Упрочнение методами пластической деформации

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]

УПРОЧНЕНИЕ МЕТОДАМИ ПЛАСТИЧЕСКОЙ ДЕФОРМАЦИИ [c.466]

Упрочнение методами пластической деформации (дробеструйная обработка, накатывание, чеканка, холодное калибрование) способствует созданию в поверхностном слое напряжений сжатия и увеличению усталостной прочности. [c.166]

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]

Прошивки по своей конструкции и области применения аналогичны протяжкам, но отличаются отсутствием хвостовой части и небольшой длиной (не более 15 диаметров), что связано с работой прошивки на продольный изгиб. Припуск, снимаемый прошивкой, небольшой,— менее 1 мм. Протяжки и прошивки, обрабатывающие заготовку методом пластической деформации поверхностных слоев металла (без снятия стружки), называются выглаживающими или деформирующими. Они дают гладкую, блестящую поверхность со значительно упрочненным поверхностным слоем и шероховатостью Ra = 0,1...0,4 мкм. Профиль зубьев таких инструментов — выглаживающих дорнов — показан на рис. 7.4. [c.125]

Основными преимуществами способа поверхностного упрочнения путем пластической деформации являются высокая производительность процесса, несложность и небольшая стоимость оборудования, возможность упрочнения разнообразных по размерам и форме изделий. Поэтому обработка дробью получила большое распространение в ряде отраслей машиностроения и особенно в автотракторостроении как эффективный метод повышения выносливости кованой и литой стали и сварных соединений. Кроме стали, обработка дробью применяется также для упрочнения высокопрочных чугунов. [c.209]

Чистовая тонкая обработка методом пластической деформации поверхностного слоя применяется при изготовлении детален из стали. Обработке подвергаются в большинстве случаев наружные и внутренние цилиндрические поверхности при этом придание поверхностным слоям стали чистоты высокого класса (У8—уЮ) сопровождается их упрочнением. [c.275]

Известно, что упрочнение металлов методом пластической деформации является результатом статических искажений решетки и создания тонкой неоднородности структуры, а пе изменения межатомных связей [14, 15]. [c.233]

Термомеханическое упрочнение. Имеет две разновидности — высокотемпературную механическую обработку (ВТМО) и низкотемпературную термическую обработку (НТМО). Применяется в процессе изготовления инструмента методами пластической деформации (продольно-винтовой прокат, экструзия). [c.823]

В настоящее время достаточно широко применяются комбинированные методы упрочнения стали и сплавов термическая обработка совместно с пластической деформацией. [c.130]

Основные способы упрочнения материалов следующие горячая обработка давлением, легирование, упрочняющая термическая и химико-термическая обработки, обработка методами холодной пластической деформации. [c.164]

Наряду с этим необходима разработка методов деформационного упрочнения деталей дозированной пластической деформацией статическими и циклическими нагрузками. [c.313]

В третьей главе приведен обзор по деформационному упрочнению поликристал-лических ОЦК-металлов. Логическим центром данной главы и, может быть, всей книги является раздел о структурном обосновании перестройки кривых нагружения в координатах 5 — V"е (истинное напряжение— истинная деформация в степени 0,5), которая представляет эффективный метод исследования закономерностей деформационного упрочнения в зависимости от самых различных внутренних и внешних факторов. Именно данный метод позволил связать воедино все этапы пластической деформации, выстроив в одну цепочку предел упругости, критические деформации начала и конца образования ячеистой дислокационной структуры, ее начальный размер и закон дальнейшего изменения. В конечном счете, даже условие перехода к разрушению (пластическому) также определяется коэффициентом деформационного упрочнения. [c.4]

Дан краткий обзор теорий упрочнения и разрушения металлов при пластической деформации, описаны методы кратковременных механических испытаний и приемы математической обработки опытных данных. [c.2]

Для всех методов упрочнения холодным пластическим деформированием общим является то, что наклеп обусловлен увеличением степени использования межатомной связи. Поэтому любое изменение структуры, способствующее увеличению степени участия атомов в деформации, должно приводить к упрочнению металла (измельчение блоков и зерен и их разориентировка, рост всякого рода локальных искажений решетки, равномерность распределения искажений решетки по объему и т. д.). [c.112]

Повышение скоростей движения машин технологического назначения (тракторов, автомобилей, подвижного состава железных дорог), достигнутое в созданных рядом отраслей конструкциях увеличенной эффективности и проходимости, а также успешное применение импульсных процессов в теХ нологии формоизменения и упрочнения, были связаны с разработкой задач о распространении упругих и упруго-пластических волн, преимущественно в одномерной постановке. Применение метода характеристик и изыскание вычисляемых алгоритмов уравнений упруго-пластических деформаций позволили решить ряд задач расчета динамических усилий и деформаций при соударении деталей и при импульсных процессах формообразования, образующих зоны упрочнения на поверхности деталей. Большое практическое значение получили экспериментальные работы этого направления, позволившие измерить как протекание деформаций во времени, так и получение уравнений состояния, необходимых для определения действительных усилий. Полученные уравнения состояния показали существенное значение эффекта повышения сопротивления пластическим деформациям и их запаздывания в зависимости от скорости процесса. [c.39]

Обычно методы расчета динамики переходного процесса ориентированы на упругие звенья машины [1 ]. Однако было бы целесообразным при возникновении экстренных нагрузок учитывать упрочнение материала, получаемое за счет упруго-пластических деформаций некоторых элементов, что, несомненно, приводит к снижению прочных размеров и уменьшению веса машины. Более того, как будет показано в дальнейшем, максимальные нагрузки в линиях передач машины, возникающие во время переходного процесса для звеньев с упруго-пластическими деформациями, значительно меньше, чем в тех случаях, когда их свойства считаются только упругими. [c.56]

Замена литых и кованых деталей холодноштампованными обеспечивает снижение массы деталей в среднем на 25—50%, уменьшение расхода металла на 30—70%, снижение трудоемкости на 50—80%. Одновременно обычно достигается увеличение прочности и жесткости деталей благодаря более высоким механическим свойствам исходного (в большинстве случаев холоднокатаного) листового металла, упрочнения (наклепа) металла при холодной пластической деформации, более целесообразного распределения металла по сечению штампованного профиля, применения штамповочных методов увеличения жесткости и др. [c.210]

Указанные выше и аналогичные им изменения формул упругого расчета учитываются при упругопластическом расчете. Диаграмма деформирования задается в виде кусочно-ломаной линии координатами точек перегиба. По разработанной программе были выполнены упругопластические расчеты оболочек и пластин, позволившие оценить для предлагаемого метода точность получаемых результатов и скорость сходимости последовательных приближений. Нагрузки на оболочки увеличивались от соответствующих моменту появления пластических деформаций до удвоенных, при которых наиболее напряженное сечение детали или большая его часть переходят в чисто пластическое состояние. В приведенных ниже примерах принималась диаграмма деформирования без упрочнения, дающая наихудшие условия для сходимости последовательных приближений, так как при идеальной пластичности функции E z)jE отличаются от 1 больше, чем в других возможных случаях упрочнения. В качестве критерия скорости сходимости последовательных приближений рассматривались последовательные уточнения значений перемещений и усилий, модулей упругости и а также величин максимальной и мини- [c.208]

Известно, что пластическая деформация кристаллических тел является следствием движения дислокаций в определенных плоскостях. Кривая упрочнения в какой-то мере отражает интегральный характер зарождения и движения дислокаций, их взаимодействие с решеткой, между собой и другими структурными несовершенствами кристаллов. Одной из важных характеристик кривой упрочнения кристаллов является напряжение начала пластической деформации. Фактически оно соответствует стартовому напряжению дислокаций (Тз), зарождение и смещение которых представляет собой элементарный акт пластической деформации. Наиболее достоверными значениями можно считать данные непосредственных наблюдений начала движения дислокаций при нагружении и измерений критической амплитуды колебаний по методу определения внутреннего трения. В некоторых случаях эти величины совпадают со значением критических скалывающих напряжений (КСН), вычисленных по кривым растяжения как напряжение начала отклонения зависимости сг (б) от линейного закона в упругой области деформации. Самыми развитыми плоскостями и направлениями скольжения являются плотноупакованные, поэтому изменения сопротивления деформированию у облученных кристаллов прежде всего определяются количеством дефектов и полем напряжений в этих плоскостях. [c.55]

Наряду с распространенными в технологии машиностроения методами финишной обработки поверхностей деталей все большее развитие получают методы тонкой пластической деформации. Эти методы обеспечивают высокую точность формы и чистоты поверхности, а также упрочнение наружных поверхностных слоев металла, что повышает их износостойкость. [c.266]

Работы по влиянию предварительной пластической деформации (дробеструйная обработка, обкатка роликами и т. п.) показали, что эти традиционные способы поверхностного упрочнения многих деталей не дают заметного повышения кавитационной стойкости. Этот метод, очевидно, можно применять для упрочнения поверхности деталей, изготовленных из нестабильных аустенитных сталей. При холодных пластических деформациях в этих сталях имеет место мартенситное превращение, способствующее повышению износостойкости поверхностных слоев, что особенно важно для деталей, находящихся в контакте с кавитирующим потоком жидкости, [c.31]

Методы обработки основаны на использовании пластических свойств металлов, т.е. способности металлических заготовок принимать остаточные деформации без нарушения целостности металла. Отделочная обработка методами пластического деформирования сопровождается упрочнением поверхностного слоя, что очень важно для повышения надежности работы деталей. Детали становятся менее чувствительными к усталостному разрушению, повышаются их коррозионная [c.434]

Находит применение метод получения высокопрочной проволоки, при котором распад переохлажденного аустенита протекает при температурах бейнитного превращения. Бейнит, имея пластинчатое строение, обусловливает склонность к упрочнению при пластической деформации проволоки. Методом бейнитирования получают проволоку диаметром 5—6 мм из сталей У9 и ЗОХГСА с пределом прочности при растяжении 200—225 кгс/мм (2000— 2250 МН/м ). [c.212]

Рассмотрим свойства материалов в области упрочнения при пластической деформации в процессе увеличения напряжения вплоть до предела прочности. При этом необходимо учитывать, что в случае применения обычного метода обработки даиграммы [c.188]

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]

Методы обработки основаны на использовании пластических свойств металлов, т. е. способности металлических заготовок принимать остаточные деформации без нарушения целостности металла. Отделочная обработка методами пластического деформирования сопровождается упрочнением поверхностного слоя, что очень важно для повышения надежности работы деталей. Детали станонится менее чувствительными к усталостному разрушению, новьипаются их коррозионная стойкость и износостойкость сопряжений, удаляются риски и микротрещины, оставшиеся от предшествующей обработки, В ходе обработки шаровидная форма кристаллов поверхности металла может измениться, кристаллы сплющиваются в направлении деформации, образуется упорядоченная структура волокнистого характера. Поверхность заготовки принимает требуемые форму и размеры в результате перераспределения элементарных объемов под воздействием инструмента. Исходный объем заготовки остается постоянным. [c.385]

Кривая одноосного растяжения малоуглеродистой стали с разгрузкой испытуемого образца (рис. 58) показывает, что остаюч-деформация измеряется отрезком ОО. Пластическая деформация начинает проявляться на участке АВ и происходит без увеличения нагрузки. На участке ВС происходит упрочнение материала, поэтому угол наклона касательной к кривой ВС и к оси абсцисс tg р называют модулем упрочнения. Упрочнение имеет направленный характер, т. е. материал меняет свои механические свойства и приобретает деформационную анизотропию, при этом пластическая деформация растяжения ухудшает сопротивляемость металла при последующем его сжатии (эффект Ба-ушингера). Как видно из приведенной кривой, растяжение малоуглеродистой стали при пластических деформациях нагруженного и разгруженного образца значения деформаций для одного и того же напряжения . в его сечении не является однозначным. Методы теории пластичности, наряду с изучением зависимости между компонентами напряжений и деформаций, возникающих в точках тела, определяют величины остаточных напряжений и деформаций после частичной или полной разгрузки дetaли, а также напряжения и деформации при повторных нагружениях. [c.96]

В случае более сложного поведения материала (первоначальное циклическое разупрочнение с последующим упрочнением) для построения кривой циклического деформирования можно также использовать метод, в основу которого положено представление об изменении свойств материала при наличии в нем зародившейся зрещины. Образование трещин проявляется на кривых циклического деформирования в том, что амплитуда пластической деформации вслед за фазой циклического упрочнения с ростом числа циклов нагружения вновь увеличивается. Это можно объяснить уменьшением поперечного сечения образца, и это позволяет связать четко выраженный минимум на кривой циклического упрочнения (разупрочнения) с зарождением /рещин и использовать для построения крино 1 циклического деформирования соответс(вую1цие значения и , а. При определении отдельных точек кривой циклического деформирования поступают так, как схематически показано на рис. 16. [c.33]

Рассматривая ползучесть как некоторый вид квазивязкого течения металла, мы должны допустить, что в каждый момент скорость ползучести при данном структурном состоянии определяется однозначно действующим напряжением и температурой. Структурное состояние — это термин, чуждый по существу механике, поэтому применение его в данном контексте должно быть пояснено более детально. Понятие о структурном состоянии связано с теми или иньгаи физическими методами фиксации этого состояния — металлографическими наблюдениями, рентгеноструктурным анализом, измерением электрической проводимости и т. д. Обычно физические методы дают лишь качественную характеристику структуры, выражающуюся, например, в словесном описании картины, наблюдаемой на микрофотографии шлифа. Иногда эта характеристика может быть выражена числом, но это число бывает затруднительно ввести в механические определяющие уравнения. В современной физической литературе, относящейся к описанию процессов пластической деформации и особенно ползучести, в качестве структурного параметра, характеризующего, например, степень упрочнения материала, принимается плотность дислокаций. Понятие плотности дислокаций нуждается в некотором пояснении. Линейная дислокация характеризуется совокупностью двух векторов — направленного вдоль оси дислокации и вектора Бюргерса. Можно заменить приближенно распределение большого числа близко расположенных дискретных дислокаций их непрерывным распределением и определить, таким образом, плотность дислокаций, которая представляет собою тензор. Экспериментальных методов для измерения тензора плотности дислокаций не существует. Однако некоторую относительную оценку можно получить, например, путем подсчета так называемых ямок травления. Когда линия дислокации выходит на поверхность, в окрестности точек выхода имеется концентрация напряжений. При травлении реактивами поверхности кристалла окрестность точки выхода дислокаций растравливается более интенсивно, около этой точки образуется ямка. Таким образом, определяется некоторая скалярная мера плотности дислокаций, которая вводится в определяюпще уравнения как структурный параметр. Условность такого приема очевидна. [c.619]

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]

Однако метод НТМО пригоден лишь для сталей с широкой зоной устойчивости аустенита. Распад аустенита во время деформирования стали при 500—350° в ряде случаев приводит к резкому снижению предела прочности. Поэтому, чтобы сохранить сталь в аустенитном состоянии, необходимо во время теплой деформации ((прокатка при температуре выше мартенситной точки Мн) производить промежуточные подогревы деформируемого металла. Если во время пластической деформации температура металла опустится ниже мартенситной точки, то в результате такой обработки образуются продукты отпуска повышенной хрупкости и при последующем испытании обработанной таким образом стали наблюдается преждевременный разрыв. При еще более низких температурах деформации аустенит будет распадаться с образованием смещанной бейнитно-мартенситной структуры, в результате чего уровень прочности должен сохраняться высоким но эта температурная область обработки относится уже к способу термомеханического упрочнения стали методом аусформинг , который будет рассмотрен ниже. [c.60]

Рассмотрение методов упрочнения конструкционных материалов будет неполным, если не остановиться, хотя бы весьма кратко, на повышении прочности сталей методом патентиро-вания. Этот метод получил широкое применение в практике производства стальной проволоки. Высокая прочность в данном случае достигается холодной пластической деформацией, чередующейся с патентированием [142]. [c.92]

Успехи металловедения привели к созданию методов, сочетающих внутрифазовый наклеп и механическое упрочнение пластической деформацией. Эти методы, реализованные в большой гамме различных приемов термомеханической обработки позволяют получить стали с прочностью до 300 кгс/мм . Однако области применения этих сталей весьма ограничены, так как с повышением прочности резко возрастает чувствительность сталей и сплавов к концентраторам напряжений, существенно снижается коррозионная стойкость и особенно сопротивление коррозии под напряжением, что, естественно, уменьшает прочность и надежность деталей, изготовленных из таких материалов. [c.12]

Соединение металлов методом взрыва основано на принципе высокоскоростного соударения твердых тел под действием кратковременных (10 с) высоких давлений с интенсивно протекающей пластической деформацией соударяемых тел, в результате которой происходит сближение металлов на величину их межатомного взаимодействия. Процесс взрывного плакирования сопровождается упрочнением соединяемых металлов. После сварки взрывом биметалл подвергают термической обработке. Метод широко применяют для получения таких сочетаний, которые практически невозможно получить высокотемпературными методами. [c.138]

Анализ поведения оболочки ТВЭЛ при теплосменах [190J основывается на дальнейшем развитии метода рассмотренного, в статье [210], и по основной идее весьма близок к методу догрузки (см. гл. III). На первом этапе расчет строится без учета температурной зависимости предела текучести, упрочнения материала и ползучести. Полученная при этих допущениях полная диаграмма приопособляемости показана на рис. 109. Здесь А — область приспособляемости, Б — область знакопеременной пластической деформации, В — односторонней деформации, прогрессирующей с каждым циклом, Г —сочетания обоих видов циклической пластической деформации, D —область мгновенного разрушения (исчерпания несущей способности) находится правее линии 5 (ор=1). Область приспособляемости А на диаграмме разделена на три части А отвечает чисто упругому поведению с начала нагружения, А" определяет значения параметров нагрузки и температурного поля (ор= [c.206]

Х13Н4Г9, выпускаемую в виде холоднокатаной ленты, применяют при изготовлении легких высокопрочных конструкций, соединяемых точечной или роликовой электросваркой. Ввиду высокого содержания углерода другие методы сварки для этой стали неприменимы из-за возможности появления в сварных соединениях склонности к межкристаллитной коррозии, В состоянии после закалки сталь 2Х13Н4Г9 имеет аустенитную структуру, переходящую при холодной пластической деформации в мартенсит (-у-> aj). Это имеет большое значение, так как упрочнение достигается как путем наклепа, так и благодаря частичному мартенсит-ному превращению. В результате сталь в холоднокатаном состоянии сочетает высокую прочность с достаточно высокой пластичностью [31 ]. Изменение свойств некоторых нержавеющих хромомарганцовоникелевых сталей в зависимости от различных факторов показано на рис. 25—28 [28 и др.[. [c.36]

В начальной стадии пластического деформирования наиболее интенсивно происходит перераспределение напряжений по сечению деталей, приводящее к увеличению несущей способности детали. По мере роста пластических деформаций, когда они в два-три раза превосходят деформации, соответствующие пределу текучести материала, процесс перераспределения напряжений ослабевает. Несущая способность детали повышается медленнее и в основном вследствие упрочнения материала. При отсутствии упрочнения нарастание деформаций существенно опережает рост нагрузки. Так как при указанном уровне пластических деформаций в зонах краевого эффекта они, как правило, охватывают все сечение детали, этот уровень является в данной работе исходным для проверки сходимости метода расчета. Как показали приведенные расчеты, сходимость предложенного метода является весьма быстрой. Как правило, достаточным оказывается вьшолнение четырех-пяти приближений. Время расчета при этом составляет для ЭВМ типа БЭСМ-6 несколько секунд. [c.214]

Рассмотрен метод оценки уровня и вида напряженного состояния элементов многослойных металлических конструкций в области пластических деформаций, которые могут иметь место в процессе изготовления или эксплуатации. Метод основан на учете характера деформационного упрочнения материала, вызванного пластическим деформированием. Параметры, характеризующие деформационное упрочнение, определяются по данным испытаний на одноосное растяжение образцов, вырезаемых из исследуемых элементов конструкции. Описапный метод может быть использован при определении уровня напряжений в случае-разрушения конструкции. [c.390]

Образцы из стали ВЛ-1 размером 10 X 10 X 60 мм с надрезом были нагреты для аустенитизации до 950° С, подвергнуты пластической деформации ковкой с обжатием на 60%, закалены в масле, затем отпущены на 550° С, снова нагреты до 950° С и подвергнуты повторной закалке, а затем окончательному отпуску на 200° С. Результаты испытаний при соответствующих температурах представлены на рис. 18. Ударная вязкость стали после наследственного упрочнения значительно выше, чем после обычной термической обработки. Характер падения вязкости с понижением температуры испытания одинаков по обоим методам обработки, однако, следует отметить, что ударная вязкость при температуре —20° С, получаемая наследственным упрочнением, такая же, какую удается получить при +20° С после обычной термической обработки. В абсолютных значениях это составляет более 6 кГм1см . [c.55]

К методам упрочнения поверхностного слоя пластической деформацией относятся дробеструйная обработка, накатывание роликами, покрытие твердыми сплавами — для внешних поверхностей для отверстий— раскатка роликами, калибрование шариками, прошивание выглаживающими протяжками (дорнова-ние). К числу эффективных методов относятся также электрогидравлический удар, струйно-абразивное полирование, импульсный гидронаклеп струей высокого давления (10—20тыс. ат.). [c.36]

Из множества работ, среди которых можно отметить [3, 4, 6, 8, 11, 19, 20], известно, что формирование структуры металлов во время процессов их обработки происходит на нескольких масштабных уровнях, поэтому для ее полного описания необходимо применять интегральные методы и интегральновероятностные характеристики. При этом следует иметь в виду, что структуры металлов не возникают сами по себе, для их формирования требуются определенные условия и энергозатраты. Величина диссипации энергии при структурообразова-нии будет рассмотрена далее в связи с деформационным упрочнением. Здесь же проанализируем структуры металлов, возникающие при пластической деформации, с позиций неравновесной термодинамики и определим степень их соответствия диссипативным структурам, рассмотренным в разделе 1.2. [c.32]

Повышение прочностных характеристик металлов и сплавов в общем случае достигается за счет создания в кристаллической решетке различного рода препятствий, затрудняющих перемещение дислокаций, т. е. осуществление пластической деформации. Поэтому независимо от способа упрочнения (легирование, наклеп, дисперсионное твердение и т. п.) рост прочности, естественно, сопровождается уменьшением пластичности. Степень снижения пластичности зависит от способа упрочнения. Попытка повышать прочность стали только за счет легирования приводит к значительному снижению пластичности и вязкости при достижении предела текучести около 60 кгс/мм [26]. Повышение прочности стали с сохранением достаточно высокой пластичности возможно за счет применения улучшающей термической обработки. Тем не менее, при са-1Лых оптимальных методах упрочнения снижение пластичности и вязкости — закономерное явление. [c.85]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...