Упрочнение остаточное

Все это влечет изменение физико-химического состояния поверхностного слоя материала детали, которое может быть характеризовано упрочнением, остаточными напряжениями, структурно-фазовым состоянием и химсоставом. [c.148]

К общим требованиям относятся обоснованный выбор материала детали и увязка требований качества поверхностного слоя (шероховатости поверхности, упрочнения, остаточных напряжений в поверхностном слое и т. д.) с маркой материала детали обеспечение достаточной жесткости конструкции наличие или создание искусственных технологических баз, используемых при обработке и захвате заготовки промышленным роботом сокращение до минимального числа установов заготовки при обработке наличие элементов, удобных для закрепления заготовки в приспособлении, причем зажимные элементы должны обеспечивать доступ для обработки всех поверхностей детали и высокую жесткость системы заготовка -приспособление возможность обработки максимального числа поверхностей с одного уста-нова с использованием в основном консольно [c.753]

Из сопоставления плотности дислокаций видно, что остаточный аустенит, непосредственно не участвующий в фазовых превращениях, тем не менее упрочняется и вносит существенный вклад в упрочнение сплава. Причиной упрочнения остаточного аустенита является пластическая деформация, которую он испытывает в процессе мартенситных у- а и сг - у превращений, вследствие изменения удельного объема и формы кристаллов [34 ]. Однако с увеличением количества остаточного аустенита в сплавах его упрочнение снижается вследствие соответствующего уменьшения количества мартенсита, являющегося фактором деформации. В то же время уменьшение относительного количества мартенсита, участвующего в у- а у превращениях, уменьшает и эффективность упрочнения сплава за счет фазового наклепа. По этим причинам с увеличением количества остаточного аустенита наблюдается снижение упрочнения сплавов при фазовом наклепе. [c.16]

Из данного соотношения следует, что при X = I (материал не обладает упрочнением) в брусе не могут возникнуть вторичные пластические деформации. При меньшем значении X (материал обладает значительным упрочнением) остаточные напряжения, сохранившиеся в брусе после упругопластического изгиба, превосходят предел текучести и возникают вторичные пластические деформации следовательно, при повторных нагружениях изгибающим моментом, изменяющимся по закону пульсирующих циклов, будет происходить циклическое изменение пластических деформаций. [c.290]

В заключение отметим, что хотя более точная и более чистая обработанная поверхность и повышает эксплуатационные характеристики детали, однако класс точности и чистоты поверхности надо назначать сообразно с теми условиями, в которых будет работать данная деталь в той или иной машине. Завышать точность и чистоту обработанной поверхности нельзя потому, что стоимость обработки детали возрастает с повышением класса точности и класса чистоты. К тому же, как мы видели выше, работоспособность детали определяется не только микрогеометрией обработанной поверхности, но и ее физико-механическими свойствами (упрочнением, остаточными напряжениями). [c.81]

Параметры состояния поверхностного слоя деталей, наиболее существенно влияющие на их долговечность (шероховатость, степень и глубина упрочнения, остаточные напряжения, степень исчерпания ресурса пластичности металла и др.), зависят от размеров и напряженно-деформированного состояния ОД, накопленной деформации, которые, в свою очередь, зависят от материала детали и технологии ППД. [c.386]

Фактор поверхностного упрочнения сталей тем или иным методом весьма эффективен в повышении усталостной прочности в условиях циклических нагрузок и действия многих агрессивных растворов электролитов. Развивающиеся при упрочнении остаточные сжимающие напряжения препятствуют превращению равномерной коррозии в сосредоточенную и, таким образом, препятствуют развитию коррозионноусталостных трещин. [c.108]

При поверхностном упрочнении сталей повышается их усталостная прочность в условиях одновременного воздействия циклических нагрузок и агрессивных растворов электролитов. Развивающиеся при упрочнении остаточные сжимающие напряжения препятствуют превращению равномерно распределенной коррозии в сосредоточенную. [c.22]

Как и любое другое, поверхностное упрочнение сопровождается возникновением остаточных напряжений сжатия на поверхности. [c.338]

Поверхностное упрочнение — это создание в результате обработки в поверхностном слое деталей некоторых остаточных напряжений, улучшающих их эксплуатационные характеристики, повышающих срок службы и надежность даже при увеличении внешних разрушающих нагрузок. [c.133]

Возникновение умеренных остаточных деформаций не вызывает, опасности, если нагрузка статическая и деформация детали не влияет на работу узла п смежных деталей. Напротив, при известных условиях они способствуют упрочнению детали. Степень упрочнения зависит от соотношения между пределом прочности и пределом упругости материала (или близким к последнему пределом текучести 00,2). Отношение 00,2/03 имеет малую величину у мягких и пластичных материалов и повышается с увеличением предела прочности, достигая 0,85—0,95 для высокопрочных сталей. Таким образом, степень упрочнения может быть значительной лишь для пластичных материалов возможности упрочнения пластической деформацией прочных сталей невелики. [c.207]

Деформирование создает в поверхностных слоях остаточные напряжения, противоположные по знаку рабочим напряжениям. Это явление, используемое в процессе заневоливания пружин, можно применить для упрочнения других деталей, например валов, работающих на кручение, круговой или плоский изгиб. [c.313]

При поверхностной закалке (обработка ТВЧ, газопламенная закалка) и химико-термической обработке (цементация, нитроцементация, азотирование) упрочнение обуслов.чено главным образом возникновением в поверхностном слое остаточных сжимающих напряжений вследствие образования структур большего удельного объема (мартенсит при цементации и закалке ТВЧ, нитриды и карбонитриды при нитроцементации и азотировании), чем структуры основного металла. Расширение поверхностного слоя тормозит сердцевина, сохраняющая исходную перлитную структуру, вследствие чего в поверхностном слое возникают двуосные (а в цилиндрических деталях — трехосные) напряжения сжатия. В нижележащих слоях развиваются реактивные растягивающие напряжения, имеющие небольшую величину вследствие незначительности сечения термически обработанного слоя сравнительно с сечением сердцевины. [c.316]

Рабочие поверхности подшипников целесообразно подвергать упрочнению путем создания в поверхностном слое остаточных напряжений сжатия. [c.544]

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]

Эффект поверхностных упрочнений складывается из собственно упрочнения поверхностного слоя и из создания в нем остаточных напряжений сжатия, которые вычитаются из опасных напряжений растяжения от полезной нагрузки. [c.25]

На рис. 7.21 приведены кривые распределения действующих напряжений в области двух уровней концентрации напряжений для элемента с поверхностно упрочненным слоем толщиной Л. На рисунке нанесены также кривые распределения предела выносливости материала (Т-1 и остаточных напряжений От- При более высокой концентрации напряжений, характеризуемых кривой 1, усталостное разрушение должно возникнуть в точке А, так как подслойная область с пределом выносливости ( T-i) p напряжена незначительно. При более умеренной концентрации с распределением по кривой 2 разрушение должно возникнуть в точке В по основному материалу подслойной области, нагруженной растягивающими остаточными напряжениями. В этих случаях в значительной степени устраняется влияние концентрации напряжений на предел выносливости детали (а 1)д в номинальных напряжениях. [c.157]

Комплекс критериев технологичности детали, обрабатываемой на станках с ЧПУ и в ГПС, условно можно разделить на две группы. Первая группа критериев определяет общие требования к детали во вторую группу входят критерии технологичности, относящиеся к обрабатываемой поверхности. К общим требованиям относятся обоснованный выбор материала детали и увязка требований качества поверхностного слоя (щероховатости поверхности, упрочнения, остаточных напряжений в поверхностном слое и т. д.) с маркой материала детали обеспечение достаточной жесткости конструкции наличие или создание искусственных технологических баз, используемых при обработке и захвате заготовки промышленным роботом сокращение до минимального числа установов заготовки при обработке наличие элементов, удобных для закрепления заготовки в приспособлении, причем зажимные элементы должны обеспечивать доступ для обработки всех поверхностей детали и высокую жесткость системы заготовка — приспособление возможность обработки максимального числа поверхностей с одного установа с использованием в основном кон-сольно закрепленного инструмента отсут- [c.542]

Влияние относительного количества мартенсита и остаточного аустенита на упрочнение при мартенситных у а у превращениях можно проследить на исследованных сплавах (рис. 1.8). Различное соотношение (в %) между количеством мартенсита и остаточного аустенита в сплавах достигалось путем охлаждения образцов до различных температур ниже мартенситной точки М . Обратное мар-тенситное а у превращение осуществлялось нагревом на 20-30° вьппе температуры Ак Исходные аустенитные сплавы обладают низким пределом текучести. С увеличением до 30-40% количества мартенсита, участвующего в у - а - у превращениях, предел текучести закономерно возрастает, причем главным образом за счет фазового наклепа, так как остаточньхй аустенит, присутствуя в большом количестве (70-60%), слабо упрочняется за счет деформации. Крутой подъем предела текучести, наблюдающийся при дальнейшем увеличении мартенсита от 40 до 70%, связан, очевидно, не только с увеличением фазового наклепа, но и с ростом деформационного упрочнения остаточного аустенита по мере уменьшения его относительного количества. [c.17]

Обработка отверстий деформирующими протяжками в деталях машин получает в последнее время все большее распространение в связи с применением для изготовления рабочих элементов протяжек металлокерамических твердых сплавов, обладаюш,их высокой износостойкостью, В процессе деформирующего протягивания могут осуществляться как малые (поверхностные), так и большие (сквозные) пластические деформации, при которых диаметр отверстия увеличивается на 10—20%. В последнем случае пластические деформации распространяются на всю толщину стенки детали и изменяют наряду с диаметром отверстия длину детали и ее наружный диаметр. Указанные деформации определяют лишь изменение размеров детали. В зоне контакта деформирующего инструмента с обраба тьшаемым металлом, кроме названных, возникают дополнительные сдвиговые деформации, величина которых может исчисляться сотнями процентов. Именно эти деформации формируют поверхностный слой, который определяет качество обработанной поверхности (шероховатость, упрочнение, остаточные напряжения, износостойкость, обрабатываемость и т. д.). При значительных деформациях могут возникнуть нарушения сплошности, надрывы, разрушения и другие явления, нежелательные с точки зрения прочности и износостойкости деталей. В связи с этим нужно иметь сведения о влиянии различных факторов режима деформирующего протягивания на качество поверхностного слоя обработанных деталей. Систематизированных сведений по этим вопросам почти нет. [c.3]

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]

Цементация с последующей термической обработкой повышает предел выносливости стальных изделий вследствие образования в поверхностном слое значительных остаточных напряжений сжатия (до 400—500 МПа) и резко понижает чувствительность к концентраторам напряжений при условии непрерывной протяженности упрочненного слоя по всей упрочняемой поверхности детали. Так, после цементации на глубину 1000 мкм, закалки и отпуска хромомикслепой стали (0,12 % С 1,3 % Сг 3,5 % Ni) предел выносливости образцов без концентраторов напряжений увеличился от 560 до 750 МНа, а при наличии надреза — от 220 до 560 МПа, Цементованная сталь обладает в1)1Сокой износостойкостью и контактной прочностью, которая достигает 2000 МПа. [c.238]

Эффективен наклеп в напряженном состоянии, представляющий собой сочетание упрочнения перегрузкой с наклепом. При этом способе деталь нагружают нагрз зкой того же направления, что н рабочая, вызывая в материале упругие пли упруго-пластические деформации. Поверхностные,слои металла, подвергающиеся действию наиболее высоких напряжений растяжения (случай изгиба) или сдвига (случай кручения), подвергают наклепу (например, дробеструйной обработкой). После снятия нагрузки в поверхностном слое возникают остаточные напряжения сжатия, гораздо более высокие, чем при действии только перенапряжения или только наклепа. [c.320]

Если теперь приложить к стержню рабочий крутящий момент А/р,б, то остаточные напряжения складываются с рабочими, сни жая результирующие напряжения (рис. 273, м и н). На этом принципе основано упрочнение спиральных пружин путем заневоливания (выдд)Жка пружины под повышенной осевой нагрузкой). [c.399]

При упрочнении конусных деталей, нагруженных осевой силой, к детали прилагают перегрузочную силу Р (рис, 273, о), под действием которой верхний фланец подвергается сжатию, а низший — растяжению в- раднад пых направлениях. Силу Р выбирают так, чтобы напряжения во флащшк превосходили предел текучести материала. После снятия перегрузки стенкИ конуса, упруго расправляясь, растягивают пластически сжавшийся верхний фланец и стягивают пластически раздавшийся нижний фланец, вызывая в первом остаточные напряжения растяжения, а во втором — сжатия (рис. 273, п). [c.399]

При упрочнении диск подвергают нагреву с периферии (рис. 276, л). Температуру нагрева и градиент температуры по радиусу диска выбирают так, чтобы вызвать во внутренних холодных слоях остаточные деформации растяжения. После охлаждения растянутые слои сжимаются упругим действием наружных слоев во внутренних слоях возникают преднапряже-ния сжатия, в наружных — растяжения (рис. 276,. и). При действии рабочей нагрузки (рис. 276, л) остаточные и рабочие напряжения алгебраически складываются результирующие напряжения (рис. 276, о) имеют меньшую величину II распределены более благоприятно, че.м в случае диска, не подвергнутого упрочнению. [c.402]

Режим упрочнения должен быть согласован с величиной и знаком рабочих напряжений. Если сердцевина детали при работе подвергается сжимающим напряжениям, то целью упрочнения становится получение иреднапряжений растяжения во внутренних слоях предварительным созданием в них остаточных деформаций сжатия. ЕГроцесс упрочнения в данном случае должен быть обратным вышеописанному следует нагревать деталь в центре и охлаждать с Периферии. [c.402]

При термопластичном упрочнении боковые стержни нагревают до-появления остаточных деформаций растяжения в среднем стержне. После остывания в среднем стержне возникают напряжения сжатия система оказывается целесообразно преднапряженной. При упругом упрочнении натягивают боковые стержни или - увеличивают длину среднего Стержня против номинальной с таким расчетом, чтобы при Сборке в нем возникли напряжения сжатия. ,. [c.403]

Поэтому широко применяют поверхностные упрочнения. Их эффект складывается из упрочнения поверхностного слоя и из создания в нем остаточных сжимающих напряжений, которые вычитаются из опасных растягивающих напряжений от внешней нагрузки. Попсрхностные упрочнения цементацией и зикалкой повышают, по сравнению с объемной закалкой до той же твердости, сопротивление усталости на 30...40 % и более. [c.33]

Поверхностные упрочнения являются мощным средством повышения выносливости валов. При поверхностных упрочнениях повышается прочность наиболее напряженного поверхностного слоя и в нем создаются остаточные напряжения сжатия. Коэффициепт1э1 влияния упрочнения приведены в табл. 16.8. [c.327]

Противоположным свойству пластичности является свойство хрупкости, т. е. способность материала разрушаться без образования заметных остаточных деформаций. Материалы, обладающие этим свойством, называются хрупкими. Для та1сих материалов величина удлинения при разрыве ме превышает 2—5Уо, а в ряде случаев измеряется долями процента. К хрупким материалам относятся чугун, высокоуглерод1 Стая инстру.ме/п альная сталь, стекло, кирпич, камни и др. Диаграм.ма растяжения хрупких материалов не имеет площадки текучести и зоны упрочнения (рис. 57). [c.65]

Рассмотрим этот же случай нагрева в предположении, что предел текучести металла составляет От=400 МПа и не изменяется в процессе нагрева. Тогда напряжения Ох первоначально возрастают, достигая значения предела текучести в точке А (рис. 11.1,6). На участке А В происходит пластическая деформация укорочения, а напряжения будут равны пределу текучести Ох = 0т =400 МПа, если не учитывать упрочнения металла. Начиная с точки В, сжимающие напряжения уменьшаются по кривой B D, которая эквидистантна кривой BD, перенесенной с рис. 11.1, а. В точке С напряжения равны нулю, а далее переходят в растягивающие. После полного остывания (точка Di) сохраняются остаточные растягивающие напряжения Оосп значения которых в данном случае меньше предела текучести металла. [c.408]

Эпюра остаточных напряжений, приведенная на рис. 11.11, в, характерна для сварки пластин из низколегированной и аустеиит-ной сталей, титановых сплавов или в общем случае для сварки металлов и сплавов, не претерпевающих структурных превращений при температурах 7<873...973 К. Максимальные остаточные напряжения 0 tmax при сварке аустенитных сталей обычно превосходят предел текучести. Это, по-видимому, связано с большим коэффициентом линейного расширения, а как следствие, большой пластической деформацией, вызывающей упрочнение металла с образованием высоких значений продольных остаточных напряжений. В титановых сплавах максимальные остаточные напряжения, как правило, ниже предела текучести основного материала в исходном состоянии и составляют (0,7...1,0) Oj. При этом высокие значения остаточных напряжений соответствуют сварке на интенсивных режимах с большой эффективной мощностью и большой скоростью. [c.426]

Кривая одноосного растяжения малоуглеродистой стали с разгрузкой испытуемого образца (рис. 58) показывает, что остаюч-деформация измеряется отрезком ОО. Пластическая деформация начинает проявляться на участке АВ и происходит без увеличения нагрузки. На участке ВС происходит упрочнение материала, поэтому угол наклона касательной к кривой ВС и к оси абсцисс tg р называют модулем упрочнения. Упрочнение имеет направленный характер, т. е. материал меняет свои механические свойства и приобретает деформационную анизотропию, при этом пластическая деформация растяжения ухудшает сопротивляемость металла при последующем его сжатии (эффект Ба-ушингера). Как видно из приведенной кривой, растяжение малоуглеродистой стали при пластических деформациях нагруженного и разгруженного образца значения деформаций для одного и того же напряжения . в его сечении не является однозначным. Методы теории пластичности, наряду с изучением зависимости между компонентами напряжений и деформаций, возникающих в точках тела, определяют величины остаточных напряжений и деформаций после частичной или полной разгрузки дetaли, а также напряжения и деформации при повторных нагружениях. [c.96]

Величина и знак остаточных напряжений после механической обработки зависят от обрабатываемого материала, его структуры, геометрии и состояния режущего инструмента, от эффективности охлаждения, вида и режима обработки. Величина остаточных напряжении может быть значительной (до 1000 МПа и выше) и оказывает существенное влияние на эксплуатационные характеристики деталей машин, их износостойкость и прочность. Выбором метода и режима механической обработки можно получить поверхностный слой с заданной величиной и знаком остаточных напряжений. Так, при точении закаленной стали 35ХГСА резцом с отрицательным передним углом 45° при скорости резания 30 м/мин, глубине резания 0,2-0,3 мм было получено повышение предела выносливости образцов на 40-50% и обнаружены остаточные сжимающие напряжения первого рода, доходящие до 600 МПа [25]. При шлифовании закаленной стали в поверхностном слое были обнаружены остаточные сжимающие напряжения до 600 МПа [26]. В некоторых случаях напряжения первого рода создаются намеренно в целях упрочнения. Например, для повышения усталостной прочности. Такой эффект получают наложением на поверхностный слой больших сжимаюп их напряжений путем обкатки поверхности закаленным роликом или обдувкой струей стальной дроби. Такой прием позволяет создать остаточные напряжения сжатия до 900-1000 МПа на глубине около 0,5 мм [25]. [c.42]

Изменение структурно-фазового состояния поверхностного слоя стали приводит к изменении ее триботехнических свойств и износостойкости деталей узлов трения. Можно выделить четыре основных механизма повьмпения износостойкости стали вследствие ионной им-платации создание благоприятной схемы остаточных внутренних напряжений упрочнение поверхностных слоев изменение химических и адгезионных свойств поверхности изменение закономерностей упрочнения поверхностных слоев. [c.171]

При усталостном, коррозионно-усталостном разрушении оптимальное содержание углерода, обеспечивающее максимальную выносливость стали с сформированным импульсным упрочнением белым слоем, находится в пределах 0,45—0,65 %.Т1дя стали без белого слоя при испытании на коррозионную усталость нет оптимума, а увеличение содержания углерода приводит к монотонному снижению долговечности стали. Импульсное упрочнение эффективно повышает сопротивление усталости и коррозионной усталости стальных образцов с концентраторами напряжений. В условиях усталостного и коррозионно-усталостного разрушения трещины в стальных деталях с белым слоем зарождаются на границе перехода сжимающих остаточных напряжений в растягивающие. При этом уменьшение вероятности возникновения трещин и отслаивания белого слоя связано с перераспределением напряжений в результате пластических сдвигов в зоне повышенной травимости. Эта зона характеризуется меньшей, чем у белого слоя и мартенсита, твердостью и пониженным уровнем сжимающих остаточных напряжений. [c.119]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...