Наклеп при резании металла

Наклеп при резании металлов. Пластическая деформация сопровождается рядом явлений, имеющих практическое значение. [c.16]

НАКЛЕП ПРИ РЕЗАНИИ МЕТАЛЛА [c.50]

Наклеп. При резании металла под давлением режущего инструмента поверхностный слой обрабатываемого металла упрочняется, увеличивается твердость, уменьшается пластичность. Такое изменение механических свойств металла в результате пластических деформаций называется наклепом. [c.170]

При резании металлов протекают два противодействующих процесса упрочнение в результате действия сил резания, которое тем выше, чем больше давление резания, и разупрочнение — снятие наклепа за счет повышающейся температуры резания. Степень наклепа и толщина наклепанного слоя при прочих равных условиях зависят от режима резания. [c.54]

Технологическое обеспечение заданной формы, точности, размеров и качества обработанных поверхностей деталей заключается в выборе способов и режимов обработки, а также геометрии режущего инструмента. Эти факторы при резании металлов стабильных структур влияют на долговечность в связи с глубиной и степенью наклепа материала и геометрией обработанной поверхности. На определенных режимах резания металлов нестабильных структур возможны в поверхностном слое структурные изменения и фазовые превращения, в результате которых в металле возникает одна из разновидностей технологических концентраторов напряжений. Возможно образование шлифовочных трещин. Особо опасны вследствие трудности обнаружения трещины, образующиеся под слоем хрома. [c.350]

То же самое получается при обработке металлов резанием. В тех точках, где металл подвергался деформации, происходит изменение его механических свойств — наклеп. При обработке металлов резанием это явление иногда называют обработочным отвердеванием. [c.32]

Наклеп при резании. Механические свойства слоя металла, прилегающего к обработанной поверхности, изменяются микротвердость и хрупкость его повышаются, появляется множество мелких, невидимых простым глазом трещин. Это изменение механических свойств поверхностного слоя металла под влиянием его пластической деформации при резании носит название наклепа. [c.148]

В результате наклепа твердость поверхностного слоя металла возрастает в среднем в 1,5—2 раза. Особенно велика интенсивность наклепа при резании нержавеющих и марганцовистых сталей чем больше наклеп, тем труднее металл обрабатывать. [c.97]

Так, при обработке металлов резанием возникновение в поверхностном слое новых образований происходит в результате действия двух противоположных процессов — упрочнения (наклепа) в результате воздействия на поверхность усилий резания и разупрочнения (снятия наклепа) в результате влияния температуры резания. В разных условиях превалирует влияние то одного, то другого фактора. [c.75]

Результаты исследования показывают, что характер влияния СОЖ на наклеп поверхностного слоя при фрезеровании определяется прежде всего величиной удельного давления резания и скорости резания. С увеличением подачи удельное давление на поверхности контакта между задней гранью и обрабатываемой поверхностью при резании может превосходить величину критического давления (разрывающего масляную пленку) для данной трущейся пары. При выдавливании смазки увеличивается работа сил трения на задней грани при врезании, а это способствует увеличению поверхностного наклепа. С увеличением скорости резания эффект, оказываемый применением СОЖ на наклеп поверхностного слоя, уменьшается, что, вероятно, связано с явлением адсорбции смазки на поверхности металла, время на развитие которого с увеличением скорости резания уменьшается. [c.101]

В результате неизбежного при резании физического контакта с инструментом, силового и теплового воздействия в поверхностном слое, возможно формирование следующих свойств высокой степени наклепа наличия значительных остаточных напряжений растяжения, значение которьк может достигать 0,8 о структуры, отличной от структуры обрабатываемого металла содержания в металле поверхностного слоя химических элементов материала инструмента и охлаждающей среды. [c.569]

На точность обработки оказывают влияние и остаточные напряжения в детали, которые появляются под влиянием а) неравномерного остывания поковок и отливок в результате наличия переходов от тонкостенных к толстостенным частям б) наклепа, возникающего при обработке металлов резанием в) термической обработки. После обработки происходит изменение остаточных напряжений, и деталь деформируется, что приводит к искажению ее формы и изменению размеров. [c.13]

Площадки износа имеют неодинаковую ширину вдоль главной и вспомогательной режущих кромок. На рис. 6.3 показан равномерный износ, на рис. 6.3, б я в показаны возможные отклонения, зависящие от условий резания и свойств обрабатываемого материала. На рис. 6.3, б изображен износ преимущественно на вершине инструмента. Такой износ бывает главным образом при резании с очень высокой скоростью. Незначительное снижение скорости может устранить интенсивный износ вершины резца и намного увеличить стойкость инструмента. Выемка на краю площадки износа (рис. 6.3, в) образуется в результате воздействия твердого поверхностного слоя обрабатываемого материала. Такой слой может образоваться в результате ковки, отливки или горячей прокатки заготовки. Кроме того, он часто встречается при обработке материалов, обладающих высокой склонностью к упрочнению (наклепу), таких, как нержавеющие стали и жаропрочные никелевые или хромистые сплавы. В этом случае тонкий упрочненный слой металла остается после предварительных операций механической обработки. [c.97]

При обработке металла параллельно происходят упрочнение и отдых (разупрочнение) в зоне резания. С увеличением скорости резания (увеличивается скорость приложения нагрузки) повышается предел текучести и тело приближается к абсолютно упругому состоянию (атермический процесс). Но при этом повышается температура и возрастает скорость отдыха (термический процесс). При некоторых условиях (при температуре рекристаллизации и выше) скорость отдыха настолько велика, что упрочнение, получающееся вследствие пластической деформации, может значительно снизиться. Но при весьма больших скоростях деформации процесс упрочнения происходит быстрее процесса рекристаллизации, благодаря чему сопротивление деформации увеличивается. Этим можно объяснить противоречия в выводах ряда исследователей. Так, утверждают, что глубина и степень наклепа в зависимости от различных факторов изменяются однозначно, т. е. с возрастанием глубины увеличивается и степень наклепа, что не всегда имеет место [6]. [c.10]

При обработке металлов резанием, когда стружка подвергается пластической деформации со значительной скоростью, сопротивление резанию, очевидно, тем больше, чем выше вязкость обрабатываемого металла и чем более он способен к наклепу. Так, у пластичной маломагнитной (аустенитной) стали, очень склонной к наклепу, ул<е сравнительно небольшая деформация вызывает значительное повышение твердости и, следовательно, давление стружки на резец должно быть очень большим (см. табл. 12). Иначе ведет себя медь. Обладая малым пределом прочности и большой пластичностью, она при деформировании упрочняется сравнительно слабо и потому сила резания не достигает значительной величины. Также сравнительно невелики силы резания при обработке чугуна и других хрупких металлов, так как здесь срезаемый слой пластически почти не деформируется. Последнее способствует сокращению площади контакта между стружкой и резцом и уменьшению сил трения стружки по передней поверхности инструмента. [c.112]

В процессе механической обработки одновременно с возникновением микронеровностей образуется поверхностный слой с особыми физико-механическими свойствами. Причины этого явления — высокое давление и нагрев при резании, которые приводят к образованию разрывов и трещин в поверхностном слое, к обезуглероживанию и наклепу этого слоя. Вязкие металлы, кроме того, испытывают значительные пластические деформации, вызывающие изменение структуры поверхностного слоя. Толщина этого слоя зависит от материала детали, вида и режима обработки и при грубой механической обработке достигает 0,5—1 мм. [c.29]

Необходимо отметить, что с точки зрения механической прочности деталей наклеп не всегда является вредным фактором. Исследования, проведенные в Советском Союзе проф. С. В. Серенсен и др., показывают, что наклеп, полученный при обработке металлов резанием с одновременным повышением чистоты (гладкости) обработанной поверхности, повышает прочность деталей, работающих при переменных нагрузках. Наоборот, если наклеп имеет место одновременно с наличием надрывов и шероховатостей на обработанной поверхности, то прочность деталей, работающих при переменных нагрузках, понижается. Вот почему детали, работающие в условиях знакопеременных нагрузок (например, тело шатуна авиационного двигателя), подвергают шлифовке или полировке. Вместе с этим, для увеличения прочности деталей, ра-.ботающих при переменных нагрузках, в настоящее время применяются специальные методы обработки, как например, обкатка роликами или обдувка стальной дробью. Эти методы увеличивают степень и глубину наклепа на поверхности обработанной детали, но в то же время они сглаживают и, следовательно, улучшают чистоту поверхности, в результате чего прочность деталей увеличивается. Опыты показывают, что детали,обработанные после черновой обработки обдувкой мелкой стальной дробью, по своей прочности, в условиях работы при знакопеременных нагрузках, нисколько не уступают деталям, обработанным шлифованием или полированием. [c.34]

Огромное значение имеют такие физические свойства, как способность к наклепу, теплопроводность, а также величина зерна и т. п. При одинаковых механических свойствах, допускаемая скорость резания тем меньше, чем большую способность к наклепу имеет обрабатываемый металл, чем меньше его теплопроводность и меньше величина зерна. [c.119]

В зависимости от применяемого технологического метода обработки заготовок, внутренние напряжения разделяются на 1) литейные, возникающие при остывании отливок 2) ковочные, образующиеся в поковках и горячих штамповках 3) термические, создающиеся при термической обработке 4) сварочные 5) напряжения от наклепа, возникающие при холодной прокатке, волочении, холодной штамповке, чеканке, дробеструйной обработке и других методах 6) напряжения, возникающие при обработке металлов резанием 7) напряжения, создающиеся при электролитических покрытиях деталей. [c.298]

При обработке резанием металл впереди резца переходит в пластическое состояние под действием сил резания и повышенной температуры. Глубина поверхностного слоя с разрушенной кристаллической структурой зависит от режимов резания и вязкости материала. При точении, фрезеровании, протягивании, т. е. при процессах, происходящих с относительно небольшими скоростями, но с большими силами резания, поверхностный слой наклепывается на значительную глубину. При шлифовании вследствие высоких температур в поверхностном слое возникают структурные превращения на глубине нескольких сотых миллиметра например, после шлифования наружный слой стальной детали, закаленной на мартенсит, оказывается закаленным на аустенит следующий слой — на троостит, и только после этого слоя следует слой с первоначальной мартенситной структурой. На качество поверхности влияют смазочно-охлаждающие жидкости. Они уменьшают трение между инструментом и заготовкой и понижают температуру трущихся поверхностей. Наклеп и шероховатость поверхности зависят от вибрации станка, инструмента и заготовки. Колебательные движе- [c.19]

Пластическое деформирование изменяет свойства металла, в частности, вызывает его упрочнение (наклеп). Упрочнение характеризуется понижением пластичности и повышением твердости, которое может доходить при резании до 3—4-кратной твердости по отношению к твердости основной, недеформированной массы металла. Величина упрочнения стружки, поверхности резания и обработанной поверхности наряду с усадкой стружки является характеристикой степени пластической деформации металла при резании. [c.68]

В процессе резания поверхностный слой обрабатываемой детали под влиянием давления резца изменяет свои механические свойства — твердость увеличивается, пластичность уменьшается. Это явление называют упрочнением или наклепом. Глубина и степень наклепа зависят от качества металла, режима резания, состояния режущей кромки резца и других факторов. Следует помнить, что глубина наклепа при работе тупым резцом в 2—3 раза больше, чем при работе хорошо заточенным и доведенным резцом. Геометрия резца также значительно влияет на величину наклепа чем больше передний угол, тем меньше наклеп. [c.71]

Наклеп металлов. При обработке металлов резанием пластической деформации подвергается не только срезаемый слой, но и поверхностный слой, образовавшийся на детали. При проходе резца под его давлением поверхностный слой упрочняется. Под [c.286]

Основным, наиболее существенным изменением является упрочнение (наклеп) поверхностного слоя металла. Из-за неоднородности структуры исходного металла, неоднородности напряжений в нем, возникших в результате предварительной обработки резанием, и самого характера деформации при сглаживании исходных неровностей, в поверхностном слое создается неравномерный наклеп. Поэтому происходят неравномерные объемные изменения появляется различная степень деформации в поверхностном слое металла, образуются сжимающие остаточные напряжения. [c.8]

При обработке металлов резанием деформации подвергается не только срезаемый слой, но и поверхностный, образовавшийся на детали после прохода резца. Под влиянием этих деформаций изменяются механические свойства поверхностного слоя увеличивается его твердость и уменьшается пластичность, т. е. он становится более хрупким. Такое изменение механических свойств в результате пластических деформаций в холодном состоянии называется упрочнением, или наклепом. [c.16]

Однако влияние глубины резания на шероховатость поверхности может иметь место при обработке заготовок из пластичных металлов в зоне наклепа, образовавшегося на смежной предшествующей операции. В этих случаях шероховатость поверхности понижается по сравнению с резанием по слоям, не получившим наклепа при предшествующей обработке. [c.186]

Важнейшим критерием правильности выбора условий резания (режим резания, геометрия инструмента и др.) является качество получаемых при обработке поверхностей, так как качество поверхности в значительной мере определяет эксплуатационные свойства деталей и срок службы машин. Важными характеристиками качества поверхностного слоя детали и характеристиками пластической деформации металла, происходящей при резании, являются глубина и степень наклепа обработанной поверхности. [c.224]

Наклеп металла. В процессе резания пластическая деформация происходит не только в срезаемом слое, но и в поверхностном слое основной массы металла. Пластическое деформирование вызывает изменение физических свойств металла повышает его твердость, снижает относительное удлинение и ударную вязкость. Зона упрочнения при резании показана на рис. 28. Наибольшее упрочнение получает металл стружки. Твердость стружки может стать выше твердости обрабатываемого материала в 1,5— 4 раза. [c.37]

Чем мягче обрабатываемый металл, тем большему наклепу он подвергается. При резании стали наклепанный слой может быть в 3-ь4 раза тверже основного металла. Чугун упрочняется значительно меньше стали, как по величине твердости, так и по глубине распространения. Чем больше угол резания, радиус закругления вершины резца и подача, тем больше наклеп. При увеличении скорости резания с некоторого ее значения наклеп уменьшается. [c.50]

При написании формулы (67) учтены выражения (54) и (55), а также по-прежнему через А обозначен комплекс [см. формулу (64)], зависящий от значений Фо и у. Функция Os(0) отображает влияние температуры на предел текучести обрабатываемого материала. При необходимости учесть влияние канавки проплавления в формулу (67) может быть введен коэффициент Рз, рассчитываемый по выражению (66). Рассмотрим, как видоизменяется формула (67) в условиях, когда металл под действием термического цикла не получит существенных деформаций и обусловленного ими наклепа. Такая ситуация может быть либо при обработке заготовок из сталей и сплавов, интенсивно разупрочняющихся при нагреве, либо при резании заготовки, получающей в процессе нагрева тепловые поля с низким градиентом температур. В обоих случаях показатель упрочнения т стремится к нулю. Тогда выражение (67) приобретает характер неопределенности типа OjO, после раскрытия которой и некоторых преобразований, имея в виду, что Pi = P2=l, получаем [c.81]

Приводятся опытные данные, характеризующие влияние скорости резания, геометрии режущих зубьев и подъема на зуб протяжки, а также смазки-охлаждения на глубину наклепанного слоя металла и степень наклепа при протягивании жаропрочных и титановых сплавов. [c.388]

Состояние и глубина поверхностного слоя, полученные на смежном предшествующем технологическом переходе. Этот слой отличен от основного металла. Он подлежит полному или частичному удалению на выполняемом переходе. У отливок из серого чугуна поверхностный слой состоит из перлитной корки, наружная зона которого нередко имеет следы формовочного песка. Для создания благоприятных условий работы режущему инструменту этот слой полностью снимают на первом переходе обработки данной поверхности. Многие детали машин (например, распределительные валы автомобильных двигателей) отливают с отбеленным поверхностным слоем. При последующей обработке этот слой желательно сохранить для повышения износостойкости детали. У стальных поковок и штампованных заготовок поверхностный слой характеризуется обезуглероженной зоной. Этот слой подлежит полному удалению, так как он снижает предел выносливости детали. В результате обработки резанием в поверхностном слое возникает зона наклепа. При последующей обработке эту зону целесообразно сохранить, так как она повышает износостойкость детали и способствует снижению шероховатости поверхности. После поверхностной закалки поверхностный слой детали также желательно в максимальной степени сохранить, так как его ценные свойства быстро снижаются с увеличением снимаемого припуска. Схема поверхностного слоя заготовки приведена на рис. 76. [c.245]

При обработке металла резанием образуется иа поверхности обрабатываемой детали наклеп, обусловливающий местные внутренние напряжения [c.21]

Деформация металла в процессе резания не ограничивается зоной, непосредственно прилегающей к передней поверхности инструмента, а распространяется и на удаленные слои, увеличивая их твердость. Это явление носит название наклепа при резании. В процессе струж-кообразования считается, что инструмент является острым, однако он всегда имеет радиус округления режущей кромки р 0,006...0,03 мм (рис. 22.11). Такой инструмент срезает с заготовки стружку, если глубина резания а, больше радиуса р. В этом случае в стружку переходит часть срезаемого металла, равная а . Слой металла, равный а, - а , и соизмеримый с радиусом р, упругопластически деформируется и проходит под резцом. После перемещения резца относительно обра- [c.454]

При резании металлов средней твердости с большими углами резания вследствие быстро образующегося наклепа область деформациа может быть ограничена. В этих случаях легко образуются плоскости сдвига. Стружка переходит из сливной формы в элементную, а при более твердых металлах — в суставчатую и даже рассыпную, что во-многих случаях выгодно, так как рассыпная стружка легко отделяется от резца и удаляется вместе с охлаждающей жидкостью . [c.83]

Под влиянием усилия резания и высоких температур, возникающих при резании в тонком поверхностном слое металла, возникают явления наклепа, происходит разрушение кристаллической решетки металла, а также изменение химической структуры (обезуглероживание, образование ферритных зерен). Верхний слой закаленных сталей при шлифовании меняет мартен-ситную структуру на аустенитовую и трооститовую. В результате всего этого изменяется кристаллическое [c.421]

Новое направление в исследовании процесса резания металлов было создано мастером-механиком Петербургского политехнического института Я. Г. Усачевым. Если И. А. Тиме и К. А. Зворыкина можно назвать основоположниками механики процесса резания, то Я. Г. Усачева — основоположником физики резания металлов. Он впервые применил микроскоп при изучении процесса резания металлов. Это позволило ему доказать, что, кроме плоскости скалывания (установленной Тиме) имеют место плоскости скольжения , представляющие собой кристаллографические сдвиги. Я. Г. Усачев первый разработал методы измерения температур на поверхностях резца и экспериментально определил зависимость температур от скорости резания, глубины резания и подачи. В своих исследованиях Усачев применил калориметр и созданные им термопары (используемые и в наши дни). Он также создал теорию наростообразования, установил явление упрочнения (наклеп) обработанной поверхности. [c.5]

Во избежание значительного наклепа при изготовлении микрообразцов последние чистовые операции должны производиться при минимальной глубине резания и в особенности при минимальной подаче (0,01—0,02 мм). Припуски на полирование не должны превышать 0,02—0,03 мм с применением самой мелкой металлографической шкурки полосками шириной 2—3 мм. Для- большинства материалов следы обработки не должны быть заметны при пятикратном увеличении, а для малопластичных материалов (закаленные без отпуска стали некоторые магниевые сплавы и др.) при 25-кратном увеличении. В качестве последней технологической операции, особенно для малопластичных материалов, рекомендуется электролитическое полирование для удаления тонкого наклепанного слоя металла. [c.168]

В процессе резания металла деформации подвергается не только снимаемый слой металла, но и нижележащий слой поверхности. В результате этот слой изменяет свои механические свойства. Такое явление называется накдепом или упрочнением металла в результате деформации. Наклепанные поверхности обладают большей твердостью и меньшей пластичностью. Мягкие металлы наклепываются сильнее, а твердые и хрупкие метаилы (чугун) наклепу почти не подвергаются. С уменьшением скорости резания и величины подачи степень наклепа уменьшается, а при -затуплении режущей кромки увеличивается. [c.122]

Однако влияние глубины резания на чистоту поверхности может иметь место при обработке пластичных металлов в зоне наклепа, образовавшегося на смежной предпЛствующей операции. В этих случаях чистота поверхности повышается сравнительно с резанием по слоям, не получившим наклепа при предшествующей обработке. Вообще говоря, повышение твердости обрабатываемого металла улучшает в той или иной степени чистоту обработанной поверхности и уменьшает степень и глубину наклепа. [c.153]

При снятии толстых стружек и при обработке металлов средней твердости и особенно при резании хрупких металлов весьма быстро-образуются опережающие трещины и плоскости скалывания. Опыты Я. Г. Усачева обнаруживают свойство даже мягких металлов давать стружку скалывания при большой глубине резания вследствие значительного наклепа перед вершиной резца и образования трещин с последующим отрывом стружки от основной массы металла рычагообразным действием резца, о чем уже упоминалось выше. [c.83]

Во-первых, в результате неоднородных пластических деформаций. Неоднородные пластические деформации имеют место при перегружении изгибаемых и скручиваемых элементов, при холодной обработке давлением, например штамповке, и т. д. В процессе нагружения деформации в отдельных областях тела превышают пределы упругих деформаций. Вследствие этого после разгружения в теле возникают остаточные деформации и напряжения. Неоднородные пластические деформации образуются и при обработке металлов резанием. Они имеют по большей части местный характер, хотя достигают значительной величины. Неоднородные пластические деформации имеют место при поверхностной обработке металла различными способами при дробеструйной обработке, обкатке и т. д. Поверхностный наклеп сопровождается появлением собственных остаточных напряжений в обрабатываемом теле. [c.84]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...