Упрочняющая обработка поверхностных слоев деталей

УПРОЧНЯЮЩАЯ ОБРАБОТКА ПОВЕРХНОСТНЫХ СЛОЕВ ДЕТАЛЕЙ [c.440]

Качество поверхностного слоя может быть повышено в результате применения как обычных методов при определенных режимах, так н специальных (упрочняющих) методов обработки. Поверхностные слои деталей машин формируются в основном на окончательных опе- [c.136]

При фрикционно-упрочняющей обработке в поверхностном слое деталей формируются только нормальные остаточные напряжения. Глубина распространения и величина остаточных сжимающих напряжений, полученных обкаткой, при прочих равных условиях повышают вязкость разрушения стальных деталей. [c.116]

Приведенные выше данные о способах упрочняющей обработки деталей машин показывают, что в зависимости от применяемого способа упрочнения можно изготовлять детали машин с требуемыми физико-механическими и химическими свойствами их рабочих поверхностей. Кроме того, можно изменять твердость, предел прочности, химический состав, величину и характер распределения остаточных напряжений в рабочем поверхностном слое деталей. Внедрение процессов упрочняющей обработки в практику машиностроения позволяет в широких пределах изменять предел выносливости, износостойкость, коррозионную стойкость, жаростойкость и другие эксплуатационные свойства деталей машин. [c.343]

Сущность процесса. Электромеханическая обработка (ЭМО) основана на сочетании термического и силового воздействий на поверхность обрабатываемой детали, что приводит к изменению физико-механических и геометрических показателей поверхностного слоя деталей и, как следствие, к повышению износостойкости, предела выносливости и других эксплуатационных характеристик. Сущность метода ЭМО заключается в том, что в процессе обработки через место контакта инструмента и заготовки проходит ток большой силы и низкого напряжения. Высокое сопротивление зоны контакта приводит к сильному нагреву контактирующих микронеровностей обрабатываемой поверхности, и под силовым воздействием инструмента они деформируются и сглаживаются, а поверхностный слой упрочняется за счет быстрого отвода тепла в основную массу материала и скоростного охлаждения от температуры фазового превращения металла. При этом разогрев до температур фазовых превращений является необходимым условием упрочняющих режимов обработки. [c.553]

Снижать средние напряжения, предусматривая создание остаточных напряжений сжатия в поверхностном слое деталей путем поверхностного упрочнения (например, упрочняющей дробеструйной обработкой концентраторов напряжений и поверхностей, обкаткой закруглений, канавок и других поверхностей, обработкой распылением абразивной эмульсии, полировкой в барабане, шлифованием и химическим упрочнением). [c.232]

Для лучшей характеристики свойств и назначения машиностроительные стали целесообразно распределить на а) используемые без термической обработки деталей, б) упрочняемые в поверхностном слое, в) упрочняемые по всему сечению. [c.396]

С целью улучшения физического состояния поверхностных слоев деталей в машиностроении применяют специальные методы обработки, объединяемые названием упрочняющая технология. [c.28]

К конструктивным относятся различные системы масляных и воздушных фильтров, которые обеспечивают очистку воздуха и масла, и приспособления, защищающие узлы трения от попадания абразивных частиц. Технологическими средствами обеспечивается достижение наибольшей сопротивляемости действию абразивных частиц. К этим средствам относится применение специальных сталей и сплавов, а также термической, химико-термической и других методов упрочняющей обработки поверхностей трения. Значительно повышается сопротивление абразивному износу в результате применения наплавок специальных сплавов, придающих высокую твердость, прочность и вязкость материалу поверхностных слоев деталей. [c.386]

Упрочняющую обработку предпринимают для увеличения сопротивления усталости деталей. Методы упрочнения основаны на локальном воздействии инструмента на обрабатываемый материал. При этом возникают многочисленные зоны воздействия на весьма малых участках поверхности, в результате чего создаются очень большие местные давления. Многочисленные контакты с инструментом приводят к упрочнению поверхности. В поверхностных слоях возникают существенные напряжения сжатия. [c.391]

Развитие так называемой упрочняющей технологии, т. е. повышения прочностных и эксплуатационных свойств деталей путем упрочнения поверхностного слоя механическими (например, дробеструйной обработкой) или термохимическими (например, азотированием) средствами. [c.120]

Для повышения прочности деталей при переменных напряжениях широко применяют такие технологические операции, упрочняющие поверхностные слои, как цементация, азотирование, высокочастотная закалка, дробеструйная обработка, а также обкатка. [c.265]

Значение остаточных напряжений, глубина и степень деформационного упрочнения, а также получаемая шероховатость поверхностного слоя зависят от материала обрабатываемой детали, выбранного метода упрочнения и его технологических п раметров. Технологические показатели основных методов упрочняющей обработки поверхностей деталей машин приведены в табл. 7.11—7.14. [c.172]

Признается возможность эффективного упрочнения деталей практически любых размеров [67]. Это утверждение основано, с одной стороны, на том, что современные методы обработки позволяют создать значительный по абсолютной величине наклепанный поверхностный слой металла, измеряемый десятками миллиметров, и, с другой, — на возможности упрочнения деталей за счет относительно тонкого наклепанного слоя, составляющего по глубине 0,02—0,05 радиуса упрочняемой детали. [c.158]

Содержание легирующих элементов в стали, предназначенной для изготовления деталей, упрочняемых цементацией (нитроцементацией), так же как и улучшаемых, не должно быть слишком высоким, но должно обеспечивать требуемую прокаливаемость поверхностного слоя и сердцевины и тормозить рост зерна аустенита при нагреве. Легирование должно обеспечить возможность применения наиболее экономичного и технически выгодного метода термической обработки — непосредственной закалки из цементационной (нитроцементационной) печи. [c.339]

Комплексные показатели качества поверхностного слоя Gi и 02 формируются в ходе выполнения конкретных технологических маршрутов обработки контактирующих поверхностей деталей. Системно-структурная модель такого технологического маршрута, включающая две технологические операции (например, упрочняющую и отделочную) представлена на рис. 3.3.8. [c.334]

В проектировании технологических процессов появилось новое направление упрочняющей технологии, создающей процессы, которые не только бы являлись экономичными при придании изделию заданной формы и размеров, но и повышали бы прочность деталей. К числу таких технологических процессов следует отнести дробеструйную обработку поверхности деталей, которая производится в камере специальной установки. Детали подвергаются непрерывным ударам множества отдельных дробинок, движущихся с большой скоростью. В результате этого процесса образуется наклеп поверхностных слоев металла, что повышает прочность деталей. Подобная обработка хорошо себя оправдывает при циклически меняю-Ш.ИХСЯ нагрузках. [c.14]

При упрочняющей обработке необходимо повысить поверхностную твердость детали на 25 - 40 %. Глубина h наклепанного слоя для крупных деталей должна находиться в пределах 0,02Л,<А <0,10Л,, [c.491]

Жесткий упрочняющий режим, как правило, используется при обработке на переменном токе. При этом в поверхностном слое значительной глубины образуется светлая зона мелкодисперсного мартенсита, а в переходном слое отсутствуют значительные пластические деформации. Данный режим предусматривает высокую плотность тока (700 - 1500 А/мм ) в контакте инструмента с деталью, низкую скорость обработки (0,5 - 5 м/мин) и невысокие требования к шероховатости поверхности. [c.557]

Для одновременного управления уровнем остаточных напряжений и защиты поверхностей от износа и коррозионного воздействия покрытие наносится по схеме, приведенной на рис. 3. Поверхность упрочняют ЭИЛ или лучом лазера при этом упрочняемую деталь деформируют для создания в зоне действия электрических разрядов растягивающих напряжений. После завершения обработки деформирующую нагрузку снимают, образцы приобретают исходную форму, а в их поверхностных слоях образуются благоприятные по величине остаточные напряжения сжатия и достигается повышенная глубина проникновения легирующих элементов. [c.621]

Перспективно также использование ультразвука для чистовой поверхностно-упрочняющей обработки деталей. Под действием ультразвука снижается сопротивление поверхностных слоев металла пластической деформации. Поэтому при малой статической силе удается осуществлять значительную [c.219]

Технология изготовления образцов и деталей оказывает существенное влияние на их выносливость, так как в процессе механической обработки происходит изменение свойств поверхностного слоя. Прочность поверхностного слоя в большинстве случаев оказывает решающее влияние на выносливость детали. В тех случаях, когда в процессе обработки возникает упрочняющее воздействие, эффект его сказывается сильнее на изделиях малых диаметров из-за относительно большей глубины распространения упрочненного слоя. [c.26]

Взаимосвязь параметров качества поверхностного слоя деталей машин с условиями их отделочио-упрочняющей обработки ППД [c.188]

К методам упрочняющей технологии относят также методы повышения твердости, прочности и чистоты рабочих поверхностей деталей машин. Повышение прочности и износостойкости поверхностного слоя деталей машин особенно важно, так как, во-первых, все процессы изнашивания протекают в поверхностных слоях и не затрагивают глубинные слои металла деталей во-вторых, на поверхностных слоях остаются следы механической обработки (микроцарапины, ожоги), являющиеся местами концентрации напряжений, и термической — микротрещины кроме того, поверх- [c.79]

Наибольшее относительное повышение твердости при упрочняющей обработке проявляется в стали со структурой аустенита, несколько меньшее — в стали со структурой феррита и мартенсита, а наименьшее — в сталях со структуралш перлита и сорбита. Эффект упрочнения поверхностных слоев деталей сохраняется в процессе их длительного хранения (5 лет и более). [c.986]

Однако применение упрочняющей обработки поверхностным пластическим деформированием (ППД), например, пескоструйной обработки, алмазного выглаживания, вибронаклепа, позволяет практически полностью устранить влияние хромирования на сопротивление усталости высокопрочных сталей. Упрочняющая обработка ППД создает сжимающие напряжения в поверхностном слое и изменяет геометрию микрорельефа поверхности путем значительного увеличения радиуса микронеровностей. Для хромированных деталей упрочнение поверхностного слоя ППД необходимо для того, чтобы препятствовать распространению трещин, образовавшихся в хроме при циклических нагрузках, в основной металл. Это благоприятно сказы- вается на повышении сопротивления усталости хромированной стали (табл. 19). [c.52]

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]

Основной недостаток углеродистых сталей - малая прокалииае-мость, поэтому высокие механические свойства (юсле упрочняющей термической обработки получаются только в деталях малых сечений в относительно неглубоком поверхностном слое крупн1.1х деталей. [c.16]

Упрочняющая поверхностная обработка деталей является одним из способов увеличения периода зарождения трещин при циклическом нагружении различных элементов конструкции. При такой обработке создаются остаточные сжимающие напряжения в поверхностном слое материала, что приводит к существенному повышению длительности периода зарождения усталостных трепщн в элементах авиационных конструкций. Это типичная ситуация для поверхности стоек шасси ВС, изготавливаемых из высокопрочных сталей, и лонжеронов лопастей несущих винтов вертолетов, изготавливаемых из алюминиевого сплава АВТ и стали ЗОХГСА. Поверхностная обработка влияет на перераспределение соотношения между длительностями периода распространения трещины и долговечностью. [c.65]

II. Методы упрочняющей обработки поверхностей (см. рис. 7.13) в основном предназначаются для улучшения физико-механических свойств поверхностного слоя повышается твердость поверхностного слоя, в нем возникают деформационное упрочнение и остаточные напряжения сжатия или растяжения. При упрочняюш,ей обработке участков концентрации напряжений (галтелей и др.) влияние этих напряжений на прочность детали уменьшается. Влияние деформационного упрочнения и сжимающих остаточных напряжений благоприятно для повышения предела выносливости, что увеличивает долговечность деталей, особенно работающих при циклических нагрузках. [c.172]

Таким образом, на процесс трения можно активно. влиять, изменяя качество трущихся поверхностей с помощью от-делочно-упрочняющих методов обработки. Эффективность применения методов отделки и упрочнения определяется зкс-плуатационными характеристиками деталей, сврйствами поверхностного слоя, стабильностью качества обрабатываемых поверхностей. В настоящее время широкое применение начинает получать метод выглаживания поверхностей твердосплавным инструментом. [c.81]

К числу наиболее важных конструктивно-технологических мероприятий, повышающих эксплуатационные свойства мащин, можно отнести улучшение формы деталей с целью снижения напряжений в опасном сечении применение технологических способов, обеспечивающих наи-лучщую текстуру материала детали (штампованные заготовки, формообразование, например зубьев, зубчатых колес накатыванием) уменьшение количества операций и правильное их чередование снижение уровня динамических нагрузок повышением точности изготовления и сборки, а также применением оптимальных зазоров и др. снижение концентрации нагрузки вследствие повышения точности изготовления и сборки, увеличения жесткости узла, оптимального взаимного расположения деталей, узлов и др. повышение чистоты впадин у зубчатых колес обеспечение рациональной ориентации обработанных рисок и оптимальной шероховатости рабочих поверхностей деталей обеспечение стабильности физико-механических свойств поверхностного слоя, особенно вблизи опасного сечения, для чего основание впадин торцов зубчатых колес следует шлифовать до химико-термической обработки обеспечение стабильности физико-механических, химических и геометрических свойств материала деталей обеспечение наиболее благоприятной эпюры остаточных напряжений при отсутствии локальных растягивающих напряжений в упрочненном слое применением упрочняющей обработки обеспечение контроля изделий в процессе проектирования и производстве на соответствие их основных эксплуатационных свойств техническим условиям на изготовление и приемку. [c.413]

Как видно из таблиц, точностью в наилучшей степени можно управлять при обработке резанием, волнистостью - при алмазноабразивной и отделочно-упрочняющей обработках, параметрами шероховатости - при всех методах обработки и физико-механическими свойствами поверхностного слоя - при отделочно-упрочняющей обработке ППД. Причем при лезвийной обработке основное влияние на точность размеров и формы деталей оказывают точность станка, жесткость технологической системы и материал режущего инструмента на волнистость - жесткость системы и точность станка на параметры шероховатости - подача (при S > 0,1 мм/об) на физико-механические свойства - СОТС, геометрия режущей части инструмента и режимы. [c.332]

Естественно, что наибольшую опасность все отмеченные изменения струЛ-турного состояния и свойств поверхностного слоя представляют в том случае, если они происходят при операциях упрочняющей или стабилизирующей термической обработки на заключительных стадиях технологического процесса изготовления деталей приборов. [c.685]

Поскольку различие в структурном состоянии поверхностного слоя и сердцевины детали после упрочняющей термической обработки неизбежно, в тех случаях, когда оно ссобенно велико или недопустимо, необходимо предусмотреть в качестве окончательной операции технологического процесса применение методов электрохимической обработки деталей с целью удаления дефектных поверхностных слоев [12]. [c.686]

Повышение предела выносливости после ги дрогалтовки профильной части лопатки компрессора составляет примерно 10%. Эффективность упрочняющей обработки тонкостенных деталей, поверхностное пластическое упрочнение которых отличается меньшей глубиной и степенью наклепа по сравнению с массивными деталями, с уменьшением вероятности разрушения может снижаться. Это снижение связано с увеличением дисперсии долговечностей, вызываемой неоднородностью свойств поверхностного слоя. Из данных табл. 4,10, где представлены результаты испытаний лопаток из стали 13Х11Н2В2МФ по осногаому тону (Т=20°С, iV = 5-10 , отпуск при 580 С), следует, что при вероятности разрушения 50% повышение предела выносливости лопаток после гидрогалтовки составляет 10%, а при вероятности разрушения 10 и 1% —всего лишь около 2%. [c.137]

При упрочняющей обработке необходимо обеспечить повышение поверхностной твердости на 25—40%. Глубину наклепанного слоя для крупных деталей выбирают в пределах 0,02Лд /г 0,10 Дф где Дд — радиус упрочняемой поверхности детали. [c.551]

Упрочняющая обработка увеличивает предел усталости деталей. Методы упрочнения основаны на ударном воздействии инструмента на обрабатываемый материал. При этом концентрируют удары на весьма малых поверхностях, в результате чего возникают очень большие лгестпые давления. Зоны, воснрипявшпе удары, располагаются очень близко друг к другу. В результате вся рабочая поверхность детали оказывается упрочненной, в поверхностных слоях возникают значительные напряжения сжатия. [c.591]

Кроме рассмотренных выше методов обработки пластическим деформированием, применяемых с целью окончательного форлюоб-разования и отделки поверхностей, получают широкое распространение дробеструйный наклеп и динамический наклей шариками и бойками. Это чисто упрочняющие методы обработки поверхностей деталей. Они основаны на ударном воздействии упрочняющего инструмента на обрабатываемый металл. Так как удары концентрированы на малых поверхностях, давления от них получаются очень большие. В поверхностных слоях металла создаются значительные внутренние напряжения сжатия и паклепа на некоторой глубине, что положительно влияет на предел выносливости. [c.629]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...