Формирование поверхностного слоя при упрочнении ППД

Целенаправленное формирование поверхностного слоя заданного качества, исходящего из требований длительной и надежной эксплуатации деталей, обеспечивается путем применения обычных методов, т. е. рационального выбора последовательности режимов и условий обработки, упрочнения поверхностей закалкой, химико-тер-мической обработкой (цементация, азотирование, цианирование, сульфидирование и др.) наплавкой гальваническими покрытиями (хромирование, никелирование, цинкование и др.), а также применением специальных методов. [c.137]

Формирование поверхностного слоя с заданными свойствами должно обеспечиваться технологией упрочнения. [c.30]

Формирование поверхностного слоя основного металла со специфическим структурным состоянием, обусловливающим диф-фузионно-вакансионный механизм формоизменения в зоне контакта. При этом образовавшийся твердый раствор внедрения в подповерхностных слоях служит упрочненной подложкой для тончайшего пластифицированного поверхностного слоя. [c.137]

Формирование поверхностного слоя деталей в процессе обработки резанием зависит от многих факторов и является сложным процессом, определяемым параллельно действующими механизмами упрочнения и разупрочнения в результате происходящих в поверхностном слое пластических деформаций и воздействия теплового потока. Как было показано, при использовании режущих инструментов с покрытием уменьшается термомеханическая напряженность процесса резания. Уменьшается также интенсивность теплового потока в направлении обработанной поверхности детали. Это приводит к снижению уровня остаточных напряжений, степени наклепа, а также к уменьшению вероятности структурно-фазовых превращений обрабатываемой поверхности детали. [c.126]

Формирование поверхностного слоя методами технологического воздействия. Качество поверхности деталей машин зависит в основном от метода и режимов проведения отделочной обработки при определенных условиях поверхностный слой может быть упрочнен в сравнении со свойствами основного металла, а иногда получается ослабленным. [c.189]

При увеличении скорости резания остаточные напряжения растяжения уменьшаются и могут менять знак аналогичный эффект вызывает уменьшение угла у- Остаточные напряжения растут при увеличении подачи 5 (рис. 65). Сжимающие остаточные напряжения в поверхностном слое увеличиваются при нере.ходе от обработки сталей с малым содержанием углерода и слабо воспринимающих закалку к высокоуглеродистым и высоколегированным сталям, хорошо воспринимающим закалку. Охлажда-юще-смазывающие жидкости обычно снижают величину остаточных напряжений и уменьшают глубину их проникновения. Применением рациональных режимов резания, геометрии инструмента и условий резания, а также поверхностным упрочнением можно влиять на процесс формирования поверхностного слоя и получать характеристики качества поверхности, обеспечивающие надежность и долговечность деталей. [c.74]

Качество поверхности деталей машин зависит в основном от метода и режимов проведения отделочной обработки. При определенных условиях поверхностный слой может быть упрочнен, а иногда ослаблен поэтому путем технологического воздействия необходимо в поверхностном слое создавать такие механические свойства и остаточные напряжения, которые в наибольшей степени соответствуют условиям длительной и надежной эксплуатации. Целенаправленное формирование поверхностного слоя с заданными свойствами в процессе изготовления деталн является одной из важнейших задач технологии машиностроения. [c.136]

Формирование поверхностного слоя при упрочнении ППД [c.207]

Показано, что независимо от технологических вариантов и исходного состояния материала лазерное упрочнение повышает триботехнические свойство поверхностных слоев за счет формирования структуры, обладающей высокой твердостью, прочностью и пластичностью. [c.104]

Следовательно, можно установить две причины упрочнения поверхностных слоев при поверхностном деформировании 1) улучшение физико-механических свойств металла вследствие различных структурных превращений, измельчения зерен и т. п. 2) формирование в поверхностном слое остаточных напряжений сжатия, возникающих вследствие развития явлений сдвига в кристаллической решетке. Эксплуатационные свойства деталей определяются обоими этими факторами. К этому следует добавить улучшение качества поверхности значительно уменьшается высота неровностей и они становятся более плавными, увеличивается площадь фактического [c.97]

Исследования в области механики контактных взаимодействий, химических и диссипативных процессов в поверхностных и приповерхностных слоях трущихся материалов показывают, что материал в указанных зонах в процессе трения резко изменяет свое физическое состояние, меняя механизм контактного взаимодействия. Происходят существенные изменения в суб- и микроструктуре приповерхностных микрообъемов. Изучение кинетики структурных, фазовых и диффузионных превращений, прочностных и деформационных свойств активных микрообъемов поверхности, элементарных актов деформации и разрушения, поиск численных критериев оптимального структурного состояния, оценок качества поверхности должны быть фундаментальной основой в поисках материалов и сред износостойких сопряжений. В настоящее время исследованы закономерности распределения пластической деформации по глубине поверхностных слоев металлических материалов, кинетика формирования вторичной структуры, процессы упрочнения, разупрочнения, рекристаллизации, фазовые переходы, которые, в свою очередь, зависят от внешних механических воздействий, состава, свойств трущихся материалов и окружающей среды. Важное значение в физике поверхностной прочности имеет определение связи интенсивности поверхностного разрушения при трении и величины развивающейся пластической деформации. Сложность указанной проблемы заключается в двойственности природы носителей пластической деформации. Дислокации, дисклинации и другие дефекты структуры являются концентраторами напряжений, очагами микроразрушения. В то же время движение дефектов (релаксационная микропластичность) приводит к снижению уровня напряжений концентратора, следовательно, замедляет процесс разрушения. Условия деформации при трении поверхностных слоев будут определять преобладание одного из указанных механизмов, от которого будет зависеть интенсивность поверхностного разрушения. Межатомный масштаб связан с характерным сдвигом, производимым элементарными носителями пластической деформации (дислокациями). В легированных металлических системах величина межатомного расстоя- [c.195]

В монографии обобщены закономерности влияния структуры на модуль упругости и совместного влияния геометрических параметров поверхности на коэффициент жесткости и несущую способность литых деталей. Дан сравнительный анализ существующих способов физико-термического, химического и механического упрочнения поверхности деталей. Приведены методы определения и практического регулирования структуры, физико-химических свойств и остаточных напряжений в поверхностном слое отливок. Рассмотрены процессы заполнения форм жидким металлом, формирование и классификация дефектов поверхности и поверхностного слоя литых и механически обработанных деталей. Описаны особенности технологической оснастки и технологии новых и существующих способов формообразования для получения отливок с упрочняющим геометрическим орнаментом. [c.2]

Среди физико-химических процессов, определяющих процесс резания, основное значение имеет процесс пластической деформации при образовании стружки. От характера пластической деформации, деформационного упрочнения и разрушения металла при стружкообразовании зависят точность обработки деталей и качество поверхностного слоя. Параллельно со стружкообразованием при резании протекают процессы контактного взаимодействия инструмента со стружкой и обработанной поверхностью, сопровождаемые интенсивным тепловыделением, трением, адгезионным взаимодействием обрабатываемого материала и инструмента. Явления, сопровождающие контактное взаимодействие, существенно влияют на свойства обработанной поверхности, определяют стойкость инструмента и устойчивость процесса резания. Современная теория резания рассматривает процессы стружкообразования, контактных взаимодействий и формирования поверхности детали как единый процесс разрушения и деформирования металла. [c.565]

В настоящей главе рассмотрены диссипативные процессы, обеспечивающие самоорганизацию структур при деформировании поверхностного слоя с учетом неравновесности системы (на примере упрочнения поверхности дробью). Обсуждаются самоорганизующиеся технологии формирования профиля изделий и сварки при воздействии на поверхность концентрированных потоков энергии. [c.329]

Период 2 установившегося изнашивания характеризуется относительным постоянством условий трения и скорости изнашивания. Коэффициент трения при этом практически не изменяется. В этот период в поверхностных слоях контактирующих тел устанавливается динамическое равновесие между процессами упрочнения и разупрочнения, образования новых структур и их разрушения [20.39 ]. В поверхностных слоях материалов сохраняются образовавшаяся в период приработки оптимальная структура и соответствующий ей рельеф. Износостойкость деталей машин в период установившегося изнашивания, а также время наступления периода — катастрофического изнашивания (< ) в сильной степени зависят от характера рельефа и структуры, образовавшихся на поверхности материалов в период приработки. Поэтому важно уметь управлять процессами формирования рельефа и структуры на поверхности деталей машин в начальный период изнашивания, т. е. в период приработки. [c.397]

Кроме того, в данны-х рентгеноструктурных исследованиях было показано, что в поверхностном слое на два-три порядка повышается плотность вакансий, чем объясняется снижение периода решетки в повер.хностном слое (рис. 2.19). Было высказано также предположение о формировании под поверхностным слоем медного сплава окисного слоя, служащего барьером для дислокаций, что в свою очередь обусловливает упрочнение подложки. [c.62]

Существенное влияние на прочность клеевых соединений деталей из термопластов оказывает морфология их поверхности [54], которая в свою очередь определяется технологией изготовления деталей [61]. Измерения краевого угла смачивания отливок из термопластов жидкостями различной полярности показали, что при изменении морфологии поверхности не происходит существенного изменения величины Y . Поэтому увеличение прочности соединений при склеивании ПМ с однородной структурой объясняют как изменением условий формирования граничного слоя клей-подложка, так и снижением напряженности поверхностного слоя термопласта. С приведенными данными не согласуются результаты работы [62, с. 328], в которой показано, что прочность при расслаивании соединения увеличивается по мере возрастания степени ориентации склеиваемого ПМ. На наш взгляд, обнаруженная зависимость объясняется не столько увеличением истинной поверхности контакта между клеевым слоем и склеиваемым ПМ, сколько упрочнением последнего в направлении нагружения. [c.456]

С целью формирования требуемых качеств поверхностного слоя деталей применяют следующие методы технологического воздействия в процессе их обработки термическую и химико-термическую обработку различные покрытия сохранение наследственных положительных качеств поверхности (наклеп, твердость и т. д.) соответствующим характером последующих операций механической обработки, применением мер, позволяющих избежать возникновения остаточных напряжений растяжения при шлифовании поверхностей (увеличение скорости детали, уменьшение глубины резания, применение мягких кругов, применение отжига и вибро-контактного полирования) упрочнение поверхностей деталей методами чистовой обработки без снятия стружки, в результате чего создается наклеп в поверхностном слое, повышается его твердость и возникают остаточные напряжения сжатия, уменьшается шероховатость обработанной поверхности. [c.122]

Таким образом, с помощью данных, приведенных в настоящей главе, можно описать формирование ЛКС при деформации поверхностных слоев металла в условиях граничного трения следующим образом. В процессе приработки и перехода системы трения к установившемуся режиму работы последовательно изменяется характер пластической деформации приповерхностных слоев металлов, что связано с упрочнением материалов и локализацией деформации по глубине и площади контактной зоны и сопровождается увеличением удельных нагрузок в пятнах контакта, возрастанием относительной скорости деформации сдвига уменьшающихся микрообъемов металла, увеличением возникающих в них максимальных температур и появлением, при некоторой критической скорости скольжения, ударных нагрузок в пятне контакта. [c.165]

Основными факторами, определяющими особенности формирования механических, а также физико-химических свойств тонких поверхностных слоев при обычной технологической обработке (например, резанием), являются пластическая деформация, как правило однократная, температура, а также действие рабочих сред. При простой специальной обработке поверхностных слоев деталей машин, например при упрочнении механическим наклепом, определяющим показателем является степень пластической деформации. При сложных специальных методах технологической обработки, например при химико-термической обработке, главное влияние на свойства поверхностных слоев оказывает режим нагрева и охлаждения и действие специальных активных сред. [c.32]

Таким образом, колесная пара является одним из ответственных узлов ходовой экипажной части, от состояния которой зависит безопасность движения поездов. В связи с этим к выбору материала, изготовлению отдельных элементов и формированию колесной пары предъявляются особые требования. В условиях эксплуатации за состоянием колесных пар необходимы тщательный уход, своевременные осмотры и ремонт. Унифицированная колесная пара имеет ось, изготовляемую из осевой стали. На оси имеются буксовые шейки для установки подшипников букс предподступичные части подступичные части, на которые напрессовывают колесные центры и зубчатое колесо шейки моторно-осевых подшипников среднюю часть. Все переходы с одного диаметра оси на другой во избежание концентрации напряжений выполняют плавными переходными галтелями радиусом 20 -60 мм. Подступичные части и шейки оси упрочняют накаткой стальными роликами при усилии на ролик 30- 40 кН (3- 4 тс), создавая тем самым в поверхностном слое высокие остаточные напряжения сжатия, которые в 1,5—2 раза повышают предел выносливости оси в зонах неподвижных посадок и делают ось менее чувствительной к концентрации напряжений. Глубина упрочненного слоя после накатки достигает 6— [c.158]

В связи с выходом работы [102] по изучению закономерностей формирования упрочненного слоя в процессе электроискрового легирования, структуры и свойств покрытий, освещающей также технологию и оборудование для осуществления этого процесса, ограничимся рассмотрением лишь отличительных особенностей электрофизического способа поверхностного легирования, основателями которого являются Б. Р. Лазаренко и Н. И. Лазаренко. [c.158]

Полученные данные свидетельствуют о значительном влиянии покрытия на формирование поверхностного слоя. Хотя глубина упрочненного слоя изменяется слабо, однако значительно стабилизируются его параметры. Это происходит вследствие снижения термэмеханической напряженности поверхностного слоя. При этом уменьшаются силы резания и снижается температура, процесс пластической деформации протекает в более стабильных условиях. [c.127]

Модификация структуры основывается на влиянии изменений параметров микроструктуры (размер зерна, кристаллографическая текстура, плотность дислокаций) на механические свойства и износостойкость материалов. Примерами структурной модификации приповерхностного слоя являются дробеструйная обработка, накатывание роликом, вибрационное накатывание, ультразвуковая упрочняющая обработка, алмазное выглаживание, электромеханическое упрочнение 13]. Известно, ч го поверхностная закалка после нагрева приводит к уменьшению размера зерен вблизи поверхности и увеличению локального напряжения течения. Поэтому поверхностный нагрев с применением направленных источников энергии, таких, как лазер и электронный луч, может использоваться для оплавления и последующего быстрого затвердевания (кристаллизации) поверхностного слоя. Названные мегоды обработки вызывают yny4nJ HHe размеров зерна, формирование мелкой, субзеренной структуры, увеличивают концентрацию выделений и упрочнение, приводят к появлению новых полезных фаз. растворению или удалению инородных включений [19]. Перечисленные эффекты структурной модификации делают ее весьма перспективной, а развитие метода входит в число актуальных задач гриботехнологии. [c.39]

Для отдельных видов нзделпй разрабатываются специальные варианты старения. Применяющуюся при изготовлении волокипстых композиционных материалов армирующую проволоку, которая подвергается холодной пластической деформации с предельными обжатиями (96—99 %), нагревают при высокотемпературном старении 800 °С в течение 1—1,5 с. Такое скоростное старение позволяет реализовать очень высокий предел прочности (4200 МПа при диаметре проволоки 40 мкм) и избежать охрупчивания (6=4 %), которое имеет место при обычном старении такой проволоки. Совмещение старения мартенситио-ста-реющих сталей с процессом азотирования наряду с объемным упрочнением обеспечивает формирование износостойкого поверхностного слоя [24]. [c.46]

Все эти факторы определяют специфику формирования структурного состояния в поверхностном слое в процессе термической обработки деталей, изготовленных практически из всех сталей и сплавов. Однако наибольшей неоднородностью упрочнения по объему отличаются дисперсионпо-твердеющие сплавы, в поверхностных слоях которых наблюдается резкая интенсификация процессов распада пересыщенного твердого раствора в результате максимум упрочнения иа периферии детали достигается за более короткое время (когда в центральных зонах наблюдается максимум упрочнения — в поверхностных слоях уже начинается процесс коагуляции избыточной фазы и наступает разупрочнение) [1]. [c.685]

При трении в смазке ВНИИ НП — 285 в поверхностных слоях меди уменьшается плотность линейных дефектов, на что указывает уменьшение физической ширины рентгеновских линий (см. рис. 47), а это, в свою очередь, свидетельствует о том, что свойства применяемой смазки благоприятствуют формированию пластифицированного поверхностного слоя. С другой стороны, в подповерхностных слоях формируются твердый раствор на основе меди и отдельные соединения меди, очевидно, с присадками в смазке (Р, С1, S), создавая упрочненный подпорерхностный слой. Таким 9 131 [c.131]

Квазижидкое течение металла в условиях высоких давлений и деформации сдвига при трении. Уменьшение площади реального контакта вследствие упрочнения материала в процессе приработки приводит к значительному увеличению нормального давления в пятне контакта, а локализация пластической дефор.мации по глубине приповерхностного слоя обусловливает значительное возрастание относительной скорости деформации, которая в условиях, приводящих к формированию ЛКС [8—11], достигает значений около 10 с . Следовательно, деформация микрообъела металла в области пятна контакта при трении происходит в экстремальных условиях высоких нормальных давлений и высоких скоростей деформации сдвига, на несколько порядков превышающих скорости деформации при традиционных методах исследования ползучести металлов. В этих условиях экстраполяция классических концепций деформации может приводить к заблуждениям, поэтому объяснение механиз.ма пластической деформации металла в установившемся режиме граничного трения, начиная с определенных скоростей скольжения, должно базироваться на представлениях о механизмах динамической деформации металла в условиях высоких давлений, высокоскоростных деформаций сдвига и, кроме того, больших градиентов температур по глубине контактной зоны, которые неизбежно должны возникать при высокоскоростной пластической деформации. микрообъемов материала в поверхностных слоях трения. [c.150]

Поверхностаое пластическое деформирование (ППД) применяется с целью деформационного упрочнения металла и создания в поверхностном слое сжимающих остаточных напряжений, а также получения благоприятного профиля шероховатости поверхности. ППД весьма эффективно для повьппения сопротивления усталости, особенно для деталей, изготовленных из высокопрочных материалов, имеющих повышенную чувствительность к концентраторам напряжения. Наличие в поверхностном слое сжимающих остаточных напряжений снижает скорость распространения усталостных трещин. Малая шероховатость поверхности, имеющая большой радиус впадин, также способствует снижению концентрации напряжений на поверхности детали. Повышение износостойкости деталей обработкой ППД связано с формированием благоприятного профиля шероховатости, который сочетает хорошую опорную способность с достаточной маслоемкостью поверхности. [c.366]

Высокотемпературная пористая керамика в ряде случаев нуждается в поверхностном уплотнении и упрочнении. В работе определены условия формирования жаростойких глазуроподоб-ных слоев, прочно сцепленных с окисной керамикой (MgO, А12О3, ЗЮа). Изучена микроструктура стеклокерамических композиций, определен их фазовый состав и коэффициент термического расширения (КТР). [c.139]

Экспериментальные данные показывают, что предварительное упрочнение приповерхностного слоя приводит к повышению циклической прочности металлических материалов 137-141] и, что особенно важно для рассматриваемого нами аспекта, к формированию физического предела выносливости в материалах, где он отсутствовал [64, 112]. Для примера можно сослаться на данные Дж. Гросскройтца и Д. Бенсона [34], в которых было показано, что поверхностное легирование на глубину 100 мкм образцов алюминия марки 1100 медью приводит к повышению долговечности и формированию физического предела выносливости на базе 10 циклов (рис. 5.20). Аналогичный эф- [c.190]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...