Методы поверхностного упрочнения стали Поверхностная закалка

Таким образом, поверхностное упрочнение стали закалкой т. в. ч. является наиболее эффективным методом повышения выносливости стали как в воздухе, так особенно в коррозионно-агрессивных сре- [c.151]

Поверхностное упрочнение стали. Для повышения твердости поверхностных слоев, предела выносливости и сопротивляемости истиранию многие детали машин подвергают поверхностному упрочнению. Существует три основных метода поверхностного упрочнения поверхностная закалка, упрочнение пластическим деформированием и рассмотренная выше химико-термическая обработка. [c.91]

Поверхностной называется такая закалка, при которой высокую твердость приобретает лишь часть поверхностного слоя стали. Она отличается от всех рассмотренных ранее способов закалки методом нагрева. При такой обработке до температуры закалки нагревают только поверхностный слой изделия. При быстром охлаждении лишь этот слой подвергается закалке. Остальная часть не закаливается и сохраняет структуру и свойства, которые были до закалки. Наибольшее распространение получила поверхностная закалка с индукционным нагревом токами высокой частоты. Этот высокопроизводительный, прогрессивный метод термической обработки обеспечивает повышение механических свойств стали, в том числе предела текучести, усталости и твердости, исключает возможность обезуглероживания, уменьшает опасность окисления поверхности изделий и их деформации, создает предпосылки для комплексной механизации и автоматизации процесса закалки. По данным автомобильного завода, высокочастотная закалка обходится в два—шесть раз дешевле, чем другие процессы поверхностного упрочнения. [c.215]

Наиболее эффективными средствами повышения пределов выносливости деталей в условиях коррозии являются такие методы поверхностного упрочнения, как наклеп поверхности, поверхностная закалка с нагревом т. в. ч., азотирование и др. Так, обкатка роликами или обдувка дробью повышают предел выносливости образцов из стали 45 в морской воде в 2—2,5 раза, поверхностная закалка с нагревом т. в. ч. — в 3,5 раза, кратковременное азотирование — в 2 раза [49]. Причиной столь эффективного положительного влияния указанных методов являются значительные остаточные сжимающие напряжения в поверхностном слое детали, возникающие в результате их применения, препятствующие образованию и развитию усталостных повреждений (см. табл. 3.17). [c.124]

Вместо объемно-упрочненных высокопрочных сталей применяют средне- и низкоуглеродистые стали, подвергнутые поверхностному упрочнению. Его проводят следующими технологическими методами 1) закалкой с индукционным нагревом 2) химико-термической обработкой [c.278]

Влияние технологических методов поверхностного упрочнения на кор-розионно-усталостную прочность деталей. Такие методы поверхностного упрочнения, как наклеп поверхности дробью или роликом, поверхностная закалка с нагрева т. в. ч., кратковременное азотирование и т. п. — весьма эффективные средства повышения сопротивления коррозионной усталости деталей машин. Причиной повышения пределов коррозионной выносливости в этих случаях являются значительные сжимающие остаточные напряжения в поверхностном слое, возникающие в процессе обработки. В табл. 16 представлены результаты усталостных испытаний образцов из стали марки 45, прошедших различную поверхностную обработку. [c.169]

Кроме уже рассмотренных способов упрочнения поверхностного слоя изделий проведением закалки т. в. ч. и ХТО, в технике широко используются методы механического упрочнения. Из них наиболее важное значение имеет дробеструйная обработка, при которой поверхность уже полностью механически обработанных деталей обрабатывается дробью. Такая обработка осуществляется с помощью специальных дробеструйных установок, выбрасывающих стальную или чугунную дробь на поверхность обрабатываемой детали. Удары быстро летящей дроби вызывают пластическую деформацию поверхностного слоя металла на глубину от 0,15 до 0,30 мм. При этом поверхностный слой наклепанной стали становится более твердым, 210 [c.210]

Прочность стали после закалки с нагревом т. в. ч. Характерной особенностью закалки с нагревом т. в. ч. как одного из методов поверхностного упрочнения является образование высоких остаточных напряжений сжатия на поверхности, переходящих в переходном слое по мере удаления от поверхности в напряжения растяжения. [c.245]

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]

При объемно-поверхностной закалке (глубинном нагреве) глубина нагрева до температур закалки больше слоя с мартенситной структурой, который определяется прокаливаемостью стали. Поэтому по данному методу необходимо закаливать стали, прокаливающиеся на меньшую глубину, чем толщина нагретого слоя. В участках детали, лежащих глубже зоны мартенситной структуры, но нагретых до температур закалки, образуются упрочненные зоны со структурой троостита или сорбита закалки. [c.85]

Объемно-поверхностная закалка (при глубинном индукционном нагреве) разработана на автозаводе им. Лихачева и широко применяется в производстве для обработки тяжелонагруженных деталей автомобилей. Для получения требуемой толщины закаленного слоя тяжелонагруженных деталей при обычных способах индукционной закалки необходимо изготовлять эти детали из легированных сталей с большой прокаливаемостью. Данный метод поверхностной закалки обеспечивает возможность замены легированных сталей углеродистыми или низколегированными сталями с одновременным получением требуемой прочности и долговечности за счет реализации преимуществ глубинной закалки и поверхностной закалки при индукционном нагреве. Особенности поверхностной закалки при глубинном нагреве следующие 1) глубина нагрева до температур закалки больше глубины закаленного слоя со структурой мартенсита (не менее, чем в 2 раза) при этом вся деталь или упрочняемая часть детали прогревается насквозь при охлаждении быстродвижущейся водой закаливается поверхностный слой в соответствии с прокаливаемостью данной стали в более глубоких слоях, также нагретых до температуры закалки, получается структура троостита или сорбита закалки упрочнение сердцевины и закалка поверхности осуществляются за одну операцию, обеспечивая повышение конструктивной прочности деталей 2) необходимость применения сталей с регламентированной (РП) и пониженной (ПП) прокаливаемостью [c.98]

Один из путей поверхностного упрочнения деталей из низкоуглеродистых сталей - метод высокочастотной индукционной закалки с одновременной цементацией поверхностного слоя. [c.507]

В зависимости от характера обработки степень эффективности метода защиты поверхностным упрочнением различна. Обработка наклепом повышает коррозионноусталостную прочность стали в нейтральных и слабокислых агрессивных средах. Поверхностная закалка токами высокой частоты дает наиболее высокую, по сравнению с другими видами поверхностной обработки, усталостную прочность стали в этих же средах. Значения предела выносливости образцов стали 45 с различной поверхностной обработкой приведены в табл, 4-11, [c.22]

В станкостроении поверхностной закалке при индукционном нагреве подвергают только мало- и средненагруженные зубчатые колеса, чаще не переключаемые на ходу. Этот метод упрочнения часто используют для шестерен малых и средних размеров, работающих с колесами, подвергнутыми упрочнению, ввиду хорошей их взаимной прирабатываемости. Обычно колеса для поверхностной закалки изготовляют из стали 40Х и закаливают на глубину 0,2—0,25 т, но не более 1,4—1,8 мм. Закалка венца зубчатых колес (I 300 мм и т = 1 - -З) проводится насквозь и при том глубже их впадины на 1,5—3,0 мм. Для обеспечения высокой износостойкости и прочности твердость на поверхности должна быть на уровне 48—52 ННС. При этом закалка должна быть контурной без перерыва этого упрочненного слоя. [c.338]

Разработка методов поверхностной закалки при глубинном индукционном нагреве (см. гл. 10) позволила использовать закалку при индукционном нагреве как комплексный способ упрочнения, одновременно повышающий сопротивление статическим и усталостным нагрузкам при изгибе при высоком уровне контактной усталости и сопротивления износу. В этом случае при соответствующем выборе стали и режима обработки обеспечивается получение мартенситной структуры в поверхностном слое и улучшение свойств сердцевины. В табл. 16 приведены некоторые примеры подобной обработки. [c.554]

Чтобы избежать очень глубоких слоев, уменьшающих сжимающие остаточные напряжения, для тяжелонагруженных деталей необходимо применять либо предварительное улучшение стали, либо метод объемно-поверхностной закалки, упрочняющий сердцевину. При обычной глубине закаленного слоя (2—5 мм), составляющей 10—15% диаметра стержня, упрочненная сердцевина увеличивает статическую прочность детали при изгибе на 30—40% остаточные напряжения сжатия в поверхностном слое достигают 60 кгс/мм . [c.610]

Поверхностная закалка с нагревом токами высокой частоты достаточно распространенный метод упрочнения, при котором в поверхностном слое реализуется классическая схема закалки, основанная на превращении аустенита в мартенсит. Толщина упрочнённого слоя достигается регулированием глубины прогрева деталей при равном по всему объёму содержании углерода которое должно превышать 0,3%. Максимальная твёрдость на поверхности за счёт высокой скорости нагрева и кратковременной выдержки на 5-7 НКС выше твердости тех же сталей, закалённых нри нечном нагреве. [c.26]

Для достижений максимальной эффективности упрочнения деталей, работающих в условиях статических и динамических нагрузок, рекомендуется содержание углерода в цементованном слое поддерживать в пределах 0,80—1,05%. В случае применения сталей с 0,27—0,34% С глубину цементованного слоя следует назначать в пределах 0,5—0,7 мм. Для цементуемых сталей, содержащих 0,17—0,24% С, глубину цементованного слоя принимают от 1,0 до 1,25 мм. При этом следует иметь в виду, что сопротивление усталости деталей машин без концентраторов напряжений при малых глубинах слоя зависит от прочности сердцевины, при больших — от прочности поверхностного слоя. В этом случае повышение глубины упрочненного слоя оказывается полезным только до 10—20%) радиуса детали. При глубине слоя меньше этих значений сопротивление усталости повышается с увеличением прочности сердцевины. При наличии на поверхности деталей концентраторов напряжений сопротивление усталости повышается с увеличением остаточных напряжений сжатия, а глубина слоя должна быть очень малой (1—2% радиуса детали). Главным фактором, вызывающим увеличение предела выносливости при химико-термических методах обработки деталей, являются остаточные напряжения, возникающие в материале детали в процессе упрочнения. При поверхностной закалке т. в. ч. главное влияние на повышение предела выносливости и долговечности оказывает изменение механических характеристик материала поверхностного слоя. В еще большей степени это относится к упрочнению наклепом. [c.302]

Перспективно применение комбинированных методов повышения коррозионной выносливости деталей, заключающееся в совмещении поверхностного упрочнения закалкой токами высокой частоты или поверхностным наклепом с нанесением защитных покрытий. Совмещение поверхностной закалки с последующим цинкованием в 4,5 раза увеличивает условный предел коррозионной выносливости образцов стали 45 в 3 %-ном растворе Na I [20]. Предел выносливости образцов из этой стали в нормализованном состоянии в воздухе составил 255 МПа, условный предел коррозионной выносливости при /V= 2-ю цикл после комбинированного упрочнения 452 МПа. [c.190]

Прочность стали после высокочастотной закалки. Характерной особенностью высокочастотной закалки как одного из методов поверхностного упрочнения является образование высоких остаточ-нщ напряжений сжатия на поверхности, достигающих 80 кГ мм [c.265]

Материалом для изготовления деталей подвижных соединений с уплотнением щелевого тина в гидроноршневых насосных агрегатах обычно являются высококачественные стали. Для повышения стойкости трущихся поверхностей этих деталей применяются следующие методы упрочнения их объемная закалка, поверхностная закалка токами высокой частоты, электролитическое хромирование поверхности, азотирование поверхности. [c.69]

Повышение износостойкости режуш,его инструмента из инструментальных, главным образом быстрорежуш,их сталей, в 2— 4 раза достигают различными методами поверхностного упрочнения режуш,ей части (повышение твердости до HR 68—70) после ее термической обработки и затачивания. Применение методов поверхностного упрочнения эффективно только после правильно выполненной термической обработки. Температурный режим этих методов не должен превышать температуры отпуска материала инструмента во избежание потери твердости, полученной при закалке. Сюда относятся химикотермические методы, основанные на диффузии (проникновении) упрочняюш,их элементов в кристаллическую решетку поверхностного слоя материала инструмента. [c.382]

Индукционная закалка стали как поверхностная, так и сквозная, находит все большее применение в промышленности. В связи с этим опубликован и ряд работ, содержащих хар жтеристики механических свойств стали, прошедшей индукционный нагрев. Из этих работ можно, повидимому, сделать з ключение, что индукционный метод по его остаточному механическому эффекту по крайней мере не уступает при прочих равных условиях обычным термическим методам закалки. Характеристики механических свойств, однако, разноречивы как по данным разных авторов, так и по видам испытаний. Кроме того, остается совершенно не разъясненным вопрос о мех шизме упрочнения при индукционном нагреве, вполне ли он тождественен с эквивалентным процессом обычной термической закалки или же имеет характерные индивидуальные черты, проистекающие из особенностей индукционного метода. [c.193]

На фнг. 101 показан сводный график кривых предела выносливости после различных методов упрочнения нормализации (кривая J)—предел выносливости а , = 18,2 кГ/мм поверхностной закалки т. в. ч. (кривая 2)—величина a i = = 33,2 кГ1мм цементации (кривая 5) — величина а-1 = ЗЪ кГ мм и HR 58—60 и нитроцементации (кривая 4) образцов диаметром 50 мм, изготовленных из стали Ст. 5 одной и той же плавки, о 1 = 49,5 и HR 58—60. [c.161]

Основным видом термической обработки ранее являлась объемная закалка. Колеса соответственно изготовляли из сталей типа 40Х, а в более ответственных случаях из 40ХН, 40ХН2МА и др. Однако объемная закалка не сохраняет вязкую сердцевину при высокой твердости поверхности. Обычно твердость поверхности ННС 45—55. Поэтому в настоящее время объемная закалка уступает место поверхностным термическим и химико-термическим методам упрочнений. Такой обработкой можно достигнуть высокой твердости поверхностных слоев материала и создать в них напряжения обратного знака при сохранении вязкой сердцевины. [c.254]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...