Упрочнение — Влияние глубины слоя

Цементация — Влияние глубины сло 1 на упрочнение 470 [c.562]

Фиг. 72. Влияние глубины слоя на эффект упрочнения при цементации (кривая I) и цианировании (кривая 2).

При наличии концентрации напряжений помимо глубины слоя и его абсолютных размеров существенное влияние на эффект упрочнения оказывают уровень концентрации напряжений и градиент напряжений у поверхности. Эффект упрочнения растет с увеличением концентрации. [c.608]

При наличии концентрации напряжений помимо глубины слоя и абсолютных размеров существенное влияние на эффект упрочнения оказывает уровень концентрации напряжений и градиент напряжений у поверхности. Ня фиг. 6" дано сравнение эффекта упрочнения для образцов с двумя уровнями концентрации и градиентами напряжений. Кри- [c.468]

При наличии концентрации напряжений, помимо глубины слоя и абсолютных размеров, существенное влияние на эффект упрочнения оказывает уровень концентрации напряжений и градиент напряжений у поверхности. На фиг. 70 дано сравнение эффекта упрочнения для образцов с двумя уровнями концентрации и градиентами напряжений. Кривая t характеризует распределение предельных амплитуд напряжений (пределов выносливости) по сечению кривая 2 является эпюрой рабочих напряжений для образцов с меньшим коэффициентом концент- [c.517]

Влияние плотности тока на глубину упрочнения и твердость поверхностного слоя при ЭМО постоянным током стали 65Г [c.558]

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]

Известно, что растягивающие напряжения в поверхностном слое снижают предел выносливости, а сжимающие — повышают. Механические свойства поверхностного слоя и сердцевины также влияют на эксплуатационные свойства. Для гладких валов увеличение глубины наклепа до 15% от радиуса изделия оказывает положительное влияние на повышение предела усталости. При наличии концентраторов напряжений прочность деталей зависит от свойства поверхностного слоя, для достижения эффективного упрочнения достаточно небольших глубин более прочного слоя. Следует иметь в виду, что эффективность упрочнения таких деталей, как листовые рессоры, повышается при обработке их наклепом в напряженном состоянии, совпадающем с тем, которое они имеют в эксплуатации. [c.403]

Изменения в поверхностном слое происходят не только вследствие процессов упрочнения и разупрочнения, но и из-за структурных превращений и окислительных процессов, которые могут происходить в зоне температурных влияний по глубине h (см. рис. 16, в). Так, при шлифовании углеродистой стали в поверхностном слое могут возникать участки, обезуглероженные под [c.76]

Основными параметрами качества поверхностного слоя являются шероховатость поверхности, глубина и степень деформационного упрочнения и технологические остаточные напряжения (макро-, микронапряжения и искажения кристаллической решетки). Эти параметры приняты авторами для оценки влияния технологических факторов обработки на прочностные свойства детали. [c.4]

Тепло, возникающее в процессе пластической деформации и внешнего трения рабочих поверхностей режущего инструмента об обрабатываемый материал, оказывает огромное влияние на физическое состояние поверхностного слоя. Тепло, повышая пластичность металла, с одной стороны, способствует более глубокому упрочнению, с другой — ускоряет протекание процессов разупрочнения. Следовательно, характер изменения глубины и степени упрочнения металла в процессе деформации поверхностного слоя зависит от количественного соотношения протекающих процессов упрочнения и разупрочнения. [c.49]

Анализ результатов испытаний на усталость показывает, что влияние методов обработки на характеристики усталости при комнатной температуре с увеличением базы испытаний возрастает. При большой базе испытаний (Л = 10 циклов) усталость сплава при комнатной температуре зависит главным образом от упрочнения поверхностного слоя (наклеп). Наибольшее значение сопротивления усталости имеют образцы с глубиной наклепа до 100 мкм после электроэрозионной обработки с последующей виброгалтовкой. Сплав после литья и электрохимической обработки показал наименьшее значение усталости по сравнению с другими методами обработки. Это можно объяснить тем, что литые образцы [c.225]

Детали из алюминиевых сплавов можно подвергать обкатыванию шариками и роликами для повышения твердости, стабилизации неподвижных посадок и повышения выносливости. Исследование влияния наклепа некоторых сплавов на ограниченный предел выносливости показывает, что глубина наклепанного слоя и остаточные, напряжения, возникающие при этом, ниже, чем у стальных деталей. Тем не менее, даже по сравнению с полированными образцами, предел выносливости упрочненных образцов оказьшается несколько выше. [c.100]

Геометрия режущего инструмента также оказывает влияние на упрочнение поверхностного слоя. Влияние радиуса закругления режущей кромки и главного угла в плане на глубину наклепа h и микротвердость Ядо поверхностного слоя при обработке стали СтЗ дано на рис. 126. Изменение переднего угла при его положительных значениях не оказывает существенного влияния на глубину и степень наклепа. Переход к отрицательным углам приводит к существенному повышению глубины наклепа и, кроме того, менее интенсивно повышается степень наклепа. Увеличение заднего угла а от О до 8° сопровождается интенсивным уменьшением глубины и степени наклепа. Восприимчивость металлов к наклепу зависит не только от химического состава и физико-механических свойств, но и в значительной степени зависит от их микроструктуры. [c.384]

Влияние температуры и продолжительности процесса на получаемую глубину цианированного слоя приведено в табл. 23. Этот метод поверхностного упрочнения применяется для нагруженных шестерен (автомобильных и тракторных) коробки передач и заднего моста, причем, кроме повышения износостойкости и усталостной прочности шестерен, их деформации получаются минимальными. [c.689]

Применяют дробь диаметром от 0,4 до 2,0 мм. Дробь малого диаметра (радиусом 0,4—1,0 мм) используют для обработки мелких заготовок или когда требуется повышенная чистота обработанной поверхности. Для упрочнения деталей с небольшими радиусами концентраторов напряжений применяют дробь с радиусом больше, чем радиус концентратора напряжений. В этом случае зона влияния концентратора напряжений не будет выходить за пределы глубины наклепанного слоя. Если концентратор напряжений глубокий,следует применять мелкую дробь с радиусом меньше радиуса концентратора напряжений. [c.160]

Рассматривая влияние давления при ЭМО, следует учитывать, что тепловое воздействие на поверхностный слой в этом случае обусловливается прохождением электрического тока. Увеличение давления понижает сопротивление контакта, соответственно уменьшая электрическую мощность и глубину высокого упрочнения б. [c.18]

Таким образом, приведенные выше расчеты и опыты показывают, что образованию светлой нетравящейся (обычным способом) зоны поверхностного слоя при ЭМО способствуют следующие обстоятельства высокая скорость термического цикла (нагрев, выдержка, охлаждение) высокая скорость деформаций одновременное силовое и термическое воздействие на поверхностный слой. Глубина высокого термического воздействия должна быть соизмерена с глубиной распространения значительного давления. Многочисленные опыты глубокого электромеханического упрочнения плоских поверхностей и зубчатых колес показывают, что в тех случаях, когда глубина высокого термического влияния составляет 1. .. 2 мм, благодаря сравнительно низкой скорости обработки при невысоких давлениях структура упрочненной поверхности не имеет светлого слоя и представляет собой мелкоигольчатый мартенсит. При ВТМО среднеуглеродистых сталей получают аналогичную структуру [И]. [c.24]

Ударные нагрузки — Расчет 390—402 Удельный вес неметаллических материалов 431 Узлы колебаний 340 Упрочнение — Влияние глубины слоя при цементации и цианированин 470 — Гипотеза 289 [c.560]

Цехновича формула для расчета коэффициента концентрации 459 Цианирование — Влияние глубины слоя на упрочнение 470 [c.562]

Уплотнительные кольца 4 — 723, 724, 726, 728, 729. 740, 742 Уплотнительные поверхности фланцев — Размеры 4 — 748, 749, 752 Уплотнительные устройства 4 — 721 Упоры — фиксаторы 5 — 244 Упрочнение — Влияние глубины слоя при цементации и цианироваиии [c.485]

Цепные передачи зубчатые — Пример расчета 4 — 431 Цепочка сил 3 — 148 Цехновича формула для расчета коэффициента концентрации 3 — 459 Цианирование стали 5 — 688, 689 — Влияние глубины слоя на упрочнение 3 — 470 Цикл Карно 2 — 51 Циклоидальные кривые 1 — 272, 278 Циклоиды 1 — 278, 279 [c.493]

Взаимосвязь между макронапряжениями и степенью наклепа при нагреве. Деформационное упрочнение (наклеп) по глубине поверхностного слоя неоднородно. В первом приближении эта неоднородность характеризуется степенью наклепа, которая непосредственно связана со степенью деформации. Поскольку неоднородность пластической деформации по глубине поверхностного слоя детали, возникшая в результате механической обработки ее, является одной из основных причин образования в детали остаточных макронапряжений, то можно полагать, что между макронапряжениями и степенью наклепа существует взаимосвязь. Для установления этой взаимосвязи параллельно исследовали влияние температуры нагревов на деформационное упрочнение поверхностного слоя и релаксацию остаточных макронапряжений. С этой целью на образцах из жаропрочных сплавов ЭИ617, ЭИ826 и ЭИ929 после фрезерования, шлифования и обкатки роликом замеряли микротвердость по глубине деформированного поверх-150 [c.150]

Обкатка роликами и шариками применяется в машиностроении как средство упрочнения валов, осей, пальцев, шпилек, зубчатых колес и других деталей. Накатывают цилиндрические поверхности, галтели, канавки, впадины зубьев и шлицев, торцовые поверхности и резьбы. По эффективности обкатка занимает одно из первых мест среди других методов поверхностного упрочнения. Она позволяет получить слой наклепа 3 мм и более, т. е. значительно больший, чем, например, при дробеструйной обработке. Это особенно важно для деталей больших размеров (глубина наклепа при обкатке подступич-ной части вагонных осей достигает 19 мм). Твердость поверхностных слоев, по сравнению с исходной, повышается на 20—40%, предел выносливости гладких образцов — на 20—30%, а при работе в коррозионной среде в 4 раза. В зонах концентрации напряжений, в местах контакта с напрессованными деталями предел выносливости повышается в 2 раза и более. Срок службы различных валов в результате накатки увеличивается в 1,5—2 раза, осей вагонов — в 25 раз, штоков молотов — в 2,5—4 раза и т. д. Обкатка не только создает наклеп и формирует остаточные напряжения сжатия, но и на 2—3 класса снижает шероховатость поверхности, доводя ее до 8—10-го классов. В связи с этим в ряде случаев.обкатка вытесняет малопроизводительное шлифование. Наряду с непосредственным упрочнением от наклепа, при этом устраняется вредное влияние на прочность деталей концентраторов напряжения, возникающих при шлифовании из-за прижогов. [c.107]

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]

Влияние глубины азотированного слоя на предел выносливости азотированных деталей с концентраторами напряжений и без концентраторов напряжений подобно влиянию глубины цементованного слоя. Цементация, а особенно азотирование резко повышают предел выносливости стальных деталей с концентраторами напряжений, если упрочненный слой непрерывно проходит и по опасным зонам (галтели, отверстия, шпоночные пазы, места проходов отверстий и др.). Применение местного предохранения от азотирования или цементации или удаление упрочненного слоя в местах концентрации напряжений приведет к тому, что в результате химико-термической обработки упрочнения не будет. [c.304]

Обобщение экспериментального материала позволяет определить характерное влияние условий ЭМС на свойства поверхностного слоя. Общая закономерность состоит в следующем чем больше удельное насыщение энергией поверхностного слоя до момента его охлаждения, тем выше его упрочняемость по глубине. Влияние режимов ЭМС на свойства поверхностного слоя показано в табл. 2. Повышение скорости способствует уменьшению глубины упрочнения. Однако в весьма тонком поверхностном слое увеличенная скорость может оказаться доминирующим фактором в связи с теплообразованием от трения. Отсюда и возможность повышения поверхностной микротвердости при увеличении скорости. Не только нами, но и многими другими исследователями установлено, что исходная структура обрабатываемого материала оказывает существенное влияние на твердость упрочненного слоя. Чем мельче исходная структура, тем выше достигаемая твердость и тем меньше вероятность неполноты закалки, а следовательно, тем меньше переходная структура. Отрицательное влияние охлаждения на поверхностную микротвердость связано с понижением температуры нагрева у самой поверхности, а повышение скорости охлаждения способствует увеличению твердости в глубинных слоях. [c.29]

Усталостные трещины обычно зарождаются на поверхности в результате концентрации напряжений из-за микронеровностей. В отдельных случаях трещины могут зарождаться под поверхностью зуба. При увеличении твердости поверхности зуба влияние глубинных напряжений возрастает. У поверхностно-упрочненных колес переменные напряжения под поверх1 рстью зуба могут вызывать отслаивание материала с поверхности. В передачах, работающих со значительным износом (открытые передачи и с абразивным материалом на поверхности зубьев), выкрашивание наблюдается очень редко, так как поверхностные слои истираются [c.248]

Схемы, подобные приведенным на рис. 3.48, -3.49, позволяют проанализировать влияние различных факторов (глубины упрочненного слоя, абсолютных размеров, уровня концентрации напряжения и т. д.) на эффект упрочнения. Так как разрушение в описанном выше случае является подслойным, то твердость и остаточные напряжения у поверхности не влияют на эффект упрочнения. Основную роль при подслойном разр шении играют глубина наклепанного слоя и распределение остаточных напряжений в зоне перехода от слоя к неупрочненной сердцевине. Эффект упрочнения растет с увеличением глубины слоя до определенного предела, а также с увеличением глубины проникновения остаточных сжимающих напряжений. [c.130]

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]

Величина и знак остаточных напряжений после механической обработки зависят от обрабатываемого материала, его структуры, геометрии и состояния режущего инструмента, от эффективности охлаждения, вида и режима обработки. Величина остаточных напряжении может быть значительной (до 1000 МПа и выше) и оказывает существенное влияние на эксплуатационные характеристики деталей машин, их износостойкость и прочность. Выбором метода и режима механической обработки можно получить поверхностный слой с заданной величиной и знаком остаточных напряжений. Так, при точении закаленной стали 35ХГСА резцом с отрицательным передним углом 45° при скорости резания 30 м/мин, глубине резания 0,2-0,3 мм было получено повышение предела выносливости образцов на 40-50% и обнаружены остаточные сжимающие напряжения первого рода, доходящие до 600 МПа [25]. При шлифовании закаленной стали в поверхностном слое были обнаружены остаточные сжимающие напряжения до 600 МПа [26]. В некоторых случаях напряжения первого рода создаются намеренно в целях упрочнения. Например, для повышения усталостной прочности. Такой эффект получают наложением на поверхностный слой больших сжимаюп их напряжений путем обкатки поверхности закаленным роликом или обдувкой струей стальной дроби. Такой прием позволяет создать остаточные напряжения сжатия до 900-1000 МПа на глубине около 0,5 мм [25]. [c.42]

Влияние поверхностного упрочнения на фреттингостойкость различных сталей изучалась в Брянском институте транспортного машиностроения [175, 181]. В работе [175] описаны результаты определения влияния на изнашивание структурных изменений в поверхностном слое девяти сталей после лазерной обработки. Выявлен сложный характер воздействия лазерного излучения на структуру поверхностного слоя и глубину фреттинг-повренадений и объемного износа. Показано, что лазерное поверхностное упрочнение дозволяет создавать благоприятную структуру и повышать износостойкость в 1,5—3 раза в зависимости от содержания углерода в стали и параметров испытаний. [c.106]

Оценка влияния состояния поверхности образцов после их упрочнения на относительную живучесть материала была проведена применительно к титановым сплавам ВТЗ-1, ВТ-8, ВТ-22 и ОТ-4, которые вгароко используются в элементах конструкции ВС и ГТД гражданской авиации [106]. Были рассмотрены различные режимы нанесения на поверхность круглых образцов слоя хрома, который используют для снижения контактных повреждений для вращающихся деталей. Разработанная технология нанесения слоя хрома включает в себя первоначально этап подготовки поверхности путем упрочнения ее шариками, а далее осуществляется электрохимическое осаждение слоя хрома различной толщины за один или несколько этапов [107]. Были рассмотрены ситуации изменения режимов хромирования по трем параметрам размеру шариков, используемых для упрочнения поверхности, температуре раствора и величине тока в процессе нанесения хрома также рассмотрено одно-, трех- и шестикратное хромирование. Испытания на усталость выполнены при растяжении и изгибе с вращением корсетных, круглых образцов диаметром в рабочей зоне 8 мм в диапазоне уровней напряжения 330-850 МПа. Длительность роста трещины определяли фрак-тографически после достижения глубины около [c.64]

Непосредственное измерение величины линейной деформации зерен поверхностных и внутренних слоев образца из поликристал-лического армко-железа [60] показало, что при деформировании на площадке текучести величина линейной деформации поверхностного слоя составляла 2,52%, в то время как объемные слои продеформированы всего на 0,8%,что свидетельствует о пониженном напряжении течения поверхностных слоев. Различие в напряжениях течения поверхностных и внутренних слоев материалов оказывает существенное влияние на распределение действующих и остаточных напряжений в ГЦК металлах [61]. Сплавы, претерпевающие в процессе трения фазовые превращения [62], а также сплавы, содержащие мягкую структурную составляющую [63], также имеют свойства поверхностных слоев, отличные от глубинных. Соответственно и упрочнение при пластической деформации, отображаемое зависимостью прочности от плотности дислокаций, Б поверхностных слоях (кривая 2) и на глубине (кривая 1) будет протекать различно (рис. 3) [64]. [c.23]

Электроэрозионная обработка имеет ограниченное применение для обработки силовых деталей авиационных и ракетных двигателей из жаропрочных сплавов. Но поскольку в некоторых случаях этот метод применяется, например, для обработки лопаток турбин за одно целое с диском в ТНА, то следовало выяснить состояние поверхностного слоя и его влияние на усталостную прочность. Исследование показало, что поверхностный слой сплава ЭИ437А после электроэрозионнрй обработки и последующей термообработки (см. табл. 3.6, режим 35) имеет глубину упрочненного слоя до 35—50 мкм. Интенсивность упрочнения поверхностного слоя при этом незначительна и составляет примерно 13—15%. Такая глубина и степень упрочнения поверхностного слоя связаны с особенностями физико-химических процессов электроэрозионной обработки высокими мгновенными температурами на отдельных участках обрабатываемой поверхности, насыщением поверхностного слоя, преимущественно по границам зерен, углеродом из рабочей жидкости (керосина) и образованием в нем карбидов хрома и титана [1 ]. [c.109]

Основными параметрами качества поверхностного слоя, определяющими характер влияния технологических факторов на усталость лопаток, являются глубина и степень наклепа, так как шероховатость поверхности обычно соответствует 9-му классу независимо от метода изготовления их. Если упрочнение образцов виброгалтовкой и гидродробеструйной обработкой (режимы 94—95) снижает усталостную прочность при 450° С, то при комнатной температуре в лопатках 3-й ступени ротора компрессора изделия Б этот же наклеп по сравнению с ЭХО повышает сопротивление усталости на 30—45% (база испытания 20 млн. циклов). [c.212]

Значительный интерес представляют исследования влияния наклепа на контактную выносливость углеродистых и легированных сталей после закалки [81 ]. Наименьший уровень остаточных напряжений после наклепа обкаткой шариком имеют стали со структурой сорбита. Существенным фактором повышения контактной выносливости является ликвидация обкаткой структурной неоднородности поверхностных слоев, которая характерна для шлифованных поверхностей, и уменьшение в результате этого разброса микротвердости. Остаточные напряжения сжатия после обкатки тем выше, чем больше сталь после закалки содержала остаточного аустенита, который обкаткой переводится в мартенсит. В стали 14Х2НЗМА, например, количество остаточного аустенита с 30—45 снижалось до 13,5—16,0%, а в стали ШХ15 — с 16—18 до 4,5—6%. При этом пластины мартенсита измельчались и изменялась их ориентация. Глубина упрочненного слоя сталей с мартенситной структурой достигала 0,7—1,2 мм при повышении твердости на 12—25%. [c.99]

На основании проведенных исследований можно заключить, что все технологические факторы влияют на упрочнение и другие свойства поверхностных слоев деталей машин. Оценивать качество поверхности нужно с учетом главным образом влияния доминирующих факторов. Ниже приведены некоторые количественные данные влияния технологических факторов на глубину и степень наклепа стали Ст. 3 при обработке проходными резцами с режущей кромкой из сплава Т15К6. Влияние скорости резания на глубину наклепа выражается уравнением неравнобокой гиперболы [c.402]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...