Упрочнение поверхности методом пластического деформирования

Для проверки этого в металлографической лаборатории Сибирского физико-технического института были проведены испытания на изнашивание при трении об абразивную поверхность технически чистых металлов и сплавов с использованием нижеследующих способов упрочнения 1) методом пластического деформирования 2) упрочнением за счет измельчения зерна 3) упрочнением закалкой 4) упрочнением закалкой с последующим старением 5) упрочнением за счет легирования с образованием однородных твердых растворов. [c.232]

К специальным методам повышения качества поверхностей могут быть отнесены упрочняющие методы пластического деформирования без снятия стружки, создающие наклеп и сжимающие напряжение 400... 700 Н/мм. К ним относятся вибрационное обкатывание, дробеструйное упрочнение, чеканка, обкатывание и раскатывание роликами и шариками, дорнование и калибрование, алмазное выглаживание, электрохимическая обработка и др. [c.137]

К числу весьма эффективных методов упрочнения деталей поверхностным пластическим деформированием относится алмазное выглаживание. Сущность процесса алмазного выглаживания заключается в обработке поверхностного слоя детали инструментом, рабочей частью которого является сферическая поверхность алмазного кристалла с радиусом закругления 1...3 мм. Алмаз устанавливается в наконечнике, который входит в пружинную оправку, закрепленную в резцедержателе суппорта токарного станка. [c.98]

Таким образом, чистовая обработка деталей методами пластического деформирования может производиться не только для уменьшения шероховатости поверхности, но и для упрочнения поверхностного слоя, а также того и другого одновременно. [c.111]

В результате исследований по упрочнению ферритного и перлитного нелегированного и низколегированного чугуна с шаровидным графитом методом пластического деформирования поверхности образцов и деталей при [c.675]

Наряду с влиянием металлов с различными исходными характеристиками на закономерности развития процессов схватывания первого и второго рода значительно влияют, как показали результаты лабораторных испытаний, методы обработки металлов (механическое упрочнение, закалка, химико-термическая обработка, электролитическое покрытие поверхностей трения металлами, диффузионное упрочнение поверхностных слоев металла различными элементами при совместном пластическом деформировании при трении, повышение теплоустойчивости металлов путем легирования редкими металлами и т. п.). [c.85]

ППД является эффективным методом локального упрочнения мест концентраций напряжений (рис. 158). Поверхностное пластическое деформирование повышает твердость поверхности (см. рис. 156, а), в результате чего возрастает сопротивление износу. ППД также способствует снижению шероховатости поверхности и созданию микронеровностей по форме, близкой к образующейся после приработки. ППД деталей, работающих в условиях трения и изнашивания, повышает износостойкость по сравнению со шлифованием в 1,5—2 раза. Одновременно возрастает сопротивление схватыванию и фреттинг-коррозии. [c.252]

Уменьшение или предотвращение фреттинг-коррозии достигается конструктивными или технологическими методами. Первое направление заключается в увеличении натяга в сопряжениях, использовании демпфирующих устройств, применении жидких и твердых смазочных материалов. Второе направление включает упрочнение поверхностей пластическим деформированием, термической, химико-термической обработкой, нанесение гальванических или полимерных покрытий. [c.25]

III. Технологические методы обработки трущихся деталей. Влияние точности размера, микрогеометрических отклонений и взаимного расположения деталей на износ термическая, химическая и химико-термическая обработка деталей гальванические покрытия поверхностей деталей наплавка поверхностей детален поверхностное пластическое деформирование и выглаживание поверхностей покрытия, нанесенные фрикционным методом и методом напыления упрочнение поверхностей лазерным лучом. [c.41]

Для повышения циклической прочности и износостойкости важно затруднить деформацию поверхности деталей. Это достигается технологическими методами поверхностного упрочнения поверхностной закалкой, химико-термической обработкой (азотированием, цементацией), поверхностным пластическим деформированием (обдувкой дробью, обкаткой роликами). [c.234]

Белов В. А. Повышение несущей способности плоских поверхностей методом вибрационного упрочнения.— В кн. Повышение прочности и долговечности деталей машин поверхностным пластическим деформированием. НИИИНФОРМТЯЖМАШ, М., 1970, с. 56—64. [c.176]

В работе [39] методом рентгеноструктурного анализа изучали изменение кристаллической структуры технически чистого железа при упрочнении в инактивной й поверхностно-активной средах. Для упрочнения применяли пластическое деформирование статическое сжатие, прокатку, растяжение, однократную накатку. Показано, что микроискажения кристаллической решетки металла не чувствительны к введению ПАВ. В то же время в работе [36] указано, что исследованиями изменений структуры поверхностного слоя технически чистого железа при трении в разных смазочных средах установлены большие микроискажения решетки кристалла в активной среде по сравнению с соответствующими значениями в-инактивной среде. Выявлено незначительное различие твердости после испытаний в активной и инактивной средах. При этом в вазелиновом масле средние значения размеров блоков когерентного рассеяния более высокие, чем в активной среде. Кривые изменений микроискажений кристаллической решетки и изменений микротвердости в обеих средах подобны. Кроме того, отмечено, что в присутствии поверхностно-активной среды шероховатость поверхности образца резко уменьшается. Сила трения при низких давлениях почти в 2 раза меньше в активной среде при очень высоких давлениях различие в силах трения для избранных сред незначительно. [c.47]

Механическое упрочнение заключается в упрочнении поверхностных слоев металла пластическим деформированием. Технологически —это простой и в то же время эффективный метод упрочнения рабочих поверхностей деталей из стали, чугуна и различных цветных сплавов. Механическое упрочнение производится различными способами дробеструйным, накаткой гладкими роликами или шариками, чеканкой, ротационно-ударным наклепом шариками, дорнованием и др. [c.35]

Максимальные значения микротвердости поверхностного слоя у различных металлов в несколько раз превышают твердость, достигнутую при упрочнении другими методами обработки пластическим деформированием. Так, твердость стальной поверхности возрастает в 2,5—3 раза, медной поверхности — в 1,5—3 раза и алюминиевой — в 4,5—6,3 раза. [c.60]

УПРОЧНЕНИЕ ПОВЕРХНОСТНОГО СЛОЯ. Повышение прочности и твердости пластически деформированного при обработке резанием металла по сравнению с его исходным состоянием рассматривают как упрочнение поверхностного слоя.Степень упрочнения слоя металла, непосредственно примыкающего к обработанной поверхности, а также степень упрочнения деформированной стружки и нароста оценивают различными методами. [c.92]

Хромируемая поверхность деталей, для которых недопустимо снижение усталостной прочности, и деталей из высокопрочных сталей должна подвергаться перед хромированием упрочнению одним из методов поверхностного пластического деформирования [22]. [c.43]

По критериям работоспособности и причинам выхода деталей машин из строя их можно разбить на три группы. К первой группе относятся детали, работоспособность которых лимитируется износостойкостью трущихся поверхностей. В зависимости от вида износа следует применять различные методы упрочнения. При абразивном износе эффективны упрочнения поверхностной закалкой химикотермической обработкой (цементация, азотирование, цианирование, сульфидирование и др.) наплавкой гальваническое (хромирование, борирование и др.). При коррозионно- и молекулярно-механи-ческом износе кроме перечисленных методов можно применять упрочнение поверхностно-пластическим деформированием с созданием большей глубины наклепа, упрочнение поверхностной закалкой и химико-термической обработкой, а также комбинацию последних методов с последующим наклепом. [c.139]

Обработка без снятия стружки. Этот метод обработки заготовок заключается в пластическом деформировании их материала без образования стружки. Пластическому деформированию подвергают значительные объемы материала заготовки или ее поверхностные слои. В первом случае происходит формообразование новых элементов заготовки (резьб, зубчатых поверхностей, шлицев, рифлений), во втором случае происходит отделка поверхностей путем сглаживания неровностей и упрочнения поверхностного слоя заготовки. [c.205]

Обкатывание наружных и раскатывание внутренних поверхностей является одним из наиболее ранних методов отделочно-упрочняющей обработки. В качестве рабочего инструмента используются специальные оправки с роликами различной геометрии или шариками. Ролик (или шарик) в процессе обкатывания формирует на обработанной поверхности пластически деформированную канавку. На цилиндрических деталях канавка образует винтовую линию с шагом, равным продольной подаче 8. Ширина канавки во много раз превышает подачу, поэтому при втором и последующих оборотах детали ролик проходит по упрочненной поверхности. Количество циклов нагружения каждой точки поверхности определяют по формуле [c.241]

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]

К методам пластического деформирования, упрочняющим поверхности деталей, кроме указанных в табл. 1.2, относятся обработка дробью, гидровиброударная обработка электромагнитное, ультразвуковое упрочнение и др. [c.33]

Долговечность отремонтированных деталей, работающих в условиях циклически меняющихся напряжений, можно существенно повысить, применив технологические способы упрочнения рабочих поверхностей деталей методами пластического де рмирования или наклепа. При любом методе пластического деформирования или наклепа в детали создаются остаточные сжимающие напряжения, которые во многих случаях устраняют отрицательные влияния концентраторов напряжения. [c.89]

Большую роль в обеспечении физических свойств поверхности играют методы пластического деформирования (накатывание роликами и шариками, вибрационное накатывание, обработка дробью, дробеабразивная обработка, чеканка, виброгалтовка, гидрополирование и др.). Эффективность упрочнения зависит от чувствительности металла к наклепыванию - твердость поверхностного слоя при обработке деталей из стали 25 увеличивается на 45 %, чугуна - на 30. .. 60 %, силумина - на 50 %, латуни - на 60 % и т.д. Глубина наклепа для мягких материалов составляет [c.75]

При всех методах поверхностного упрочнения (при цементации, азотировании, поверхностной закалке, поверхностном пластическом деформировании) в упрочненном слое создается благоприятная эпюра остаточных напряжений I рода (сжатие в поверкностных слоях до 30—60 кгс/мм ), в то время как при сквозном упрочнении эпюра остаточных напряжений является неблагоприятной (отсутствие напряжений сжатия в лучшем случае и растягивающие напряжения на поверхность деталей — в худшем). [c.243]

Упрочнение слоя пластически деформированного металла, прилегающего к обработанной поверхности, может быть оценено также значением остаточных напряжений Сто, измеренным, например, рентгенографическим методом. В зависимости от характера предшествующих пластических деформаций остаточные напряжения могут быть растягивающими или сжимающими. В качестве примера на рис. 6.31 приведены кривые, выражающие закономерности изменения числового значения и знака остаточных напряжений в упрочненном поверхностном слое закаленной стали марки 45ХНМФА, обработанной резцами с различными передними углами. Под поверхностью, на глубине Ь < 250 мкм для всех значений переднего угла получены только сжимающие остаточные напряжения. На глубине к > [c.92]

Наряду с конструктивными методами снижения нолп1нальных и местных напряжений существует обширный арсенал технологических способов упрочнения элементов машин (табл. 12). Наиболее распространенной является закалка деталей машин. Она обеспечивает общее упрочнение деталей, повышение их износостойкости, надежности прессовых соединений. В частности, ее разновидность — сорбитизацию — процесс с образованием структуры сорбита, эффективно используют для упрочнения крановых колес. В части увеличения усталостной прочности и износостойкости эффективны также поверхностная закалка, химико-термическая обработка, пластическое деформирование (наклеп) поверхностей и термомеханическая обработка (ТМО). Два первых процесса имеют ряд общих особенностей а) упрочнению подвергается неглубокий поверхностный слой 1материала деталей, а глубинные слон не претерпевают существенных превращений, благодаря чему металл сердцевины остается вязким, что обеспечивает высокую несущую способность детали при ударных нагрузках б) в упрочненном поверхностном слое возникают значительные сжимающие остаточные напряжения, что ослабляет влияние концентрации напряжений от внешней нагрузки и повышает сопротивление детали усталостному разрушению. [c.51]

Технологическая сушиость ППД. Поверхностное пластическое деформирование. (ПЦЦ) — это метод обработки деталей без сшггия стружки, при котором пластически деформируется только поверхностный слой деталей. В результате ППД уменьшается шероховатость поверхности, увеличивается твердость (микротвердость) металла, в поверхностном слое детали возникают сжимающие остаточные напряжения. Это улучшает эксплуатационные показатели детали ППД — повышается выносливость деталей в 1,5—2,3 раза, сопротивление схватыванию, контактная выносливость, и другие эксплуатационные показатели изделия. Особенно эффективным является упрочнение деталей, имеюшдх конструктивные или технологические концентраторы напряжений, выточки, галтели и др. Достоинством ППД является технологическая универсальность и экономичность метода. [c.385]

Поверхностное пластическое деформирование, осуществляемое при температурах, меньших температуры рекристаллизации [20] - технологически простой и эффективный метод улучшения свойств поверхностного слоя деталей - находит широкое применение в производственной практике. Применение ППД позволяет при минимальных затратах повысить сопротивление усталости [36-41], износостойкости [8, 70], сопротивление усталости в коррозионной среде [20, 69], получать минимальную шероховатость поверхности без существенного изменения размеров и исключение насыщения слоя абразивом [15, 50, 63, 93], повышать прирабатывае-мость [63-66]. Простота метода, дешевизна делают его пригодным для всех металлов и сплавов (исключение составляет олово и некоторые другие металлы, у которых температура рекристаллизации ниже комнатной) и практически доступным для упрочнения деталей любой конфигурации. Кроме того, механические способы упрочнения поверхностным наклёпом имеют еще ряд преимуществ перед другими методами поверхностного упрочнения границы наклёпанной поверхности не являются зонами пониженной прочности (перенаклёп, как вредное явление, не рассматривается), как это, например, имеет место при поверхностной закалке и некоторых других методах эффективность наклёпа значительно меньше зависит от режима обработки, чем это имеет место при других видах поверхностного упрочнения возможность создавать упрочнённые слои металла в широких пределах - от 0,28 мм при гидродробеструйной обработке до 40-50 мм при взрыве при повышении сопротивления усталости ударная вязкость материала снижается значительно меньше, чем при других методах поверхностного упрочнения. Упрочняются ППД как детали малых, так и очень крупных размеров. [c.35]

Таким образом, специфическое поведение поверхности в процессах пластической деформации при различных способах упрочнения материалов уже давно привлекает внимание многих исследователей. Однако несмотря на длительное время исследования этого вопроса, а также большие успехи, достигнутые физикой прочности и пластичности с использованием аппарата теории дислокаций и современных металлофизических методов исследования, особенности поведения поверхностных слоев в процессе макроскопического деформирования остаются еще до конца не решенными. Прове-деннью к настоящему времени исследования и существующие по этому вопросу публикации все еще не дают достаточно точных сведений о физических закономерностях поведения поверхностных слоев при различных способах макро- и микродеформирования. Более того, данные этих исследований часто противоречат друг другу, что свидетельствует о сложности и многообразии влияния поверхлостного слоя на характер макропласти-ческого течения материалов. [c.4]

Научная и практическая актуальность проблемы исследования физических закономерностей пластической деформации и разрушения поверхностных слоев твердого тела обусловлена тем обстоятельством, что свободная поверхность, являясь специфическим видом плоского дефекта в кристалле, оказьтает сзш1ественное влияние на его физико-механические свойства, в частности на упругую стадию деформирования, предел пропорциональности и предел текучести на общий характер кривой напряжение—деформация и различные стадии деформационного упрочнения (на коэффициенты деформационного упрочнения и длительность отдельных стадий) на процессы хрупкого и усталостного разрушения, ползучести, рекристаллизации и др. Знание особенностей и основных закономерностей микродеформации и разрушения поверхностных слоев материалов необходимо не только применительно к обычным методам деформировани (растяжение., сжатие, кручение, изгиб), но и в условиях реализации различного рода контактных воздействий, с которыми связаны многочисленные технологические процессы обработки материалов давлением (ковка, штамповка, прокатка и др.), а также процессы трения, износа, схватывания, соединения материалов в твердой фазе, поверхностных методов обработки и упрочнения, шлифования, полирования, обработки металлов резанием и др. [c.7]

Противоречивые сведения о влиянии инородных пленок на сопротивление сдвигу и ползучесть металлов свидетельствуют о том, что оно не однозначно. Одной из причин такого влияния мокет являться толщина пленки. Характер этого влияния, установленный в [21] для поликристаллического алюминия по-видимому, является универсальным (рис. 1.5) и связан с особенностью развития скольжения в приповерхностных слоях металла. В обзоре [23] отмечается, что пластическая деформация в начале деформирования захватывает только тонкий поверхностный слой толщиной около размера зерна, а затем распространяется во внутренние объемы. Если при деформирювании образца поверхностный слой снимается (например, электропо-лировкой), то наблюдается уменьшение моду)>я упрочнения [24]. Стравливанием поверхностных слоев на образцах из кремнистого железа установлено также [25], что скольжение зарождается у границ зерен, вь(ходящих на поверхность, и по мере повышения активизируются источники в более глубоко лежащих зернах. Особенности пластического течения в приповерхностных слоях металлов могут быть связаны со спецификой атомно-электронного строения вблизи поверхности кристалла, которая была установлена методом дифракции медленных электронов [26]. [c.12]

В зависимости от твердости обрабатываемого материала упрочнение методами динамического вдавливания требует в 1,7...2,8 раза больше энергии, чем статическое вдавливание. Это вызывается тем, что с увеличением скорости нагружения время протекания деформаций уменьшается, и увеличиваются напряжения, при которых упругие деформации переходят в пластические. При увеличении скорости деформирования (удара) до 7...8 м/с динамический предел текучести и прочности стали интенсивно растет и дальше изменяется мало. В результате деформирования ПС металла и трения при ППД образуется теплота, которая генерируется в очаге деформирования и на поверхности контакта заготовки с инструментом (рабочим телом). Локальные участки ПС могут нагреваться до значительных температур при обкатывании - до 300...400°С, при выглаживании -до 600...700°С, при ударных методах - до 800...1000°С. Сильный нагрев ПС может приводить к термопластическим деформациям и структурным превращени- [c.210]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...