Упрочнение Влияние отверстий

Широко применяют пластическую деформацию для упрочнения кромок отверстий, вырубаемых в листовых материалах. На кромках отверстий возникает концентрация напряжения из-за пластических сдвигов, надрывов и микротрещин, образующихся под действием вырубного инструмента. Круговое обжатие кромок отверстий (рис. 215, в) в значительной мере ликвидирует влияние этих ослаблений. Валы, ослабленные канавками, упрочняют накатыванием участков, смежных с канавками (рис. 215, г). [c.308]

Использование представленного соотношения правомерно, начиная с расстояния не менее 1 мм от поверхности, когда влияние концентрации напряжений у поверхности отверстия пренебрежимо мало на начальном этапе роста трещины. Вместе с тем в этом случае в расчете эквивалентного напряжения интегрально учитывается влияние всех процессов упрочнения и разупрочнения материала в связи с развитой пластической деформацией в области малоцикловой усталости уже в первом цикле приложения нагрузки. Следует подчеркнуть, что выявленные в эксплуатации трещины по своему размеру (в пределах 1 мм) и по характеру возрастания шага усталостных бороздок (линейная зависимость от длины) относят к малым трещинам. Для них точнее и корректнее использовать понятие не напряжения, а размаха деформации или /-интеграла в связи с развитой пластической деформацией (см. главу 5). Вместе с тем для оценки относительных характеристик реализуемого процесса в эксплуатации и при проведении стендовых испытаний представление об эквивалентном напряжении остается по-прежнему корректным. Это связано с тем, что независимо от того, каким образом реализовано нагружение материала, рассматриваемой величине шага усталостных бороздок ставится в соответствие единственное значение именно эквивалентного коэффициента интенсивности напряжения. Его величина полностью определяется эквивалентным напряжением. [c.550]

Таким образом, в процессе пластической деформации, происходящей при протягивании отверстий деформирующими протяжками, поверхностные слои металла претерпевают структурные изменения, выражающиеся в образовании текстуры, а в некоторых случаях и в дроблении зерен. Текстурованный слой имеет повышенную твердость по сравнению с твердостью сердцевины. Толщину упрочненного слоя можно определить по зависимости (5). Наиболее существенное влияние на структурные изменения и упрочнение оказывают натяг на деформирующий элемент, суммарный натяг и число циклов деформации. С увеличением суммарного натяга увеличивается толщина текстурованного слоя. При равенстве суммарных натягов структурные изменения и толщина упрочненного слоя тем больше, чем меньше натяг на деформирующий элемент, т. е. чем больше число циклов деформации. При равенстве числа циклов деформации структурные изменения и упрочнение тем существенней, чем больше натяг на деформирующий элемент и суммарный натяг. [c.43]

Трещины, проходящие через заклепочные отверстия, устраняют, вырезая дефектную полку стенки и приваривая на ее место встык вставки с последующим упрочнением зоны термического влияния наклепом. Другой вариант ремонта заключается в заварке трещины с постановкой усилительной подкладки. Трещины в сплошном металле устраняют заваркой с последующим упрочнением наклепом. [c.312]

Трещины на деталях рамы устраняют заваркой с постановкой или без постановки дополнительных деталей. Усталостную трещину перед сваркой прорезают, обеспечивая зазор, и сваривают встык. При трещинах, проходящих через отверстие для заклепок крепления поперечин, вырезают поврежденный участок и приваривают дополнительную деталь. Сварочные швы рекомендуется упрочнять, особенно в зоне термического влияния. Упрочнение (наклеп) осуществляется пневматическим молотком с радиусом рабочей сферы [c.181]

Формула (298) характеризует распределение напряжений в очаге деформации без учета влияния упрочнения, изгиба, трения и изменения толщины заготовки в процессе деформирования. Используем формулу (298) для приближенного определения поля деформаций в заготовке при отбортовке. Рассмотрим вначале, как изменяется толщина заготовки в процессе отбортовки на некотором этапе деформирования, при котором радиус исходного отверстия /"о увеличивается на величину а (см. рис. 89) и становится равным Гот (величины а и Гот изменяются в процессе деформирования). Одновременно радиус любого кольцевого элемента с начальным радиусом увеличится до значения р. Примем, что соотношение между напряжениями Ор и о е, действующими на рассматриваемый элемент в процессе деформирования, не изменяется. Тогда из уравнения связи (35) может быть получена формула (42), которая для рассматриваемого случая с учетом ад = = 05 может быть записана в виде [c.241]

Способы деформации, с помощью которых можно исследовать влияние на упрочнение деталей сжимающих или растягивающих нагрузок и крутящего момента в различных сочетаниях, должны обеспечивать не только необходимый набор действующих нагрузок, но и иметь принципиально единый основной формообразующий элемент. Таким требованиям удовлетворяет процесс деформации протягиванием детали или заготовки через отверстие деформирующего инструмента. Отверстие может быть и в матрице, а также образовываться комплектом роликов, валков, бойков и т. п. [c.16]

Угол наклона I оказывает существенное влияние на направление выхода стружки. При отрицательных значениях угла к = == —(5.,. 10)° стружка движется по направлению подачи в предварительно обработанное отверстие, поэтому такие значения угла X возможны только у зенкеров для обработки сквозных отверстий. При обработке глухих отверстий выбирают А. = 0°. У твердосплавных зенкеров, для упрочнения вершины зуба применяют положительное значение Х=10...15°. [c.123]

Существенное влияние на значение относительного равномерного удлинения оказывает состояние материала заготовки у кромки технологического отверстия. Если упрочнение металла у кромки отверстия незначительно или совсем отсутствует (что может быть [c.185]

В связи с отсутствием методики учета влияния концентраторов напряжений и деформационного упрочнения вдоль кромки технологического отверстия, полученного пробивкой, сверлением или каким-либо другим способом, аналитическая функция (в явном виде) для определения коэффициента отбортовки пока не получена. [c.186]

Специальные исследования показали высокую эффективность упрочнения, повышающего сопротивление поверхности детали контактным нагрузкам. Известно, что высокий уровень контактных напряжений приводит к наклепу сопрягаемых поверхностей и последующему их повреждению, являющемуся потенциальным очагом зарождения усталостной трещины. Для оценки эффективности упрочнения соединений типа отверстие — стержень введен показатель повреждаемости поверхности (отношение числа циклов наработки соединения к площади поверхности, поврежденной в результате влияния контактных напряжений). Испытания показали, что в результате упрочнения сопрягаемых поверхностей показатель [c.243]

Увеличение продолжительности центробежно-шарикового упрочнения от 20 до 80 мин (от 4 до 16 проходов) не оказывает заметного влияния как на величину остаточных напряжений, так и на глубину их распространения. При упрочнении отверстия проушины шатуна из стали 18Х2Н4ВА максимум остаточных напряжений находится на глубине 0,12—0,15 мм, а величина остаточных напряжений сжатия и глубина их распространения практически не отличаются от значений, полученных для центробежно-шарикового упрочнения. Центробежно-шариковое упрочнение и раскатка в широком диапазоне режимов упрочнения стали 18Х2Н4ВА (высокий отпуск) позволяет получить максимальные остаточные напряжения сжатия 50 кгс1мм . [c.154]

Влияние глубины азотированного слоя на предел выносливости азотированных деталей с концентраторами напряжений и без концентраторов напряжений подобно влиянию глубины цементованного слоя. Цементация, а особенно азотирование резко повышают предел выносливости стальных деталей с концентраторами напряжений, если упрочненный слой непрерывно проходит и по опасным зонам (галтели, отверстия, шпоночные пазы, места проходов отверстий и др.). Применение местного предохранения от азотирования или цементации или удаление упрочненного слоя в местах концентрации напряжений приведет к тому, что в результате химико-термической обработки упрочнения не будет. [c.304]

Важным показателем прочности неподвижного сопряжения является крутящий момент, которому оно может сопротивляться. Следует отметить, что на прочность сопряжения, восстанавливаемого ЭМО, влияет ряд факторов. К ним относятся отклонение от овальности посадочного отверстия втулки, отклонение от параллельности выступов сопряжений, разность по их ширине, шероховатость боковых сторон выступов и др. Эти факторы трудно учесть расчетным путем, а поэтому для приближенной оценки были проведены опыты, основанные на методе исключения контактной поверхности. Из стали 45 была изготовлена прочная втулка (48 HR a), приспособленная для зажима ее на скручивающей машине МК-50. Обработанное отверстие втулки имело диаметр 19,59 мм, отклонение от овальности — 0,006 мм. Валик из нормализованной стали 45 был упрочнен с указанным выше режимом таким образом, что натяг составляет 0,035 мм. Так же, как и в предыдущем случае, на валике прорезались канавки с шагом S = 2 мм. Предварительные опыты показали, что запрессовка в сочетании со скручиванием не оказывают существенного влияния на изменение скручивающего момента (табл. 30). [c.158]

Практически определяют условный предел усталости, или предел ограниченной выносливости, как напряжение, при котором металл выдерживает определенное число циклов (ГОСТ 2 860—65). Предел выносливости в значительной степени зависит от наличия концентраторов напряжений отверстий, надрезов, резких изменений сечения и т. д. Значения предела выносливости могут существенно изменяться в связи с неоднородностью структуры, наличием неметаллических включений, формой н распределрнирм кярбипов и т. п. Неметаллические включения неблагоприятной формы и ориентации, вокруг которых происходит концентрация напряжений, снижают предел выносливости металла. С уменьшением размеров зерна и упрочнением границ предел выносливости повышается. На величине предела выносливости сказывается частота нагружения при этом влияние изменений частоты характеризуется значительным разнообразием для разных металлов и сплавов, интервалов частот и видов нагружения. [c.50]

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]

Меньшие значения относятся к случаю концентрации напряжений у поперечного отверстия. при условии закалки по всей зоне концентрации напряжения н при сохранении пластичной сердцевины. Обкатка подступичной части валов с напрессованными деталями, галтели прямых ступенчатых валов, обжатие пуансоном края отверстия в валу с поперечным отверстием и т. п. Обкатка галтели коленчатого вала. При нагреве и в условиях длительной службы влияние упрочнения от наклёпа ослабевает. Цифры, заключённые в скобки, нуждаются в дополнителыюй проверке [c.525]

Влияние поверхностных методов упрочнения накаткой и поверхностной закалкой т. в, ч, подробно исследовалось И. В. Кудрявцевым, Н. М, Саввиной, Н, Б, Барановой и Н. А, Балабано-ьЫм [60]. Эти авторы определили усталостную прочность высокопрочного чугуна на образцах диаметром 15 и 50 мм при изгибе и кручении, на гладких образцах и образцах с концентраторами напряжений (круговые надрезы, бурты, запрессовка и отверстие). [c.236]

Величина коэффициента отбортовки, благодаря изменению радиуса отверстия, в процессе деформирования изменяется от начального максимального значения = RJrg до k , = I в конце деформирования. Одновременно. с уменьшением коэффициента отбортовки увеличивается напряжение текучести металла заготовки вследствие упрочнения. Противоположное влияние изменения коэффициента отбортовки и упрочнения на величину о ртак позволяет предположить, что при отбортовке, так же как и при вытяжке, напряжение Орщах достигнет наибольшей величины на некотором промежуточном этапе деформирования. [c.246]

Вследствие пластичности сорбита отпуска свойства улучшаемых сталей незначительно зависят от качества поверхности наличие на поверхности деталей резьбы, отверстий, галтелей, шпоночных канавок незначительно отражается на вьшосливости деталей. Влияние концентраторов на поверхности деталей может бьггь нейтрализовано дополнительным упрочнением поверхностных слоев деталей пластическим деформированием, индукционной закалкой, азотированием. После такой обработки затруднено возникновение микроплас-тических деформаций поверхностных слоев, приводящих к зарождению усталостных трещин. Кроме того, обработка создает в поверхностных слоях остаточные сжимающие напряжения, которые вместе с растягивающими напряжениями под действием внешней нагрузки нейтрализуют или уменьшают действие растягивающих напряжений. Комбинирование термического улучшения с обработкой поверхности деталей обеспечивает им повьшхенную эксплуатационную надежность. [c.64]

От аэродинамических и инерционных сил в сечении лонжерона лопасти возникает равнодействующая сила и момент. Сила может быть разложена на три компонента. Два из них являются поперечными силами в плоскости сечения вдоль двух взаимно перпендикулярных осей, одну из которых можно приближенно считать совпадающей с хордой профиля. Третий компонент— осевая сила (вдоль оси лопасти). Момент состоит из нзгибающих моментов в плоскости взмаха и плоскости вращения и крутящего момента. Так как поперечные силы значения не имеют, то в дальнейшем они не рассматриваются. Осевая сила практически равна центробежной, возникающей вследствие вращения винта. Она вызывает растяжение лонжерона. В связи с тем, что центробежная сила имеет большую величину (десятки тонн), в поперечном сечении лонжерона появляются большие нормальные напряжения. Они практически не изменяются по величине, поэтому являются статической подгрузкой, которая может вызвать снижение долговечности. С учетом этого при проектировании выбирают площадь поперечного сечения лонжерона. От крутящего момента в сечении лонжерона возникают касательные напряжения, не оказывающие заметного влияния на ресурс. Исключение может составить комлевая часть лопасти из композиционных материалов из-за наличия отверстий для крепления наконечника. Ранее были указаны способы упрочнения. Крутящий момент комлевой части лопасти передается на систему управления и определяет ее прочность. [c.113]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...