Изменение формы и размеров деталей. Термические напряжения

При термической обработке или отливке деталей в металле происходят структурные изменения, связанные с объемными изменениями, а при нагреве и охлаждении (растяжение и сжатие) в различных сечениях детали происходят неравномерные деформации растяжения или сжатия, в результате которых также возникают внутренние напряжения, приводящие к изменению форм и размеров деталей. [c.29]

Основными факторами, от которых зависит прочность деталей при переменной нагрузке, являются асимметрия цикла, концентрация напряжений, форма и размеры деталей, качество их поверхности, способы механической и термической обработки и тип напряженного состояния. Форма цикла и частота изменения напряжений влияют на прочность деталей значительно меньше. [c.54]

Таким образом, по сравнению с начальным состоянием, т. е. состоянием сборки, следует различать 1) процесс изменения теплового состояния 2) новое, измененное тепловое состояние. Первое характеризуется большими временными разностями температур, существенными изменениями формы и значительными термическими напряжениями, второе — малыми разностями температур, умеренными изменениями формы и относительно небольшими напряжениями, большим изменением размеров горячих деталей. [c.51]

Связь трения и износа с неровностями поверхности. Современная молекулярно-механическая теория трения объясняет силу сухого (и граничного) трения скольжения образованием и разрушением адгезионных мостиков холодной сварки контактирующих участков шероховатой поверхности и зацеплением (и внедрением) неровностей 110, 40]. Трение обусловлено объемным деформированием материала и преодолением межмолекулярных связей, возникающих между сближенными участками трущихся поверхностей. При этом износ протекает в виде отделения частиц за счет многократного изменения напряжения и деформации на пятнах фактического контакта при внедрении неровностей истирающей поверхности в истираемую поверхность. Во многих случаях износ имеет усталостный характер растрескивания поверхностного слоя под влиянием повторных механических и термических напряжений, соединения трещин на некоторой глубине и отделения материала от изнашиваемого тела. Интенсивность изнашивания зависит от величины фактического контакта и напряженного состояния изнашиваемого тела, которые в свою очередь в сильной степени зависят от размеров и формы неровностей и, в частности, от радиусов закругления выступов. В обычных условиях истирающая поверхность является существенно более жесткой и шероховатой по сравнению с той, износ которой определяется, и ее неровности оказываются статистически стабильными при установившемся режиме трения. Таким образом, в отношении износостойкости деталей неровности их поверхностей имеют первостепенное значение. [c.46]

На точность обработки оказывают влияние и остаточные напряжения в детали, которые появляются под влиянием а) неравномерного остывания поковок и отливок в результате наличия переходов от тонкостенных к толстостенным частям б) наклепа, возникающего при обработке металлов резанием в) термической обработки. После обработки происходит изменение остаточных напряжений, и деталь деформируется, что приводит к искажению ее формы и изменению размеров. [c.13]

При неравномерном охлаждении отдельных элементов систем появляются внутренние термические напряжения. Эти напряжения вызывают деформации и изменения формы деталей. Если напряжения превышают предел текучести, то деформации могут иметь остаточный характер. При увеличении местных напряжений до значений, превышающих предел прочности при статическом нагружении либо при ударном приложении внешней нагрузки, может произойти разрушение деталей. Особенно вероятно появление термических напряжений в местах резкого изменения размеров сечения в соединениях разнородных металлов. [c.47]

Структурные изменения наплавленного и основного металлов в зоне термического влияния могут сопровождаться изменением объема. Напряжения, возникающие вследствие изменений структуры металла, имеют большое значение только для сталей, склонных к закалке (особенно легированных), так как образование мартенсита при закалке сопровождается увеличением объема металла. Величина деформаций и напряжений в значительной степени зависит от формы деталей, их размеров и зоны нагрева при сварке. [c.310]

Химико-термическая обработка деталей заключается в их нагреве и выдержке при высокой температуре в активных газовых, жидких или твёрдых средах, что приводит к изменению химического состава, структуры и свойств поверхностных слоёв. Следует отметить, что процессы диффузионного насыщения углеродом и азотом снижают коррозионную стойкость деталей. Для предохранения от коррозионных повреждений цементуемых деталей могут применяться гальванические и химические покрытия хромирование, кадмирование, фосфатирование, меднение, лужение. Однако эти покрытия снижают предел выносливости цементованных деталей. Недостатком химико-термической обработки является изменение размеров деталей сложной формы, которое обусловлено как структурными превращениями, вызывающими изменения объёма, так и тепловыми напряжениями, приводящими к изменению формы детали при ускоренном охлаждении в закалочной среде. Так, при цементации с последующей закалкой возникают значительные деформации зубьев зубчатых колёс. [c.33]

Большие скорости охлаждения (до 1000° С/с) при закалке вызывают значительные закалочные напряжения, приводящие к появлению трещин, изменению размеров и формы деталей при термической обработке. Закалочные напряжения обусловливаются не только термическим воздействием, но и структурными превращениями [c.104]

Измерительный инструмент служит для проверки размеров изготовляемых деталей. При измерении поверхность инструмента непосредственно соприкасается с поверхностью проверяемой детали и изнашивается. Поэтому поверхность измерительного инструмента должна быть твердой и износостойкой для сохранения размеров и формы в процессе работы. Для измерительного инструмента (особенно высоких классов точности) большое значение имеет сохранение постоянства линейных размеров и формы закаленного инструмента в течение длительного времени. Постепенное изменение размеров и формы закаленного инструмента связано с уменьшением тетрагональности решетки мартенсита, мартенситным превращением остаточного аустенита, уменьшением и перераспределением внутренних напряжений (естественным старением). Хотя это изменение и невелико, однако недопустимо для инструмента высокой точности. Процессы старения протекают медленно результаты старения становятся заметны через 3—6 месяцев и значительно возрастают через 10—12 месяцев после проведения термической обработки. Поэтому при термической обработке измерительного инструмента большое внимание уделяется стабилизации напряженного состояния, мартенсита и остаточного аустенита, что достигается соответствующим режимом низкотемпературного отпуска (называемого искусственным старением) и обработкой при температурах ниже нуля. [c.296]

Деформация при химико-термической обработке обусловлена как структурными превращениями, вызывающими изменение объема, так и тепловыми напряжениями, в результате образования которых возникают изменения формы изделия. Этот дефект имеет особое значение для зубчатых колес, у которых рабоммя поверхность зубьев после химико-термической обработки не подвергается механической обработке и все искажения формы и размеров сохраняются в готовых деталях. В результате ухудшается контакт при зацеплении, снижается долговечность, возрастает шум при работе легковых автомобилей. Объемные изменения прямо пропорциональны содержанию углерода в стали. Данные, приведенные ниже, показывают резкое возрастание деформации при увеличении закаливаемости и прокаливаемости стали 25ХГМ (балл зерна 7—8), что характеризуется возрастанием твердости после закалки. [c.317]

При выборе скорости охлаждения необходимо учитывать влияние скорости охлаждения на свойства конструкционного материала, на образование тепловых дефо рмацнй и изменение размеров и формы паяных деталей, на возможность образования трещин под действием растягивающих термических, напряжений при охлаждении изделия ниже температуры затвердеваИня паяного шва. [c.238]

Усталостная прочность деталей зависит от характера изменения нагрузки, вызывающей симметричное, асимметричное или пульсирующее напряжение в рассчитываемой детали пределов усталости а 1р и т-1 (соответственно при изгибе, растяжении-сжатии и кручении) и текучести а,, и т т материала детали от ее формы, размеров, механической и термической обработки, упрочнения поверхности детали. [c.197]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...