К и с л и к. Влияние деформации на износ сталей

ВЛИЯНИЕ ДЕФОРМАЦИИ НА ИЗНОС СТАЛЕЙ [c.235]

В. А. Кислик [45] при испытании износостойкости образцов в напряженном состоянии обнаружил, что износ сталей по Шкода-Савину при растягивающих напряжениях увеличивается, а при сжимающих (деформации сжатия) у.меньшается. При изучении влияния среднеуглеродистой стали (0,36% С) при трении качения с 10%-ным проскальзыванием на износостойкость пластически деформированных образцов выявлено, что пластическая деформация растяжения сопровождается у.меньшением износостойкости. Пластическая деформация сжатия сопровождается неодинаковым изменением износостойкости и величины остаточной деформации при малых, степенях деформации наблюдается уменьшение износа, при дальнейшем увеличении деформации износ интенсивно возрастает (фиг. 102), [c.164]

Рис. 45. Влияние легирующего эквивалента на величину износа инструментальных сталей для горячей деформации ад-1600 Н/мм

Влияние материала резца и обрабатываемого материала на температуру резания. Естественно ожидать, что при резании хрупких металлов, например чугуна, когда работа пластической деформации весьма мала и удельные силы резания незначительны, температура резания заметно ниже, чем при обработке стали (фиг. 107, а). Правда, давление чугунной стружки сосредоточивается непосредственно на режущей кромке или вблизи ее, но это весьма неблагоприятное обстоятельство влияет больше на абразивно-механический износ режущей кромки, чем на температуру резания. [c.134]

В данной серии опытов ис- 2Ц следованию подвергались образцы в виде кольцевых секторов, вырезанных из втулок, О протянутых по разным схемам или обработанных различными видами резания. Поскольку в таких образцах (1/12 часть кольца) остаточные напряжения I рода отсутствуют, а различие в шероховатости поверхности образцов при указанной разности в твердости элементов пары существенно не сказывается на величине износа, имеющееся различие в износостойкости образцов следует отнести за счет различия в упрочнении при разных схемах протягивания или обработки резанием. Влияние упрочнения на износостойкость иллюстрируется рис. 99, где представлены графики износа при вращательном относительном движении образцов из стали У8, втулки из которой обработаны протягиванием с а = 0,4 мм до различных суммарных натягов. Из рисунка видно, что по мере увеличения пластической деформации наблюдается тенденция к уменьшению величины износа. [c.149]

Все рассмотренные выше методы достижения требуемого качества обрабатываемых -деталей позволяют в той или иной степени сократить все составляющие суммарной погрешности обработки и при определенных условиях способствуют увеличению произ водительности. Часть этих методов получила широкое распространение в промышленности. В основном это относится к методам, сокращающим влияние систематических факторов размерного износа инструмента, температурных деформаций системы СПИД и т. п. В свою очередь, это привело к тому, что удельный вес погрешности, определяемой действием случайных факторов, резко возрос, и именно она стала основным препятствием на пути увеличения точности и производительности обработки. Как показывают экспериментальные исследования и обработка статистических данных, полученных на промышленных предприятиях, погрешность динамической настройки системы СПИД, зависящая, в частности, от колебания входных параметров деталей, часто составляет 80% и более от суммарной погрешности обработки. [c.162]

Влияние отпуска на обрабатываемость жаропрочных сплавов третьей группы противоположно показанному для жаропрочных сталей. При отпуске в жаропрочных сплавах образуется большее число высокодисперсных частиц вторичной фазы — интерметаллидов. Они препятствуют деформации сдвига в процессе резания этих сплавов и повышают их истирающую способность. Это приводит к усилению износа резца и понижению его стойкости. Следовательно, после закалки жаропрочные сплавы обрабатываются лучше, чем после закалки с отпуском. Опыты под- [c.51]

В процессе трения и износа поверхностные слои трущихся деталей машин находятся в условиях неравномерного объемно-напряженного состояния сжатия, при этом даже очень хрупкие материалы (чугун, сталь с высокой степенью закалки) обладают повышенной пластичностью. В зависимости от условий трения активные слои под влиянием пластической деформации и тепла изменяют свою структуру, это приводит к возникновению остаточных напряжений между активным слоем и основной массой металлов детали. Износоустойчивость деталей машин можно повысить приданием рабочим поверхностям определенных свойств, различных для последовательных стадий работы. На первой стадии (период проработки) необходима высокая прирабатываемость металла, а после приработки металл должен приобрести высокую износоустойчивость. Такие свойства поверхностных слоев могут быть получены, например, для поршневых колец тракторных двигателей, покрытых пористым хромом с последующим железнением (осталиванием) и оксидированием. [c.394]

В то же время по мере сокращения влияния упругих перемещений на точность обработки на роль доминирующих факторов стали выдвигать температурные деформации, геометрическую, неточность станка, износ звеньев системы СПИД. Ранее посредством различных способов и средств подавлялось и уменьшалось систематическое влияние перечисленных факторов на точность обработки. Так, например, в случае износа направляющих станины станка определялась систематическая составляющая погрешности обработки от действия этого фактора. На основании измерения йтой погрешности рассчитывалась программа и вводилась в систему точностной поднастройки системы СПИД. Однако при этом не учитывалась случайная составляющая погрешности, порождаемая действием этого фактора, не учитывались и такие погрешности, как неточность вращения шпинделя и др. Аналогичную картину можно наблюдать и в сокращении влияния температурных деформаций, износа звеньев системы СПИД (не тол ьк6 р ежу щего инструмента). Если ранее эти факторы в ряде случаев не оказывали существенного влияния на точность обработки, то в условиях совместного действия систем активного контроля и управления упругими перемещениями они становятся одной из главных причин, порождающих оставшуюся часть погрешности обработки. Поэтому другой задачей дальнейшего повышения точности обработки деталей является поиск путей, позволяющих сокращать совокупное влияние указанных факторов. [c.660]

Под влиянием холодной пластической деформации в стали марки ПЗ происходит процесс упрочнения, выражающийся в резком повышении твердости (до 400—450Ив)- Некоторое повышение твердости при снижении вязкости получается при нагреве на температуры 500—600°. Высокая вязкость и способность к сильному упрочнению придает стали марки Г13 высокую сопротивляемость износу, сопровождающемуся деформацией (щеки дробилок, крестовины переводных стрелок, козырьки черпаков экскаваторов, драг и землечерпалок, траки тракторов и танков и т. п.). Для деталей, подвергающихся только шлифующему воздействию без деформации (следовательно, и без упрочнения), сталь марки Г13 неприменима. Сталь марки Г13 с трудом поддается горячей пластической деформации и плохо обрабатывается резанием. Поэтому детали из стали марки Г13 изготовляются преимущественно отливкой. Большой недостаток стали марки Г13 состоит в ее склонности к столбчатой кристаллизации. Улучшить строение литой стали можно предварительным низким отжигом [c.124]

Высокомарганцовистая аустенитная сталь (см.табл. 30). содержащая 10—15% марганца и 1 —1,4% углерода после закалки с температуры 1000—1050° С в воде, имеет вязкую аустенит)1УЮ структуру. Характерной особенностью этой стали является сочетание свойств высокого сопротивления истиранию (при больших давлениях на трущихся поверхностях) и хорошего сопротивления ударным нагрузкам. Высокое сопротивление износу марганцовистого аустенита обт ясняется его большой склонностью к упрочнению под влиянием наклепа и превращением аустенита в мартенсит пол влиянием деформации. Образующийся весьма твердый поверхностный слой хорошо сопротивляется истиранию, тогда как сохранившаяся вязкая аустенитная сердцевина успешно противостоит ударным нагрузкам. Обладая в несколько раз более высоким сопротивлением истиранию, чем уг.теродистая сталь, высокомарганцовистая аустенитная сталь применяется для изготовления щек камнедробилок, деталей шаровых мельниц, траков тракторов, крестовин и стыков железнодорожных путей и т. п. [c.115]

Нами проведены исследования по определению влияния параметров шероховатости стальных поверхностей на нагрузочную способность металло-фторопласта и износ применительно к условиям работы тихоходных тяжелонагруженных узлов металлургического оборудования (шпиндельные устройства конвейеров, разматывателей рулонов и др.). Для тихоходных тяжело-груженных пар трения характерным является низкая скорость относительного скольжения, почти не вызывающая нагрев поверхностей трения и высокие удельные нагрузки, обусловливающие значительные упругопластические или пластические деформации в местах фактического контакта. При относительном перемещении контактирующих поверхностей различной твердости (например, сталь — металлофторопласт) происходит пластическое оттеснение деформируемого материала, которое при определенной глубине внедрения нарушается вследствие образования застойной зоны заторможенного материала. [c.98]

Влияние характера движения индентора. При возвратно-поступательном движении индентора сохраняется периодический характер накопления пластической деформации (рис. 45), но но сравнению с аналогичными условиями трения при движении индентора в одном направлении [116]J наблюдаются некоторые отличия. Увеличение ширины дифракционных линий (110) и (220) a-Fe на начальной стадии процесса в первом случае происходит медленнее, чем во втором. Число циклов до разрушения по результатам рентгеновского анализа составляет 11, по результатам измерения микротвердости — 13, т. е. практически равно его значению нри движении индентора в одном направлении в аналогичных условиях трения. Однако процесс нарушения сплошности развивается более интенсивно. Об этом свидетельствует более полное снятие мик-ронанряжений при установившемся значении величины блоков и вид поверхности образца, свидетельствующий о том, что разрушение охватывает значительный объем [116]. Определение интенсивности износа показало, что при возвратно-поступательном движении индентора отделение частиц износа происходит раньше, чем при движении индентора в одном направлении. Такое расхождение между закономерностями структурныхГизменений и разрушением поверхностного слоя стали 45 обусловлено тем, что при возвратно-поступательном движении индентора большое значение приобретают процессы разрушения, связанные с возникновением вакансий и ростом их плотности [117], что не влияет на ширину дифракционных линий, связанную только с плотностью дислокаций. [c.67]

Минимум износа отмечается в этих испытаниях при небольших (2—5%) величинах пластической деформации сжатия, тогда как во всех случаях деформации растяжения и при больших (выше 5—10%) деформ циях сжатия износ увеличивался по сравнению с износом недеформированной стали. Снижение износа при деформации сжатием наблюдается тем большее, а минимум обозначается при тем более высоком значении величины деформации, чем больше количество углерода в стали. В свете результатов испытаний на износ в упругой стадии деформации влияние наклепа растяжением и сжатием на износоустойчивость сталей, пластически деформированных, должно быть объяснено как следствие скольжений в зерн.х феррита и перлита и как результат возникновения внутренних напряжений второго рода. Остаточное внутреннее напряжение второго рода между зернами перлита и феррита оказывает влияние, аналогичное влиянию напряжений от внешних сил. [c.238]

На выбор материалов могут оказать влияние физико-химические явления иа поверхностях трения, зависящие от условий работы. Например, высокомарганцовистая - сталь Гатфильда аустенитного класса, из которой изготовляют крестовины рельсов, щеки камнедробилок, зубья ковшей экскаваторов, броневые плиты шаровых мельниц, рудные течки и желоба агломерата, воронки для приемки и распределителей шихты, дозировочные столы и другие детали,, в исходном литом состоянии имеет аустенитную структуру с некоторым количеством мартенсита и включения карбидов. После закалки,, фиксирующей аустенитную структуру, сталь приобретает высокую прочность при значительной вязкости вс, = 800. .. 1000 МПа, ударная вязкость = 200. .. 300 H м/ м , НВ 200. .. 220) и высокую-износостойкость. Ее используют для деталей, подвергающихся изнашиванию при больших давлениях и ударных нагрузках. Большая износостойкость стали обусловлена ее способностью к наклепу, которая тем больше, чем выше удельная нагрузка. Пластическая деформация повышает твердость стали до NB 500. Наклеп вызывается в меньшей степени превращением аустенита в мартенсит и в большей степени выделением карбидов, за которым следует измельчение кристаллитов, что повышает сопротивление сплава пластической деформации. Удары при трении приходятся, таким образом, по твердой корке на вязком основании при износе корка возобновляется. [c.326]

Все это вызывает более тяжелые, по сравнению с точением, условия процесса стружкообразования при сверлении, большие деформации срезаемого слоя, увеличенное тепловыделение и повышенный нагрев сверла. Процесс стружкообразования на небольшом участке режущей кромки подчиняется тем же закономерностям и сопровождается теми же явлениями, что и при точении упругие и пластические деформации, тепловыделение, наросто-образование, упрочнение, износ инструмента здесь возникают по тем же причинам. Как и при точении, на температуру резания при сверлении скорость резания оказывает большее влияние, чем подача. При сверлении сталей образуется в основном сливная стружка, а при обработке чугунов — стружка надлома. [c.194]

Для повышения прочности и износостойкости в стали добавляют один или несколько легирующих элементов. Хром является одним из наиболее универсальных и широкоирименяемых легирующих элементов. Хром усиливает действие углерода, повышает твердость, стойкость к износу, расширяет предел упругости, увеличивает прочность на разрыв и прокаливаемость. Никель увеличивает ударную прочность, предел упругости и прочность стали на разрыв. Прочная н вязкая поверхность никелевых сталей обеспечивает высокую стойкость к усталости и износу. Никелевые стали хорошо подвергаются цементации, никель уменьшает деформацию и обеспечивает хорошие свойства сердцевины. Молибден увеличивает прокаливаемость сталей и оказывает значительное влияние на уменьшение твердости сталей при температурах отпуска. Титан размельчает зерно — обрабатываемость ухудшается. [c.83]

Уменьшение износа при малых степенях деформации следует объяснить неучтенными факторами при испытании. Тогда можно утверждать, что при любой степени деформации, будет ли это деформация сжатия или растяжения, износ увеличивается. Следовательно, на износ влияют и напряжения второго рода, остающиеся в стали после удаления нагрузки. Однако на износостойкость закаленных сталей при испытании по Шкода-Савину кроме остаточных напряжений существенное влияние оказывают еще и карбиды, выделившиеся из мартенсита. По исследованиям Г. В. Курдюмова и Н. Ослона [62], процесс коагуляции кристаллов карбида при температуре отпуска до 300° С происходит медленно, и выделение карбидов практически прекращается. При температуре отпуска 300—350°С происходит полный распад пересыщенного твердого раствора и начинается коагуляция карбидов процесс этот протекает с достаточно большой скоростью. Следовательно, в этом интервале температур карбиды, выпавшие из твердого раствора, достигают определенных размеров и служат опорой в мягкой основной массе и в сочетании с благоприятным распределением остаточных напряжений значительно увеличивают износостойкость. Отпуск при [c.164]

Изменение деформации срезаемого слоя и температуры резания при изменении диаметра расточки должно оказать влияние на стойкость [1)0] и интенсивность размерного износа резца. Экспериментальное исследование зависимости между диаметром растачиваемого отверстия и интенсивностью размерного износа резца проводилось на образцах из стали 1Х18Н9Т с внутренним диаметром 17 26 и 37 мм. Режим резания / = 0,30 мм s = 0,06 mmJo6 v = AO- 164 м/мин. [c.171]

С целью выяснения влияния напряженного состояния, вызванного нагружением, на износ металла были проведены некоторые исследования. Для исследования влияния статических растягивающих напряжений на износостойкость металла применялись кольца размером 42x37x10 мм из отожженной стали 45, полированные наждачной бумагой № ООО вручную и протравленные в электролите, состоящем из 50 г серной кислоты, 15 г ортофос-форной кислоты и 50 г хромового ингидрида на 1 10 м дистиллированной воды. Напряженное состояние создавалось механическим путем. Кольца насаживались на разжимную оправку и растягивались изнутри, степень деформации колец лимитировалась съемными кольцевыми шайбами толщиной 0,5 мм (рис. 105). Тангенциальные напряжения (в Па) на поверхности трения определялись по деформации кольца по формуле [c.159]

Например можно сравнить две поковки кольца—одну, назначенную для изготовления бандажа, а другую—для кольцевой шестерни (фиг. 5, 6). Для бандажа требуется, чтобы волокна стали были расположены параллельно плоскости катания это строение обеспечит наибольшее сопротивление износу для зубьев Ж0 шестерни направление волокон параллельно внешней новерхности очевидно создает наименьшее сопротивление излому поэтому для хорошей службы нужно иметь направление волокон перпендикулярно к поверхности катания. Если расположение волокон стали имеет такое большое значение, то вполне естественно изучение самого течения и расположения этих волокон под влиянием удара. Эта работа была проделана Массеем. На вкл. л. II приведены фотографии образцов из мягкой стали с точно вставленным стержнем из той же стали, подвергнутых Массеем деформации ковкой и разрезанных потом по центру для выявления течения металла. Размеры образцов следующие диаметр 75 мм, высота 75 мм, диам. стержня 25 мм. [c.352]

Износ и затупление режущей поверхности шлифовального круга также по-разному может влиять на начальные напряжения как уменьшая, так и увеличивая их. Так, опыты показали, что при шлифовании сталей типа 20X13 кругами из электрокорунда белого, зернистостью 40, средней твердости, на бакелитовой связке наблюдается повышение уровня начальных напряжений по мере затупления круга. При шлифовании титановых сплавов кругом из карбида кремния зеленого, зернистостью 16, средне мягким, на керамической связке наблюдается обратное явление - более высокие напряжения наблюдаются при работе заправленным кругом. Эти, на первый взгляд, противоречивые результаты объясняются следующим образом. С увеличением износа абразивных зерен происходит усиление влияния таких противоположных процессов, как термопластических деформаций ПС, упрочнения в результате чисто механического воздействия зерен на ПС и отдыха под воздействием высоких температур. За- [c.181]

Существенное влияние на процесс алмазного выглаживание оказывают СОЖ, которые образуют на поверхности алмаза пленки, снижаюидае коэффициент трения, износ алмаза и облегчающие пластические деформации в зоне контакта алмаза с металлом. В качестве СОЖ применяют индустриальное масло (для сталей и сплавов), керосин (для цветных металлов и сплавов), а также специальные составы СОЖ с поверхностно-активными веществами. [c.240]

Интенсивность изнашивания в контакте с абразивом спеченных и закаленных сталей, фазовый состав (количество остаточного аустенита) на поверхности сталей до и после абразивного износа представлены в табл.4. На примере стали ПА-ЖГр1,5Х2Н отмечено влияние гомогенности сплава на фазовый состав и абразивостойкость, возрастающую приблизительно в 2 раза при спекании по оптимальному режиму. С повышением температуры нагрева под закалку износ (мг) снижается для обоих составов, минимальная интенсивность изнашивания характерна для сталей, закаленных с температуры 1050°С, где наблюдается максимальный объем у - а превращения при трении. Это объясняется расходом части энергии фрикционного взаимодействия на переход аустенита в мартенсит деформации в поверхностном слое, что, в конечном счете, приводит к увеличению энергетических затрат на разрушение поверхности и росту абразивостойкости. [c.270]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...