Напряжения в слое хромированном

Существуют две точки зрения на причину понижения усталостной прочности стали в результате хромирования. Согласно одной из них понижение усталостной прочности связывается с наводороживанием стали в процессе хромирования, согласно другой точке зрения понижение усталостной прочности обусловлено действием растягивающих напряжений в слое хрома. Сто- [c.266]

В целях изыскания способа, который позволил бы избежать понижения предела выносливости стали в результате электролитического хромирования и, следовательно, дать возможность применить процесс хромирования для указанных выше деталей, автор совместно с инж. В Н. Новиковым провел соответствующее исследование в этом направлении. При решении этой задачи надо было учитывать, что основной причиной понижения усталостной прочности являются остаточные растягивающие напряжения в слое электролитического хрома. Поэтому необходимо было в первую очередь устранить или по крайней мере [c.116]

В работах И, В. Кудрявцева и А. В. Рябченкова [18] впервые высказано предположение, что снижение предела выносливости хромированных и никелированных образцов обусловливается большими остаточными растягивающими напряжениями, которые образуются в слое хрома и никеля. По методу гибкого катода И. В. Кудрявцевым и А. В. Рябченковым было рассчитано напряжение в слое хрома, которое оказалось равным 40 кг/мм" , и в слое никеля 45 кг/мм . Несомненно, что такая значительная величина внутренних напряжений может уже влиять на предел выносливости стали. Ими было также установлено, что снижение предела выносливости стали при хромировании достигает 22%, а в случае никелирования — 34%. [c.51]

Основы надежности закладываются конструктором в содружестве с технологом при проектировании. Заданная надежность обеспечивается в процессе производства применением прогрессивной технологии. В эксплуатации заданная функция надежности реализуется выполнением всех правил эксплуатации. Надежность изделия тесно связана с его долговечностью. Эффективных мер повышения долговечности много, в их числе закалка стальных деталей при нагреве т. в. ч., дающая возможность увеличить износостойкость зубчатых передач в 2—4 раза хромирование трущихся деталей дает возможность увеличивать срок службы по износу в 3—5 раз и др. Хорошая система смазки является необходимым условием обеспечения надежности и долговечности машин. Широкое применение в машиностроении т. в. ч. для упрочнения деталей машин с целью повышения их ресурса объясняется многими их преимуществами по сравнению с другими видами термической обработки деталей. Однако реализовать эти преимущества возможно только при условии правильного установления параметров закалки. Важнейшими из них являются глубина закалки х , твердость HR , зона перехода закаленной части детали к незакаленной, частота тока и скорость процесса упрочнения. Теоретически глубина упрочнения трущейся детали должна равняться предельному допуску ее износа. Однако практически при ее определении следует учитывать условия работы детали, ее геометрические размеры и материал. Опыт применения т. в. ч. показывает, что при невыполнении этих условий закалка при индукционном нагреве приводит к отрицательным результатам. В тех случаях, когда зона перехода закаленной части детали к незакаленной совпадает с наиболее опасным сечением и местом концентрации напряжений, в этих зонах первоначально возможно появление микротрещин, а затем их развитие под действием знакопеременных нагрузок и усталостный излом. Аналогичные результаты могут быть и при недостаточной глубине закаленного слоя. [c.206]

Образование ст-фазы сопровождается сильным уменьшением объема и, следовательно, является возможным источником возникновения больших внутренних напряжений в металле. Поэтому многие исследователи считают, что образование ст-фазы может вызвать разрушение хромового покрытия при длительной эксплуатации. Под хромированным слоем виден под микроскопом обезуглероженный слой глубиной до 0,8 мм, а затем основной металл с феррито-бейнитной или феррито-перлитной структурой. [c.244]

Диффузионное хромирование снижает чувствительность стали к концентраторам напряжений при одновременном действии циклических напряжений и коррозионной среды. Диффузионный слой с толщиной карбидной зоны 0,008—0,012 мм повышает условный предел коррозионной выносливости образцов из стали 45 с концентратором напряжений в 3—4 раза. Изменение содержания углерода в стали с 0,2 до 0,8 % не оказало большого влияния на условный предел коррозионной выносливости. После диффузионного хромирования условный предел коррозионной выносливости образцов повышается в 2,5 — 3 раза. [c.176]

Понижение прочности электролитического хрома, уменьшение усталостной прочности деталей и появление микроскопических трещин в осадке при хромировании связано с возникновением внутренних напряжений в осадке при электролизе. Поэтому толщину слоев хрома при наращивании изношенных деталей ограничивают в зависимости от условий работы деталей. Предельно допускаемой толщиной хромового покрытия считают 0,5 мм. [c.84]

Ухудшение усталостных характеристик хромированной стали после отпуска В. С. Борисов объясняет улучшением сцепляемо-сти хромового покрытия со сталью, что приводит к более сильному проявлению эффекта надрыва , т. е. при развитии трещин в хромовом покрытии облегчаются условия создания надрыва в поверхностном слое стали. При отпуске при 250 и 300°С сцепляемость также улучшается, однако напряжения в хромовом покрытии значительно снижаются (до 50%), поэтому при этих температурах отпуска снижение усталостной прочности хромированных образцов меньше, чем при отпуске при 100 и 200°С. [c.266]

Многими исследованиями [33, 73] доказано, что в процессе приработки сопряжений происходит формирование поверхностей трения. Наши исследования показали, что после 800 м пути профиль поверхности образцов сгладился, микротвердость образцов — эталонных, наплавленных под слоем флюса, металлизированных — увеличилась в среднем на 50—80 кгс/мм , микротвердость образцов — хромированных и наплавленных в струе жидкости — на такую же величину снизилась. Увеличение микротвердости названных серий образцов объясняется наклепом поверхностей трения в процессе испытания. Снижение микротвердости у хромированных и наплавленных в струе жидкости образцов объясняется снятием внутренних напряжений в поверхностных слоях. [c.165]

Остаточные напряжения в поверхностных слоях образуются и при нанесении гальванических покрытий. При никелировании возникают растягивающие остаточные напряжения, снижающие пределы выносливости деталей на 10—30% (большие значения откосятся к сталям повышенной прочности). Несколько меньшее снижение прочности наблюдается в случае хромирования и меднения. При нанесении цинкового, кадмиевого и серебряного покрытий усталостная прочность деталей не изменяется. [c.651]

Хромирование на токе переменной полярности позволяет получать хромовые покрытия без наростов в слоях значительной толщины при сравнительно высоких плотностях тока (100— 150 а дм и более). При этом покрытия имеют меньшую пористость и значительно меньшие внутренние напряжения. Реверсирование тока способствует повышению рассеивающей способности электролитов для хромирования. [c.180]

Кроме того, необходимо иметь в виду, что при электролитическом хромировании снижается усталостная прочность коленчатых валов из-за возникновения в слое хрома растягивающих остаточных напряжений. Величина растягивающих остаточных напряжений зависит от толщины слоя хрома, причем с увеличением толщины слоя остаточные напряжения возрастают. При толщине слоя хрома 0,300 мм растягивающие остаточные напряжения достигали 4,0-10 Па. [c.115]

В процессе трения в поверхностных слоях хромированных поршневых пальцев происходят существенные изменения остаточных напряжений (рис. 122). Начальные остаточные напряжения сжатия, образовавшиеся в поверхностных слоях при термической обработке порш- невого пальца, в процессе [c.174]

При работе двигателя исходные остаточные напряжения в поверхностном слое перераспределяются. В результате износа деталей исходные остаточные растягивающие напряжения снижаются за счет уменьшения толщины хромового покрытия и увеличения остаточных напряжений сжатия в основном металле при упругопластическом деформировании. Таким образом, в поверхностном слое хромированных деталей после обработки и в процессе работы создается более сложное напряженное состояние, чем у цементованных. У хромированных деталей остаточные растягивающие напряжения сменяются на некотором расстоянии от поверхности напряжениями сжатия. [c.174]

Рис. 122. Кривые остаточных напряжений в поверхностном слое хромированного поршневого пальца

Снижение предела усталости хромированных деталей является результатом больших остаточных растягивающих напряжений, возникающих в слое электролитического хрома. Величина их возрастает с увеличением слоя покрытия при толщине слоя хрома 0,03 мм [c.36]

Высказывается предположение [45], что снижение усталостной прочности связано со значительными напряжениями, возникающими в поверхностных слоях хромированных деталей (тонкая стальная пластинка, хромированная с одной стороны, сильно искривляется). [c.671]

Понижение усталостной прочности при хромировании связывали исключительно с возникновением растягивающих остаточных напряжений И. В. Кудрявцев [633, 634], П. Я. Богорад [627] и В. И.. Казарцев [628]. Подкреплением своей точки зрения И. В. Кудрявцев считает прогиб стальной пластинки ( гибкого катода ) при нанесении на одну ее сторону хромового покрытия [633]. Вычисленные по стреле прогиба напряжения в слое хрома составили 392 МН/м (40 кГ/мм ). Однако прогиб гибкого катода мог быть, хотя бы частично, вызван и наводорожи-ванием стальной пластинки-катода. Как было показано в разделе 2.10, абсорбированный при катодной поляризации стали водород концентрируется в приповерхностных слоях металла. [c.267]

Стиль большая величина растягивающих остаточных напряжения в слое хрома, видимо, является основной причиной снижения величин .) нредела вынос. гивссти хромированной стали. [c.114]

Фиг. 87.. Зависимость между остаточными напряжениями в слое хрома и пределом вынос-.липости хромированных образцов (см. табл. 28).

Величина остаточных напряжений в слое хрома существенно зависит от технологических факторов прогтесса электролитического хромирования плотности тока, температуры электролита и подготовки поверхности перед хромированием. ОстаточШ)1е напряжения увеличиваются с повышением плотности 1 ока при температуре хромирования, равной 65° [c.115]

На примере элек гролитически хр0мир0Банн1.1х образцов установлена непосредственная зависимость предела выносливости хромированной стали от величины остаточных напряжений в слое хрома. Чем выше эти напряжения, тем больше снижение усталостной прочности хромированной стали. [c.172]

Влияние остаточных напряжений, полученных в поверхностных покрытиях. Большинство распространенных электролитических покрытий существенно снижает выносливость деталей. Работы многих исследователей показывают, что основными причинами снижения выносливости являются растягивающие остаточные напряжения в слое нанесенного покрытия, а также наво-дороживание поверхностного слоя. Основное влияние оказывают растягивающие остаточные напряжения. Так, по данным работы [6], при хромировании с реверсированием тока стали Х12М количество водорода практически не изменилось (26—27 см /г), но предел выносливости повысился на 12,5%. Причиной такого повышения является снижение растягивающих остаточных напряжений вследствие релаксации при реверсировании тока. После твердого никелирования содержание водорода в 2—2,5 раза ниже, чем после хромирования, но усталостная прочность в первом случае существенно ниже, чем во втором. Обьясняется это большими растягивающими остаточными напряжениями при твердом никелировании. [c.301]

На рис. 63 приведена зависимость времени до растрескивания шлифованных образцов стали ЗОХГСНА от величины растягивающих напряжений в процессе хромирования при плотности тока 5 кА/м и температуре электролита 55—60°С. Как видно, с увеличением растягивающих напряжений время до появления трещин уменьшается, причем зависимость напряжение — время имеет гиперболический характер, что указыв1ает на наличие напряжения, ниже которого не происходит водородного растрескивания. Создание сжимающих напряжений в поверхностном слое гидропескоструйной обработкой или обдувкой кварцевым или корундовым песком после шлифования резко повышает сопротивле- [c.195]

Результаты прямых измерений глубины коррозии труб с защитным покрытием и без покрытия после эксплуатации различной продолжительности в паровых котлах, работающих на сернистом мазуте, приведены в табл. 14.1 [2]. Как видно из приведенных в ней данных, коррозия хромированных труб значительно (в некоторых случаях в десятки раз) меньше, чем незащищенных труб. Скорость коррозии увеличивается при повышении температуры и кроме того зависит от других факторов. Большая скорость коррозии труб в НРЧ, чем в ППВД, вызвана периодическим разрушением оксидного слоя из-за многократных колебаний температуры металла, обусловленного пульсацией горения. Возникающие вследствие этого термические напряжения в поверхностном слое труб являются причиной другого вида их повреждений— образования трещин коррозионно-термической усталости. Расчеты показывают, что за 6350 ч работы труб в НРЧ количество циклов колебания термических напряжений более 10. Однако образование термоусталостных трещин происходит только в нехромированных трубах. Их глубина весьма значительна (см. табл. 14.1) и увеличивается с увеличением продолжительности эксплуатации. В то же время на хромированных трубах термоусталостных трещин не образуется даже после 13 600 ч. Металлографическим анализом установлено, что в трещины не превращаются и микроде- [c.243]

Диффузионное хромирование снизило предел выносливости образцов из мартенситной нержавеющей стали с 640 до 230 МПа несмотря на появление в поверхностных слоях остаточных сжимающих напряжений до 600 МПа. В данном случае не подтверждается распространенное мнение об остаточных сжимающих напряжениях как основной причине повышения выносливости. При симметричном циклическом нагружении изгибом остаточные напряжения сжатия, уменьшая растягивающие напряжения, увеличивают суммарные сжимающие напряжения, что у ряда металлов, особенно мягких, уменьшает амплитуду разрушающих циклических напряжений. Усталостные трещины зарождаются в данном случае, как правило, под диффузионным слоем и при дальнейшем увеличении числа циклов нагружении распространяются в глубь основного металла и в диффузионный слой. Хромирование в 1,5 раза увеличило условный предел выносливости стали 13Х12Н2ВМФ в 3 %-ном растворе Na I. [c.176]

Необходимо также помнить и о влиянии поверхностного слоя. В большинстве случаев термическая усталость приводит к образованию трещин, начинающихся в поверхностном слое материала. Большое значение здесь имеет как шероховатость самой поверхности. Так и технологический процесс, формирующий окончательный вид детали. При коррозионном воздействии среды надйе. надрезов, оставшихся после механической обработки, образуются зародыши трещин. Исследования, касающиеся создания благоприятного состояния внутренних напряжений в поверхностном слое, например, с помощью обкатки, не подтвердили их положительного влияния из-за процессов возврата и рекристаллизации структуры. Более целесообразным кажется применение термомеханической обработки, которая существенно изменяет прочностные показатели. Повышение сопротивления термической усталости было достигнуто путем введения в поверхностный слой хрома с помощью диффузионного хромирования [111, 121] или нитроцианирования [121]. Продолжаются,, работы по внедрению других легирующих элементов в поверхностный слой, например бора. [c.88]

Однако в работах [627, 628] снижение предела выносливости в результате хромирования объясняется не наводороживанием, а наличием в слое хрома остаточных растягивающих напряжений. Повышение предела выносливости после нагрева хромированных образцов до 450°С [626] В. И. Казарцев 627] объясняет снижением остаточных растягивающих напряжений в осадке хрома. [c.258]

Однако с выводами, которые делает В. С. Борисов на основании этих результатов, трудно согласиться. Исходя из неверного положения, что снижение усталостной прочности стали при хромировании, обусловленное наводороживанием стали, должно было бы происходить из-за повреждения сталей водородом , В. С. Борисов рассматривает результаты своих экспериментов, в которых не было обнаружено снижения предела усталости хромированных образцов с концентратором напряжения в виде поперечного отверстия, как доказательство неводородного механизма понижения усталости стали в результате хромирования. В. С. Борисов считает, что снижение усталостной прочности хромированной стали вызывается ухудшением механических свойств поверхностного слоя стали вследствие наличия слоя хрома, обладающего пониженной прочностью. Наличие внутренних напряжений в хромовом покрытии вызывает образование в нем трещин, вследствие чего внутренние напряжения [c.265]

Элeктpoлитичtxкoe хромироБание или никелирование не являются эффективными средствами защиты от коррозионной усталости. Это объясняется отрицательным влиянием остаточных растягивающих напряжении, возникающих в слое при электролитическом покрытии. Однако, если перег покрытием (электролитическое хромирование) дета.аь подвергнуть поверхностной 18акалке с нагревом токами высокой частоты, то предел выносли- [c.149]

Понижение усталостной прочности н результате хромирования объясняется большими растягивающими напряжениями, которые возникают в слое хрома при его формировании в гальванической ванне. При этом показана непосредственная зависимость степени снижения усталостной прочности от величины ост-аточных растягивающих напряжений в покрытии. Чем выше. эти напряжения, те.м большее снижение наблюдается в усталостной прочности хромированной стали. [c.115]

Тревдшы, хорошо видимые в слое хрома в даже в теле самого изделия Наличие закалочных напряжений в стали. Совместное воздействие закалочных напряжений и водородной хрупкости при хромировании [c.164]

Внд хромирования Плотность раствора в "Вё Плотность тока в а,дм Напряжение в в примерный выход по току в О д Толщина слоя за о-ч/йл" в мк Темпе- ратура 8 °С Состав ваииы в г/л [c.182]

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]

Приведенные в табл. 20 и 21 данные показывают, что шестикратное хромирование при условии проведения тройного отпуска и упрочняющей обработки ППД перед каждым хромированием оказывает такое же влияние на циклическую долговечность и предел выносливости высокопрочных сталей типа 30ХГСН2А, как и однократное хромирование. Это обусловлено тем, что применение упрочняющей обработки ППД перед каждым хромированием восстанавливает сжимающие напряжения в поверхностном слое стали, что тормозит распространение трещины, образовавшейся в хроме в результате воздействия циклических нагрузок, в основной металл. [c.53]

Хромирование при 1к=5 соп51. Процесс состоит в изменении плотности тока во времени по схеме, представленной на рис. 23. Электролиз ведут при i 60 °С. Вначале плотность тока высока (60 А/ды ), что необходимо для обеспечения прочного сцепления е основой. Затем плотность тока снижается до 25—35 А/дм и идет осаждение защитного молочного слоя. Завершающий этап — подъем плотности тока до 60—65 А/дм, при которой осаждается внешний износостойкий слой. С целью избежать неблагоприятного изменения внутренних напряжений в покрытии снижение и увеличение производят не скачкообразно, а постепенно в течение 10—20 мин. [c.143]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...