Упрочнение обкаткой

Надо рассказать учащимся, что существуют специальные методы поверхностного упрочнения — обкатка поверхности детали роликами, обдувка дробью. Кроме того, применяют термохимическую обработку (например, цементацию зон концентрации напряжений). Все эти методы приводят к повышению предела выносливости и учитываются коэффициентом влияния поверхностного упрочнения [c.182]

Во всех приведенных случаях, как уже указывалось, рассматривалась только поверхность образцов. Но если исследовать объем металла, захваченный процессом рекристаллизации, то оказывается, что глубина проникновения рекристаллизации небольшая. Так, для образцов с наибольшим поверхностным деформационным упрочнением (обкатка роликом с усилием обкатки 1000 кгс) после изотермического нагрева при 950° С и выдержке 25 ч, глубина рекристаллизации не превышает 10 мкм. [c.162]

Анализ результатов испытаний позволяет сделать заключение, что масштабный фактор при усталости упрочненных обкаткой валов с насаженными втулками при ограниченном до 2-10 числе циклов нагружения проявляется примерно так же, как и при испытании неупрочненных валов. С увеличением диаметра вала его сопротивление усталости уменьшается. [c.151]

В отличие от испытаний без поверхностного упрочнения сопротивление усталости валов, упрочненных обкаткой, оказалось тем выше, чем выше прочностные характеристики металла, обеспеченные легированием и термической обработкой (см. рис. 79). [c.152]

Установлено (рис. 90), что стабильность остаточных напряжений существенно зависит от уровня нагрузок и несколько меньше — от количества циклов нагружения. Релаксация остаточных напряжений начинается с амплитуд напряжений, превышающих величину циклического предела текучести обкатанных образцов, т.е. с наступлением заметного пластического течения приповерхностных слоев 135, с. 82—86, 36, с. 53-56). Ниже указанной амплитуды напряжений даже при длительном нагружении существенного уменьшения максимальной величины остаточных напряжений не наблюдается. Если сопоставить кинетические кривые релаксации остаточных напряжений с кривыми изменения стрелы прогиба упрочненных обкаткой образцов, можно наблюдать определенную корреляцию между интенсивностью увеличенная стрелы прогиба образцов и интенсивностью снятия в поверхностном слое остаточных напряжений сжатия. [c.163]

Изломы при усталостных испытаниях для всей серии образцов, кроме обкатанных, начинались от дна надреза и шли в плоскости, перпендикулярной оси образца. Образцы, упрочненные обкаткой роликами, начинали разрушаться под упрочненным слоем. Трещина усталости для последних образцов во многих случаях выходила на поверхность не в месте надреза а вне его в утолщенном сечении. При этом [c.263]

Наряду с концентрацией напряжений, вызванной геометрическими очертаниями деталей, на усталостную прочность влияет качество поверхностного слоя, т. е. микрогеометрия, как следствие механической обработки, и структурное состояние поверхностного слоя. Повышение усталостной прочности валов и осей достигается упрочнением материала посредством термической или химико-термической обработки, пластическим упрочнением (обкаткой роликами, обдувкой дробью), в результате которого в поверхностном слое образуются остаточные напряжения сжатия, а также шлифованием, полированием и другими методами [17, 22]. [c.408]

Результаты испытаний (табл. 61) показали, что предел выносливости валов в результате наплавки резко снижается по сравнению с пределом выносливости гладких валов в исходном состоянии. Поверхностное упрочнение обкаткой роликом повысило прочность валов с наплавками на 120%. Предел выносливости обкатанных валов, наплавленных с подогревом, мало отличается от пределов выносливости наплавленных валов без подогрева (соответственно [c.213]

Наплавленные валы испытывали в различных состояниях непосредственно после наплавки, после наплавки и отжига с поверхностным упрочнением обкаткой роликом или чеканкой вибрирующим роликом. Для упрочнения применяли приспособление с вибрирующим роликом (конструкции ЦНИИТМАШа) [7], в котором для нанесения ударов по ролику применяли пневматический молоток. [c.215]

Холодная пластическая деформация поверхности в зоне концентрации напряжений для жаропрочных никелевых сплавов сопровождается уменьшением чувствительности к концентрации напряжений при симметричном цикле и умеренных температурах примерно в два раза, С ростом асимметрии цикла и продолжительности испытаний, особенно при высокой температуре, положительная роль холодной пластической деформации существенно снижается и нри базе более 1000 ч может привести к снижению сопротивления усталости. Исследования усталости замковых соединений рабочих лопаток турбин, изготовленных из различных жаропрочных никелевых сплавов, показывают, что холодная поверхностная пластичен ская деформация впадин хвостовиков при упрочнении обкаткой ро- [c.139]

Рис. 5 . Приспособления для поверхностного упрочнения обкаткой

Качество упрочнения обкаткой зависит от величины давления ролика на деталь, чистоты обработки детали и физических свойств металла, а также от величины подачи и числа проходов. Малые подачи дают лучший результат, проходов должно быть 3—4 при большем числе проходов возможен отрицательный эффект. [c.108]

В работе [242] была изучена зависимость усталостной прочности от числа циклов для технического титана, упрочненного обкаткой. Усталостная прочность определялась на машинах горизонтального типа при поперечном изгибе вращающегося образца. Исследованию подвергали составные образцы, которые соединяли при давлении в контакте 10 кгс/мм , усилие накатывания составляло 40 кгс. Предел усталости при базе 20 млн. циклоп непосредственно после обкатывания и по истечении 6, 18 и 30 месяцев составил 19,6 23,6 21,8 кгс/мм соответственно. Таким образом, циклическая прочность титана по мере увеличения времени вылеживания увеличи- [c.228]

Поверхностное упрочнение чугуна с шаровидным графитом азотированием повышает предел выносливости от 23 до 77% на образцах диаметром 50 мм по сравнению с другими методами поверхностного упрочнения, например, обкаткой роликами и дробеструйным наклепом, которые по своей эффективности упрочнения несколько ниже или такие же как и азотирование. При этом надо отметить, что обкатка роликами более эффективна на высокопрочных чугунах с ферритовой основой. И. В. Кудрявцев и др. [60] приводят следующие данные по повышению усталостной прочности в зависимости от размера образцов прн поверхностном упрочнении обкаткой [c.264]

Методами предупреждения и снижения скоростей изнашивания деталей вследствие хрупкого и усталостного разрушения металла рабочих поверхностей являются применение объемной и поверхностной закалки с высокотемпературным отпуском применение сталей с повышенными показателями вязкости (никелевые и др.) повышение предела усталости материала методами механически создаваемого поверхностного упрочнения (обкатка гладкими роликами, дробеструйная обработка и др.). [c.216]

Специально проведенными опытами было установлено, что хранение в течение 7 лет упрочненных обкаткой роликами цилиндрических образцов с надрезами не привело к сколько-нибудь заметному снижению эффекта упрочнения. [c.186]

Результаты лабораторных исследований упрочнения обкаткой показывают, что предел выносливости гладких образцов стали может быть повышен на 20—30% [45]. [c.660]

На рис. 124 показано изменение локальной относительной деформации е,/едр по длине реперной линии образцов сплава ВТ5-1 с исходным состоянием поверхности и после поверхностного упрочнения обкаткой. Исследования показали, что у образцов с исходным состоянием поверхности наблюдается резко выраженная микронеоднородность протекания пластических деформаций (АС 0,7), связанная со структурной неоднородностью. Пики деформаций расположены, как правило, на стыке разноориентированных зерен а-фазы. У образцов, поверхность которых подвергали обкатке, протекание микропластических деформаций происходит значительно равномернее (АС = 0,2-5-0,5). Специальные электронномикроскопические исследования показали, что в поверхностных слоях этих образцов наблюдается диспергированная структура с высокой плотностью дислокаций. При этом чем более эффективно образцы подвергали ППД, тем меньше была выражена микронеоднородность деформации. Последнее хорошо иллюстрирует рис. 125, на котором приведена зависимость коэффициента вариации локальных деформаций от степени средней деформации образцов с различным состоянием поверхности. Самый низкий коэффициент вариации оказался у образцов, подвергнутых обкатке с усилием на ролик 1200Н (К = 0,2). Снижение давления на ролик до ЭрО Н приводит к возрастанию коэффициента вариации до АС =0,5. Аналогичное значение К наблюдается у образцов после обдувки поверхности стальной дробью. [c.195]

Рис. 57. Результаты испытаний на усталость моделей железнодорожных осей диаметром 51 мм из углеродистой стали после поверхностного упрочнения обкаткой их подступнчной части

Устойчивость макронапряжений в образцах из жаропрочного сплава ЭИ617 изучалась после упрочнения обкаткой шариками [42]. В поверхностном слое напряжения сжатия составляли 51 кгс/мм . Изотермические нагревы в воздушной среде осуш,е-ствлялись с выдержкой до 100 ч при различных температурах (от 600 до 1000° С). При нагреве до 700° С остаточные макронапряжения сохранялись без изменений, они полностью не исчезли [c.141]

Для режимов механической обработки, характеризующихся большим силовым воздействием на поверхностные слои металла и сравнительно низкой температурой деформации его (упрочняющая обработка роликом), процесс рекристаллизации их усиливается. Так, после двухчасовой выдержки при 800° С наблюдается рекристаллизация для всех режимов упрочняющей обработки, но степень развития этого процесса различна. Если для образцов после обкатки с усилием Р — 100 кгс наблюдается начальная стадия рекристаллизации (только на передних линиях) — обнаруживаются очень мелкие точки, то для образцов, обкатанных роликом с усилием Р = 500 и Р = 1000 кгс, рекристаллизация имеет место на всех линиях рентгенограмм. После вакуумного отжига при 875° С с выдержкой 25 ч с достариванием при 800° С в течение 8 ч образцов, обработанных шлифованием, на передних линиях рентгенограмм, снятых под углом 25°, четко видно начало рекристаллизационного процесса — появление первых интерференционных пятен в виде точечных уколов. На образцах с поверхностным упрочнением обкаткой роликом после аналогичной термической обработки наблюдается значительная рекристалли- [c.161]

Влияние рекристаллизационного отжига на предел выносливости упрочненной обкаткой детали из стали 25 изучалось д-ром техн. наук проф. И. В. Кудрявцевым. Обкаткой роликами на образцах создавался поверхностный наклеп на глубину более [c.356]

Если за критерий подобия при упрочнении обкаткой принять равенство относительной толщины наклепанного слоп, то масштабную зависимость предела выносливости при изгибе упрочненных валов из углеродистой стали с насаженными деталями можно выразить прямой линией в координатах а — 1д d. Это позволяет путем экстраполяции определить предел выносливости валов крупных размеров. [c.151]

И в воздухе, и в коррозионной среде с увеличением диаметра неупроч-ненных образцов их выносливость уменьшается, т.е. проявляется масштабный фактор без его инверсии в коррозионной среде. Такая же зависимость получена и для поверхностно-упрочненных обкаткой образцов. При этом зарождение очага разрушения в обкатанных образцах происходило на глубине 0,8—1,5 мм. [c.164]

Упрочнение обкаткой штоков штамповочных молотов мощностью- 5—10 т позволяет повысить срок их службы в 2,5—4 раза. Штоки, изготовленные из стали 45ХН, упрочняют с помощью гидравлического 3-роликового приспособления. [c.165]

Следует отметить, что положительный эффект от поверхностного наклепа деталей из алюминиевых сплавов наблюдался как яри переменных изгибающих напряжениях, так и при осевом растяжении и сжатии. Усталостные испытания образцов диаметром 18 мм из сплава АК4-1 производилось на резонаноовом пульсаторе грузоподъемностью 20 т при циклах с различной степенью асимметрии и частотой 2000—2200 циклов в минуту (рис. 3). Обкатка образцов производилась роликом (диаметром 35 мм, профильным радиусом 6 мм) при усилии 26 кГ и осевой подаче 0,06 мм1об в два прохода. Относительная глубина упрочненного слоя А/г составляла 0,07—0,08. У поверхности обкатанных образцов образовались остаточные сжимающие напряжения 24—26 кГ/мм . Результаты испытаний (рис. 3) показывают, что при симметричном цикле увеличение предела выносливости от упрочнения обкаткой роликами составляет 21,4% для сплава АК4-1 и 26% для сплава ВД-17. С ростом асимметрии цикла эффект упрочнения уменьшился. Увеличение усилия на ролик и относительной глубины упрочненного слоя до определенных пределов приводит к повышению эффекта упрочнения, после чего дальнейший рост упрочнения прекращается. Для указанных выше образцов диаметром 35 мм авторы исследования приняли предельное усилие на ролик 26 кГ, а предельную глубину 7—8%> от радиуса поперечного сечения. При назначении более высоких усилий на обкатывающий ролик и при дальнейшем увеличении глубины деформированного слоя не наблюдалось до-250 [c.250]

На рис. 4 представлены результаты испытаний на усталость (при изгибе с вращением) неупрочненных и упрочненных обкаткой роликами гладких цилиндрических образцов (диаметром 7 мм) сплава АВ-Т1 (0,46% Си 0,72% Mg 0,25% Мп 0,34% Р 0,91% 81 0,05% 2п 0,03% Т1 предел прочности при растяжении 36,4 кГ1мм и относительное удлинение 14,2%). [c.251]

При рассмотрении вопроса о влиянии остаточных напряжений на прочность и на выносливость стали важно иметь представление о их стойкости. Стойкость остаточных напряжений при комнатных температурах очень высока и зависит от времени, свойства металла и величины остаточных напряжений. Л. А. Гликман 120] считает, что при очень длительном времени при комнатной температуре можно ожидать снижения остаточных напряжений для сталей не более чем на 5—8%, а при 150° С — на 15—20%. Снижение остаточных напряжений становится заметным лишь при температуре, большей 300° С. Нагружение деталей, имеющих остаточные напряжения, может вызвать изменение последних. Многократное (до 2 млн. циклов) приложение растягивающих напряжений, имеющих величину 80% от предела выносливости, вызывает некоторое снижение остаточных напряжений в упрочненных обкаткой стержнях. Но и после таких нагружений величина остаточных сжимающих напряжений в приповерхностных слоях стержней не снижалась ниже 35 кПмм [98]. [c.135]

Пять серий образцов стали 45 подвергались электролитическом хромированию в ванне прежнего состава. Хромирование образцов всех серий производилось на толщину слоя 30, мк по режиму Dk = 2 ajdu и ==60°. Две серии образцов хромировались с обычной механической подготовкой поверхности, т. е. образцы после шлифования подвергались полировке на тряпичных кругах с пастой, изготовленной на основе окиси хрома. Из остальных трех серий образцов две серии после шлифования подвергались поверхностному упрочнению обкаткой роликами, а третья серия образцов упрочнялась наклепом [c.124]

На фиг. 93, 94, 95 приведены ре- ультаты этих испытаний, которые сви-.нетельствуют о сущесгвенном повышении коррозионно-усталостной прочности электролитически хромированной стали за счет предварительного поверхностного упрочнения холодным накленом. Предел коррозионной выносливости хромированной стали в 3 /ц-цом растворе хлористого натрия с предварительным наклепом образцов дробыг оказался на 95 /ц выше, чем для неупрочненных хромированных образцов.. В этой же коррозионной среде повышение предела коррозионной выносливости хромированной ста [и от предварительного упрочнения обкаткой роликами составило 113 / . [c.124]

Влияние остаточных напряжений на износ. Мнения разных исследователей о влиянии остаточных напряжений на износ при трении скольжения расходятся. В. А. Кисликом установлено, что растягивающие остаточные напряжения снижают износостойкость, а сжимающие — повышают ее. Повышение износо-схойкости образцов, упрочненных обкаткой роликами и имеющих в поверхностном слое сжимающие остаточные напряжения, в работе В. В. Иванова объясняется уменьшением эффекта адсорбционного понижения твердости при воздействии поверхностно-активной среды (масла). [c.306]

Предел ограниченной выносливости гладких образцов равен 91,5 кгс/мм , что составляет 95% величины предела текучести. Поверхностное механическое упрочнение новысило выносливость гладких образцов, причем упрочнение обкаткой оказалось более эффективным. Усталостная прочность нри наличии концентратора напряжений снизилась до 53,5 кгс/мм , что составляет 58% от прочности гладких образцов. Механическое упрочнение надреза обкаткой роликом практически полностью нейтрализует действие концентратора. [c.241]

Выше отмечалось, что усталостная прочность высокопрочного чугуна доволь о подробно изучалась рядом исследователе " [107], [60], [22], Вл яние поверхностных г>1етодов упрочнения — обкатка роликам15, дробеструйный наклеп и повсрхностнаи закалка т, в, ч, на предел выносливости высокопрочного чугуна подробно исследовалось в ЦНИИТМАШе [60], [c.261]

На фиг. 14 приведены результаты исследований [12], показывающие характер изменения остаточных напряжений в поверхностных слоях, обкатанных роликами стальных образцов (диаметром 30 мм) под действием осевых циклических нагружений. Опыты производились со сталью 45 (предел текучести 35 кг1мм , предел усталости при пульсирующем растяжении неупрочненных образцов 26,4 кг/мм и упрочненных обкаткой 30,2 кг/мм ). Благоприятное влияние поверхностного наклепа на сопротивляемость деталей разрушению при переменных нагрузках сохраняется при длительном хранении этих деталей. [c.186]

Усталостная прочность образдов, упрочненных обкаткой роликами [c.135]

Фиг. 68. Кривые усталости гладких (а) н надрезанных (б) образцов высокопрочного чугуна марки ВЧ 50 1,5 1 — неупрочнепные образцы 2 — образ цы, упрочненные обкаткой роликами.

На фиг. 45] представлена зависимость предела выносливости упрочненных обкаткой образцов стали от глубины снятого обточкой наклепанного слоя. Предел усталости необкатанного образца принят за ЮО /ц. [c.660]

На рис.3.7 приведены поляризационные кривые стали У10А после шлифования и алмазного выглаживания [36]. Шлифованная поверхность более электрохимически активна, чем поверхность, обработанная алмазным выглаживанием с небольшим усилием. Пологий характер анодной кривой при потенциале более 200МВ свидетельствует о наличии анодной поляризации стали после алмазного выглаживания, обусловленной отложением плотного слоя продуктов коррозии. Эксперименты показывают, что скорость коррозии стали в слабом растворе серной кислоты после точения в 12,5 раз выше, чем после полирования [48]. Уменьшение веса образцов из стали 20Х от их коррозии в воде за 30 суток составило 3,9 10 г/см после шлифования, 4,65-1г/см -после точения и 5,24 10 г/см - после упрочнения обкаткой роликом. [c.96]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...