Поверхностная пластическая деформация

Свободные поверхности (не входящие в соединения или расположенные с зазором по отношению к ближайшим поверхностям) следует в интересах экономичности обрабатывать по низким классам шероховатости. Исключение составляют напряженные циклически нагруженные детали. Д.ТЯ повышения усталостной прочности такие детали обрабатывают кругом, чтобы обеспечить высокий класс шероховатости поверхности, полируют и дополнительно упрочняют поверхностной пластической деформацией. [c.414]

Исключительная стойкость титана во многих природных и промышленных агрессивных средах делает его ценным материалом, но чувствительность к концентрациям напряжений иногда резко снижает эффективность его применения, хотя правильное использование поверхностной пластической деформации в местах концентраций может свести к минимуму это отрицательное свойство. Следует отметить также сравнительно небольшой опыт эксплуатации титановых сплавов, что требует статистического подхода к анализу результатов испытаний усталостной прочности, выносливости и надежности при циклическом нагружении. [c.137]

Экспериментальные данные В. А. Кислика также подтверждают, что износостойкость стали при сухом трении зависит от степени поверхностной пластической деформации при малых степенях деформации наблюдается уменьшение износа ио сравнению со шлифованными образцами, при увеличении степени пластической деформации износ интенсивно возрастает. [c.300]

Влияние поверхностной пластической деформации 1. 318-324 [c.348]

Сварные соединения, закаленные в зоне воздействия тепла при сварке, разрушаются по месту обрыва закаленного слоя. Предел усталости таких соединений ниже предела усталости основного металла. Это свидетельствует о том, что в зоне обрыва закаленного слоя возникают растягивающие напряжения. Партия образцов была подвергнута поверхностной пластической деформации обкаткой роликом в месте обрыва закаленного слоя. Испытания показали, что обкатка роликом приводит к повышению предела усталости до уровня прочности основного металла, разрушение происходит вне зоны закалки и обкат,ки. [c.190]

Комбинированные способы упрочнения рабочих поверхностей деталей. Практика и лабораторные опыты показывают, что в результате поверхностной пластической деформации удается существенно повысить сопротивление усталости деталей, подвергнутых термохимическим обработкам — цементации, цианированию и др. [c.260]

ГЛАВА ХШ. ПОВЕРХНОСТНАЯ ПЛАСТИЧЕСКАЯ ДЕФОРМАЦИЯ [c.249]

Рис. 155. Схемы поверхностной пластической деформации

Наличие поверхностной пластической деформации (ППД). Наклеп поверхности при ППД обеспечивает формирование сжимающих напряжений в поверхностном слое. Чем выше твердость, тем значительнее эффект от обработки ППД. Например, для поверхности детали из стали 45 при усилии обкатки 2250 МПа достигаются сжимающие напряжения 400.. .500 МПа на глубине до 1,0 мм. [c.526]

Процесс изнашивания протекает так на площадках фактического контакта материал подвергается многократной упругой и пластической деформации, что приводит к разупрочнению, разрыхлению в отдельных местах структуры материала с последующим отделением небольших блоков. Процесс разрыхления, вероятно, подобен процессу зарождения и развития усталостной трещины в детали под действием циклических нагрузок. Поверхностная пластическая деформация приводит также к охрупчиванию материала на отдельных микроучастках и его выкалыванию. Не исключаются повреждения, связанные с взаимным внедрением микроучастков поверхностей без разрушения масляной пленки. [c.180]

Многими исследованиями доказано отрицательное влияние правки валов на их усталостную прочность. В связи с этим предварительная и окончательная термическая обработка должны обеспечивать минимальное коробление валов при их изготовлении, что наиболее легко достигается при нагреве в вертикальном положении. Необходимо также обеспечить высокую усталостную прочность валов, высокую износостойкость коренных и шатунных шеек. Это осуществляется путем выбора состава стали и технологии упрочняющей обработки (термической и химико-термической обработкой, поверхностно-пластической деформацией), [c.579]

Влияние поверхностной пластической деформации на усталостную прочность валов с прессовыми посадками [3] [c.230]

Опыт повышения износостойкости токарных оправок методом электролитического сульфидирования М., ГОСИНТИ, Ко 3-67-1158/39, 1967, 8 с. Поверхностная пластическая деформация повышает усталостную прочность. — Машиностроитель , 1966, № 9, с. 5. [c.107]

При очень малых степенях обжатия (1,5%) наблюдается только поверхностная пластическая деформация. [c.187]

Особенно благоприятные условия для развития усталостных трещин появляются у коленчатых вал"ов, подвергавшихся ремонту. После механической обработки значительно снижается твердость металла на рабочей поверхности, существенно перераспределяются остаточные напряжения, понижается жесткость вала. Вместо имевшихся в поверхностном слое остаточных напряжений сжатия могут возникнуть напряжения растяжения, благоприятствующие развитию усталостных трещин. При ремонте обычно уменьшается поперечное сечение шеек коленчатого вала и, следовательно, понижается его жесткость, поэтому во время работы двигателя при той же нагрузке возрастают деформации и повышается напряженность отдельных участков вала. При повышении напряженности увеличивается влияние адсорбции и коррозии и возрастает интенсивность развития усталостных трещин. Для увеличения долговечности при ремонте шейки коленчатых валов целесообразно подвергать поверхностной пластической деформации, термической обработке и другими способами упрочняющей технологии. [c.104]

Поверхностно-пластическая деформация околошовных зон проводится обкаткой, проковкой или дробеструйной обработкой. [c.415]

В процессе приработки решающее значение имеет пластическая деформация поверхностных слоев, развитие которой на поверхностях фения облегчается термомеханическими факторами. При прохождении приработки поверхностная пластическая деформация сопровождается интенсивным изнашиванием. В результате этих процессов, как показала И.Г. Горячева [13], увеличивается контурная и фактическая площади контактирования, и, как определил И.В. Крагельский [26], устанавливается для данных условий работы и материалов оптимальная шероховатость, независимая от первоначальной. Скорость прохождения приработки и полнота ее завершения во многом определяются материалами трибосистемы и их способностью к совместимости. [c.311]

Помимо химико-термической обработки для повышения твердости и прочности пар трения применяется поверхностно-пластическая деформация (раскатка роликами, шариками, алмазное выглаживание и др.). [c.339]

Сталь износоустойчивая ). После закалки в воде с температуры 1050° сталь имеет структуру аустенита в процессе эксплуатации под влиянием поверхностной пластической деформации аустенит распадается и образует мартенсито-карбидную структуру на поверхности изделия, которая и определяет высокое сопротивление истиранию. Строение высокомарганцовистой стали в литом состоянии показано на рис. 138. На фотографии видны полиэдры аустенита с резко выявленной дендритной структурой, характеризующей процессы образования зерен у-твердого раствора. [c.373]

Появились и другие области применения ультразвука. Есть такой метод упрочения стальных деталей и инструментов — поверхностная пластическая деформация. Сущность его в том, что рабочую поверхность детали обрабатывают наклепом, накатом или еще каким-либо способом. Машиностроители заставили ультразвук выполнять эту работу. В специальном станке стальной или твердосплавной шарик с ультразвуковой частотой бьет по обрабатываемой детали и одновременно с этим прижимается к поверхности под постоянным давлением, то есть производит тот же наклеп, только гораздо быстрее. А если вместо шарика установить плоскую пластину Получим новое явление — мгновенное полирование. Это установили ученые и инженеры Акустического института Академии наук СССР и Всесоюзного научно-исследовательского института электросварочного оборудования. [c.80]

Биметаллы получают или заливкой, или сборкой в пакет, а потом совместной пластической деформацией, при которой поверхностный слой приваривается к основе. [c.633]

Упрочнение металла обработанной поверхности заготовки проявляется 13 повышении ее поверхностной твердости. Твердость металла обработанной поверхности после обработки резанием может увеличиться в 2 раза. Значение твердости может колебаться, так как значение пластической деформации и глубина ее зависят от физико-механических свойств металла обрабатываемой заготовки, геометрии режущего инструмента и режима резания. [c.268]

Например, если содержится более 0,8% С, мартенситное превращение начинается при охлаждении поверхностного слоя ниже 200° С. Причем перепад температур (поверхность — центр) существенно уменьшается, а температура центра падает настолько, что значительно возрастает сопротивление пластической деформации. В этом случае преобладает термическая деформация, а структурные напряжения незначительны. [c.129]

Основой поверхностного упрочнения стальных изделий методами пластической деформации в холодном состоянии является наклеп— повышение прочности и твердости в результате изменения структуры и свойств стали. [c.152]

Поверхностное упрочнение методами пластической деформации высоко производительно, несложно и не требует дорогостоящего оборудования. Кроме того, упрочняться могут изделия, разнообразные по размерам и форме. [c.154]

У прочнение поверхностной пластической деформацией. Один из главных способов повышения циклической прочности - поверхностная пластическая деформация (ППД), т. е. наклеп поверхностного слоя на глубину х = = 0,2 0,8 мм с целью создания в нем остаточных напряжений сжатия. [c.318]

Задача второй области приложения триботехнологии - управление триботехническими характеристиками поверхностей трения - решается главным образом путем разработки специальных методов модифицирующей упрочняющей обработки. При этом модификация свойств поверхностных слоев трущихся деталей достигается модифицированием структуры или химического состава и структуры материала деталей. В этой области триботехнология тесно смыкается с трибоматериалове-дением как по решаемым задачам повышения триботехнических характеристик трибосопряжений, так и по используемым методам исследования. Современная триботехнология располагает большим числом технологических процессов, используемых в течение многих десятилетий или разработанных в последние 1()-15 лет. Основные из них следующие термическая обработка, диффузионно-термическая (химико-термиче-ская) обработка, поверхностно-пластическая деформация, ионно-плазменная модификация и нанесение покрытий, электронно лучевая обработка, ультразвуковая упрочняющая обработка, лазерное упрочнение, различные комбинированные методы модификации, [c.10]

Повышение сопротивления усталости цементованных и циа-нированных деталей дробеструйной обработкой. Практика и лабораторные опыты показывают, что в результате поверхностной пластической деформации удается весьма существенно повысить сопротивление усталости деталей, подвергнутых предварительно химико-термической обработке. [c.307]

Таким образом, необходимо отметить, что явление холодной ползучести, отя и требует определенного внимания, но не может рассматриваться в качестве отрицательной характеристики конструкционных титановых сплавов по ряду причин. Действительно, при коэффициенте запаса 1,5 (минимальный для машиностроения) рабочие напряжения составляют 0,7 ia, т. е. близки к условному пределу ползучести и деформация ползучести ничтожно мала (--1% за 100 000 ч). При коэффициенте запаса 2 СТрад = 0,5(1 и, в частности, на сплаве Ti—6А1—2Nb—ITa—0,8Мо накопленная деформация не достигает 0,3% за 30 лет [9]. Следовательно, даже при минимальных запасах прочности явление ползучести в конструкциях не реализуется. Следует учитывать, что в плоском напряженном состоянии, а также в результате наклепа или поверхностной пластической деформации сопротивление ползучести увеличивается. Наконец,, важным обстоятельством является то, что титан, а-сплавы, отожженные а + р-сплавы не охрупчи-ваются под напряжением. При ползучести образец разрушается после накопления такой деформации, при которой он разрушается при испытании на разрыв. Поэтому на основании известных значений б. If, 6 , и т. п. долговечность элементов конструкций надежно прогнозируется путем несложных расчетов. [c.129]

Фрезерование, шлифование и виброупрочнение дробью. Процедуру упрочнения дробью, вызывающую поверхностную пластическую деформацию (ППД), проводят как финишную в технологическом цикле достижения ювенильности и повышения сопротивления усталости сплавов. В [c.332]

Хрупкий излом представляет собой транскристаллитное разрушение по определенным кристаллографическим плоскостям (в поперечнике имеет вид площадок, террас рис. 6, а) или межкристаллитное разрушение по границам зерен. Пластическая деформация на поверхности излома отсутствует. Вязкий налом имеет ымочный шашечный ) характер (рис. 6, 6) и показывает значительную поверхностную пластическую деформацию (обнаруживаемую и другими методами). Включения (в том числе и карбидные или неметаллические частицы [c.8]

Вспомогательные операции при обработке тяжелонагружаемых деталей наряду с химико-термической обработкой являются необходимым элементом формирования требуемых свойств деталей. Наиболее целесообразный метод упрочке-ния поверхности детали после химико-термической обработки — поверхностная пластическая деформация. Ее осуществляют в большинстве случаев путем дробеструйной обработки стальной дробью, обкаткой роликами или вибронаклепом с использованием ультразвуковых частот. Обработке подвергают либо всю по- [c.541]

Обработка наружных и внутренних поверхностей методами поверхностной пластической деформации (ППД) одним или несколь-КИ1 И1 твердыми шариками или роликами с некоторым радиальным усилием Р Грис. 24, а) производится с целью уменьшения шероховатости, повышения точности и, чаще, — повышения эксплуатационных свойств детали (износостойкости, динамической прочности и др.). Наприхмер, шероховатость стальной детали, обточенной до Яа = 2,5-4-1,5 мкм, после накатывания шариком за один-два двойных рабочих хода при механической подаче может снизиться до Яа = = 0,63 мкм. [c.50]

Устранение отрицательного влияния хромирования на усталостную прочность стали может быть также достигнуто созданием напряжений сжатия на поверхности детали, подлежащей хромированию. Эту поверхность подвергают упрочнению одним из методов поверхностной пластической деформации (виброупрвчне-ние, наклеп дробью при дробеструйной или гидродробе-струйной обработке, обкатка роликами и др.). В работах [8, 9 показано, что виброупрочнение высокопрочных сталей марок ЗОХГСНА (Ств = 160 кгс/мм ) и 40ХГСНЗВА (Ств — 190 кгс/мм ) перед хромированием существенно повышает выносливость этих сталей при усталостных, испытаниях на изгиб с вращением (рис, 12) и малоцикловую выносливость при испытаниях пульсирующим растяжением (рис. 13). На образцах высокопрочных сталей с концентратором напряжений подобное положительное влияние проявляется только при сравнительно низких напряжениях циклической нагрузки, когда в концентраторе напряжений исключается возможность пластической де( юрмации. [c.37]

Из технологических методов для повышения эксплуатационной долговечности широко используются методы поверхностной пластической деформации (ППД). В результате ППД существенно повышается сопротивление усталости деталей, уменьшается отрицательное воздействие различных поверхностных концентраторов напряжений. Но применяемые методы не используют весь резерв прочности материала. Благодаря работам, выполненным научными коллективами под руководством В. Д. Садовского, М. Л. Бернштейна, Д. А. Прокошки-на, А. Г. Рахштадта, А. П. Гуляева, К. Ф. Стародубова, В. С. Ивановой, Л. И. Тушинского, О. Н. Романива и других, разработаны комплексные методы температурно-силового воздействия на металл — термомеханическая (ТМО), механико-термическая (МТО) обработки, [c.3]

Поверхностная пластическая деформация рассматривается с учетом особенностей поверхностных слоев в процессе образования, движения и выхода на поверхность дислокаций. Е.С. Махлин [33] предложил учитывать четыре возможных эффекта при взаимодействии дислокаций с поверхностью выхода дислокаций, поверхностного торможения, поверхностного закрепления и силового поля. [c.327]

Поверхности деталей, работающих при циклических нагрузках, должны иметь высокую чистоту. Полирование и микрошлифование повышают сопротивление усталости, особенно у деталей из твердых материалов. Применяют также наклеп — поверхностную пластическую деформацию, при которой поверхностный слой расплющивается и в нем создаются остаточные напряжения сжатия. Основными способами поверхностного упрочнения являются дробеструйная обработка, обкатывание, чеканка и алмазное выглаживание. [c.242]

Для получения требуемого состояния поверхностного слоя материала используют различные технологические процессы. Так, плотный и износостойкий поверхностный слой материала достигается при термической обрабоке. Для упрочнения рабочих поверхностей деталей и придания им повышенной стойкости против воздействия внешних сред их подвергают химико-термической обработке. Применяют также и механические способы упрочнения поверхностного слоя материала уплотнительных поверхностей алмазное выглаживание, поверхностно-пластическую деформацию, дробеструйную обработку, электромеханическую обработку. Перечисленные методы обработки относятся к отделочным операциям, но качество поверхности после отде-лочно-упрощающих операций в значительной мере зависит от качества поверхности, полученной на предшествующих стадиях обработки. [c.119]

Результатом упругой и пластической деформации материала обрабатываемой заготовки является упрочнение (наклеп) поверхностного слоя. При рассмотрении процесса стружкообразова-ния считают инструмент острым. Однако инструмент всегда имеег радиус скругления режущей кромки р (рис. 6.12, а), равный при обычных методах заточки примерно 0,02 мм. Такой инструмент срезает с заготовки стружку при условии, что глубина резания / больше радиуса р. Тогда в стружку переходит часть срезаемого слоя металла, лежащая выше линии D. Слой металла, ( оизмеримын с радиусом () и лежащий между линиями АВ и D упругоиластически деформируется. При работе инструмента значение радиуса р быстро растет вследствие затупления режущей кромки, м расстояние между линиями АВ и D увеличивается. [c.267]

Для длительно работающих быстроходных передач > NN0 , следовательно, ZN = 1, что и учитьшает первый знак неравенства в формуле (2.1). Второй знак неравенства ограничивает допускаемые напряжения по условию предотвращения пластической деформации или хрупкого разрушения поверхностного слоя 2ятах = 2,6 для материалов с однородной структурой (улучшенных, объемно-закаленных) и Zяmax = 1Ф для поверхностно-упрочненных материалов (закалка ТВЧ, цементация, азотирование). [c.13]

В процессе механической обработки от действия режущего инструмента на поверхности металла остаются гр)ебешки и впадины и структура поверхностного слоя изменяется поверхностный слой испытывает пластические деформации, и образуется наклеп, твердость его повышается, возникают внутренние напряжения. [c.81]

Рассмотрим, в каких случаях зарождение микронесплошно-сти на включениях приводит к образованию острой микротрещины, а в каких —поры. При зарождении микротреш,ины на включении, для того чтобы инициировать хрупкое разрушение матрицы, микротрещине нужно преодолеть межфазную границу между включением и матрицей, т. е. некоторый эффективный барьер, мерой которого является эффективная поверхностная энергия межфазной границы. В случае непрочных включений или непрочных связей матрица — включение (например, крупные включения сульфидов марганца MnS или глинозема АЬОз) зарождение микротрещины будет происходить при небольших пластических деформациях и малых скоплениях дислокаций у включений [см. уравнение (2.7)]. Движущей силой прорастания микротрещины по включению или по межфазной границе в основном является энергоемкость дислокационного скопления, так как вклад внешних напряжений при малой длине зародышевой трещины невелик [121]. Процесс зарождения микротрещины происходит за счет свала дислокаций в образующуюся несплошность. Поскольку в данном случае энергоемкость дислокационного скопления мала, то вполне вероятно, что зародышевая трещина не сможет преодолеть межфазную границу, притупится и превратится в пору. [c.110]

При этом принятые допущения имеют разумное физическое объяснение. Известно, что в поверхностных слоях металла зарождение скользяЩ Их дислокаций значительно облегчено по сравнению с глубинными слоями. Феноменологически это явление связано со снижением напряжения микротекучести материала в поверхностных слоях образца [1, 190]. В результате при весьма низких нагрузках может зародиться микротрещина, размер которой соответствует размеру поверхностного слоя [191]. В то же время при образовании трещины длиной 1° сопротивление пластическому деформированию в окрестности ее вершины увеличивается (деформирование происходит не у свободной поверхности) и дальнейший рост трещины возможен только при нагрузках, приводящих к обратимой пластической деформации материала (строго говоря, к процессам микротекучести) в объеме, большем чем размер зерна, т. е. при А/С > > AKth. [c.220]

В применении к мащиностроительным деталям это означает, что работоспособность детали нарушается задолго до того, когда напряжения сдвига в сечении детали достигнут опасной величины. Деталь выходит из строя в результате концентрации напряжений в поверхностном слое, сопровождаемой местным смятием и пластической деформацией на участке приложения срезающей силы. Особенно резко выражено это явление в случае среза цилиндрических деталей, когда напряжения сосредоточиваются на малой дуге поверхности, ближайщей к действию силы. Смятие тем больще, чем мягче материа.ч срезаемой детали по сравнению с материалом срезающей детали и чем больще жесткость последней. [c.144]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...