Влияние обработки на структуру и состояние поверхностного слоя

Влияние обрабатываемого материала. Химический состав, физико-механические свойства и структура материалов оказывают большое влияние на допустимую скорость резания. На величину скорости резания при обработке металлов оказывает влияние как состояние металла (горячекатаный, отожженный, холоднокатаный), так и состояние поверхностного слоя заготовки. Например, наличие корки, т. е. более твердого, чем основной металл, слоя металла на поверхности заготовки вынуждает снижать скорость резания. [c.110]

При сжатии подобных цилиндрических заготовок из одного и того же металла, но разных по размеру сопротивление деформации тем больше, чем меньше размер образца. С. И. Губкин объясняет этот эффект тем, что для меньшего по размерам образца создаются в большей степени условия для всестороннего объемного сжатия за счет относительно более сильного развития контактной поверхности и возникновения относительно больших напряжений сжатия от сил контактного трения. Однако эффект увеличения напряжения — незначительный, и, видимо, более существенное значение фактора FjV обусловлено большей относительной развитостью поверхности и за счет этого более существенным воздействием внешней среды на пластичность и сопротивление деформации меньших по объему образцов. При этом на изменение пластичности и сопротивление деформации оказывают влияние 1) окружающая среда 2) состояние поверхности слоев, сформировавшихся по структуре и свойствам в результате обработки резанием 3) контактное трение и поверхностное натяжение. [c.480]

Прочность деталей машин, работающих при большом числе перемен нагрузок, в значительной степени зависит от состояния поверхностных слоев. Усталостная трещина возникает на поверхности детали, где действуют наибольшие напряжения при изгибе, кручении. Дефекты поверхности в виде рисок от прохождения режущей кромки при обработке, неравномерности структуры, остаточных напряжений и неравномерности физико-меха-нических свойств подповерхностного слоя способствуют возникновению очагов концентрации напряжений, что приводит при некоторых методах обработки к резкому снижению предела выносливости (рис. 133). На рис. 133 по оси ординат отложены значения коэффициента р, характеризующего влияние метода обработки (качества поверхности) на предел выносливости в зависимости от предела прочности [c.402]

Для многих конструкционных сталей испытания на растяжение являются мягким способом нагружения и поэтому не выявляют влияния на механические свойства некоторых особенностей структуры, например превращений, определяющих отпускную хрупкость, состояния поверхностного слоя и др. Для оценки роли этих факторов, а также поведения металлических сплавов при низкой температуре и их чувствительности к надрезам конструкционные стали ответственного назначения, особенно после термической обработки, подвергают наряду с испытаниями на растяжение гладких образцов также испытаниям на ударную вязкость и на усталость. [c.118]

Важным фактором, влияющим на структуру поверхностного слоя, являются окислительные процессы, которые быстро развиваются в новых поверхностях, появившихся в процессе обработки, i У большинства металлов на поверхностях образуются тонкие окисные пленки. Так как пленка находится в напряженном состоянии, то при ее росте возможны разрывы пленки и она приобретает пористое строение. При трении поверхностей деталей машин тонкие слои подвергаются в зоне контакта многократным воздействиям нормальных и тангенциальных напряжений, в сочетании с температурными влияниями и действием среды приобретают рельеф, характерный для данных условий эксплуатации. Поэтому следует различать принципиально неодинаковые виды рельефа поверхности—технологический и эксплуатационный [90 L [c.77]

Структура и геометрия поверхности деталей определяются природой металла, технологией изготовления и режимами обработки. Степень взаимосвязи этих факторов и их влияние на формирование свойств машиностроительных деталей в настоящее время изучены недостаточно. Сравнительное исследование состояния поверхностей (поверхностного слоя) деталей, полученных различными методами, позволяет оценить их эффективность в формировании качественной поверхности. [c.115]

В большинстве своём эти допущения касаются именно тех свойств, которые оказывают существенное влияние на процессы, имеющие место при фрикционном взаимодействии поверхностей. Прежде всего следует упомянуть, что эти процессы протекают в тонком поверхностном слое, который неоднороден по механическим характеристикам и имеет сложную структуру. Неоднородности поверхностных слоёв, возникающие в силу применения различных видов технологии обработки поверхности, нанесения износостойких и твёрдых смазочных покрытий, а также в процессе эксплуатации, влияют на характер напряжённого состояния и разрушения поверхностных слоёв при контактном взаимодействии двух тел. К этим неоднородностям относятся, прежде всего, геометрическая и механическая неоднородности, схематически изображенные на рисунке. [c.6]

Скорость растворения сплавов зависит главным образом от их состава, электрохимической активности и электрохимических эквивалентов компонентов, составляющих сплав, а также от физико-химических параметров электролита. При увеличении содержания в сплаве хрома затрудняется нарущение его пассивного состояния при воздействии галоидных анионов [193]. Вследствие различия электрохимических эквивалентов компонентов сплава, их потенциалов растворения и способности к пассивированию во многих случаях при ЭХО происходит увеличение в поверхностном слое содержания более электроположительных составляющих (например, никеля, меди, молибдена). При этом в анодной поляризационной характеристике сплава может наблюдаться несколько участков, соответствующих пассивации его различных компонентов [178]. Это обусловливает необходимость обеспечения приблизительно одинаковой скорости растворения всех основных компонентов сплава при подборе электролита. Определенное влияние на процесс анодного растворения кроме химического состава сплава оказывает и его структура. Связь производительности электрохимической обработки сталей с их микроструктурой показана в работе [127]. При анодном растворении жаропрочных сплавов на никелевой основе отмечалось преимущественное растворение (растравливание) границ зерен вследствие их относительно более высокой активности. В зависимости от природы фаз, составляющих данный сплав, существенно различаются параметры возникающих на них пленок [117]. [c.34]

В. Т. Степуренко исследовал также влияние структурного состояния стали 45 и состояния ее поверхностного слоя на циклическую выносливость при условиях наводороживания из коррозионной среды, которое будет описано ниже, на стр. 118—121. Исследовались образцы стали перлито-ферритной, сорбитной и мартенситной структуры и образцы, поверхностный слой которых подвергался различным видам упрочняющей обработки— закалкет. в. ч., обкатке роликами и суль-фидированию. Результаты этого исследования представлены на столбчатой диаграмме на фиг. 81. На этой же диаграмме показано влияние других коррозионных сред (воды и 3%-ного раствора Na l в воде) на выносливость. [c.97]

Для деталей, воспринимающих переменные нагрузки, состояние поверхностных слоев оценивается не только с точки зрения трения и износа, но и по способности противостоять возникновению и развитию очагов усталостного разрушения. На технологию в этом случае возлагается дополнительная задача — формирование в поверхностных слоях остаточных внутренних напряжений сжатия. Применение способов упрочняюще-чистовой обработки оказывается в данном случае обязательным. Выбор самого способа и режимов обработки требует обычно проведения экспериментальных исследований, стендовых и натурных испытаний, в ходе которых должно быть оценено влияние обработки не только на напряжёния, но и на шероховатость поверхности, так как она имеет непосредственное отношение к усталостной прочности. При этом определяется также действие наклепа на структуру поверхностных слоев отрицательное влияние перенаклепа может, оказаться более значительным, чем не-донаклепа. [c.10]

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]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...