостной прочности поверхностное пластическое деформирование цементованных деталей наиболее эффективно может осуществляться дробеструйным наклепом и обкаткой роликами особенно эффективен метод поверхностного наклепа цементованных или цианированных деталей, усталостная прочность которых понижена из-за грубого шлифования поверхностный наклеп может быть использован как средство устранения полюсных разрушений цементованных зубьев шестерен дополнительное повышение сопротивления усталости цементованных или цианированных деталей путем поверхностного наклепа происходит в связи с благоприятным изменением эпюр остаточных напряжений в поверхностных слоях деталей. [c.264]

Другим способом повышения прочностных свойств деталей является поверхностное пластическое деформирование.. На качественные показатели этого процесса наибольшее влияние оказывают максимальные значения нормальных и касательных напряжений, передаваемых от упрочняющего инструмента на деталь. Поэтому, несмотря на многообразие и кажущееся различие существующих методов упрочняющей обработки конструкций и деталей, они могут быть разделены в соответствии со схемой деформирования металла в зоне контактирования с инструментом (рис. 7) [4, 12]. [c.10]

ППД является эффективным методом локального упрочнения мест концентраций напряжений (рис. 158). Поверхностное пластическое деформирование повышает твердость поверхности (см. рис. 156, а), в результате чего возрастает сопротивление износу. ППД также способствует снижению шероховатости поверхности и созданию микронеровностей по форме, близкой к образующейся после приработки. ППД деталей, работающих в условиях трения и изнашивания, повышает износостойкость по сравнению со шлифованием в 1,5—2 раза. Одновременно возрастает сопротивление схватыванию и фреттинг-коррозии. [c.252]

III. Технологические методы обработки трущихся деталей. Влияние точности размера, микрогеометрических отклонений и взаимного расположения деталей на износ термическая, химическая и химико-термическая обработка деталей гальванические покрытия поверхностей деталей наплавка поверхностей детален поверхностное пластическое деформирование и выглаживание поверхностей покрытия, нанесенные фрикционным методом и методом напыления упрочнение поверхностей лазерным лучом. [c.41]

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 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]

Метод поверхностного пластического деформирования шлицев. Шлицевые валы после фрезерования шлицев проталкиваются между неприводными роликами шлицепакатной головки на гидравлическом прессе по аналогии с продольной накаткой шлицев, описанной в параграфе 6.1. Припуск под чистовую накатку следует оставлять порядка 0,02—0,05 мм в зависимости от параметров шлицевого вала. [c.167]

При точении и фрезеровании у = 0,2 ч- 0,9, при шлифовании у = 0,7 ч- 0,9, при доводке и полировании у = 0,8 -г 0,95. Микрорельеф поверхности после обработки методами поверхностного пластического деформирования обеспечивает снижение чувствительности к копцентра1щи напряжений. Механическая обработка не обеспечивает стабильности и однородности степени и глубины наклепанно- [c.345]

Поверхностное пластическое деформирование. Сущность метода поверхностного пластического деформирования (ППД) состоит в том, что под давлением движущегося деформирующего элемента (ролика, шарика, выглажи-вателя и др.) металл высту ов неровностей н тонкого поверхностного слоя в месте контакта с деформирующим элементом, находясь в условиях объемного напряженного состояния, пластн-ческн деформируется и перемещается, [c.466]

К ударным методам поверхностного пластического деформирования относится обработка дробью. Обработка дробью подразделяется на дробеструйную и дробеметную. Дробеструйное упрочнение осуществляется на установках, в которых в качестве движителя дроби в виде стальных или стеклянных шариков диаметром 0,03...0,3 мм используют сжатый воздух (пневмодробеструйное упрочнение) или жидкость, чаще всего минеральное масло (гидродробеструйное упрочнение). [c.37]

Наиболее часто выглаживанию подвергают отверстия диаметром от 20 до 200 мм при длине до 500 мм. Особенно эффективно выглаживание отверстий в маложестких и тонкостенных деталях, а также в деталях из высокопрочных и закаленных сталей, которые трудно обрабатывать существующими методами поверхностного пластического деформирования. Выглаживание отверстий может производиться на токарных, расточных, сверлильных и агрегатных станках. Кинематика выглаживания и способы закрепления деталей такие же, как и при растачивании. [c.160]

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]

Многочисленные исследования показали, что одним из наиболее эффективных методов воздействия на состояние поверхности, приводящих к повышению циклической прочности, является предварительное поверхностное пластическое деформирование (ППД). При этом применение ППД повышает циклическую прочность не столько в области многоцикловой усталости, сколько при больших перегрузках. Известны примеры, когда применение методов ППД позволяет повысить долговечность деталей из титановых сплавов, работающих в области малоциклового нагружения, в 17 — 20 раз, а предел выносливости—в 2 раза [ 187, с. 35, 43]. Вместе с тем по сравнению с многоцикловой усталостью эффективность применения ППД для деталей, работающих в малоцикловой области, изучена меньше. До последних лет отсутствовало даже научно обоснованное объяснение влияния ППД при больших перегрузках (выше предела выносливости), так как при этом роль остаточных сжимающих напряжений не может быть решающей. Возникающие при ППД остаточные сжимающие напряжения при значительных циклических пластических деформациях неизбежно релаксируют при первых же циклах нагружения. С целью установления природы влияния ППД на малоцикловую долговечность титановых сплавов были поставлены специальные опыты по изучению влияния ППД на статическую прочность и характер деформации. Исследование проводили на цилиндрических образцах сплава ВТ5-1 диаметром 10 мм. После механической шлифовки и полировки часть образцов подвергали электрополированию до полного удаления наклепанного слоя. Поверхностное пластическое деформирование осуществляли в трехроликовом приспособлении для обкатки (диаметр ролика 20 мм, радиус профиля ролика г= 5 мм, усилие на ролик изменялось от 300 до 1200 Н при определении статической прочности и равнялось 900Н при оценке характера деформирования). Обкатку вели на токарном станке в 2 прохода при скорости вращения шпинделя 100 об/мин [c.193]

Технологические приемы осуществления поверхностного пластического деформирования, применяемые в настоящее время, весьма разнообразны и могут варьироваться в зависимости от многих факторов, таких, как свойства материала упрочняемых деталей, их конфигурация, размеры, режим эксплуатационного нагружения и др. Широко применяют такие методы ППД, как дробеструйный наклеп, обкатка роликами или шариками, чеканка специальными бойками, виброупрочнение в контейнерах, гидроабразивный наклеп, пневмогидродробеструйное упрочнение, наклеп взрывом и др. [c.140]

Эфф ктивным методом повь1шения сопротивления усталости TajiH в нейтральных средах является также поверхностно-пластическое деформирование (ППД) накаткой роликами. ППД, повышая сопротивление стали, существенно снижает влияние эффекта частоты нагружения, его оценивают по величине коэффициента Кц, представляющего собой отношение пределов выносливости при высокой и низкой частотах циклов нагружений [63]. [c.126]

На рис. 88 приведены результаты исследования усталости и коррозионной усталости стали 13Х12Н2ВМФ после обкатки. Эти результаты находятся в соответствии с данными других исследователей и показывают, что ППД гладких образцов повышает их предел выносливости на 20— 30 %. По влиянию обкатки на коррозионную усталость сталей нами получены чрезвычайно важные с практической точки зрения результаты, четко указывающие на ограниченность защитного действия поверхностного пластически деформированного слоя. Действительно, при базе до 5-10 -10 10 цикл нагружения выносливость стали после ППД в 3 %-ном растворе Na I мало отличается от выносливости в воздухе, т.е. подтверждается высокая эффективность ППД как метода повышения сопротивления коррозионно-усталостному разрушению. Однако увеличение базы испытания выше указанной привело к неожиданным результатам — резкому снижению уровня разрушающих циклических нагрузок. В довольно узком диапазоне долговечности разрушающее напряжение у обкатанных образцов в коррозионной среде снизилось с 550—600 МПа до 200— 240 МПа, т.е. в 2—3 раза. Условный предел коррозионной выносливости образцов, подвергнутых ППД [c.161]

К таким методам упрочнения относятся как храдиционные (химикотермические, поверхностное пластическое деформирование, поверхностная закалка), так и новые (плазменное напыление, лазерная обработка, ионная имплантация и др.). Такям образом, повьпиение технологической дисциплины, ужесточение контроля, применение прогрессивной технологии изготовления и упрочнения - мероприятия первостепенной важности при решении проблемы повышения надежности машин. [c.9]

Последнее время находит применение новый метод отделочной обработки путем алмазного выглаживания. Алмазное выглаживание резко снижает шероховатость поверхности, пр1И этом упрочняется поверхностный слой с образованием в нем благоприятных напряжений сжатия. Особенностью алмазного выглаживания в отличие от других методов обработки пластическим деформированием является применение алмаза в качестве инструментального материала. Алмаз в этой ролн обладает существенными преимуществами по сравнению с другими инструментальными материалами чрезвычайно высокой твердостью низким коэффициентом трения по металлу высокой степенью чистоты, с которой может быть отполирован алмаз. [c.176]

Наиболее простым, доступным и эффективным методом отделочно-упрочняющей обработки деталей поверхностным пластическим деформированием является еы-глаживание. Обработку выполняют, как правило, на обычном токарно-винторезном станке выглаживающими наконечниками из синтетических алмазов АРК4 со сферической рабочей частью. Выглаживающий инструмент упруго поджимается к обрабатываемой детали с помощью несложных державок или оправок. [c.341]

Повышение долговечности деталей машин методом поверхностноро пластического деформирования (ППД) или поверхностного наклепа широко используется в промышленности для повышения сопротивляемости малоцикловой и многоцикловой усталости детален машин. На рис. 155 приведены схемы различных методов ППД. [c.249]

При всех методах поверхностного упрочнения (при цементации, азотировании, поверхностной закалке, поверхностном пластическом деформировании) в упрочненном слое создается благоприятная эпюра остаточных напряжений I рода (сжатие в поверкностных слоях до 30—60 кгс/мм ), в то время как при сквозном упрочнении эпюра остаточных напряжений является неблагоприятной (отсутствие напряжений сжатия в лучшем случае и растягивающие напряжения на поверхность деталей — в худшем). [c.243]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...