ДЕТАЛИ Поверхности — Упрочнение

Влияние состояния поверхности детали. На предел выносливости влияют шероховатость поверхности детали и поверхностное упрочнение. [c.283]

Изучение рынка показало, что внешний вид легкового автомобиля является крайне важным элементом, привлекающим покупателей. Формы, укоренившиеся для кузовов автомобилей, выполненных из стального листа, как правило, характеризуются множеством плавных линий, закругленными углами и гладкими поверхностями. Для упрочненного пластика, несмотря на некоторые ограничения, в общем также доступны детали сложной формы, тщательная отделка и глубокие вытяжки . Все это предоставляет конструкторам возможность для проявления творческой индивидуальности и обычного в автомобилестроении ежегодного обновления конструкции. [c.18]

Фокус излома — малая локальная зона, близкая к точке возникновения начальной макроскопической трещины усталости. Обычно фокус излома располагается на поверхности детали в местах концентрации напряжений или поверхностных дефектов. Если в теле деталей были внутренние дефекты или детали подвергались поверхностному упрочнению, фокус излома может располагаться внутри детали. [c.32]

Значение остаточных напряжений, глубина и степень деформационного упрочнения, а также получаемая шероховатость поверхностного слоя зависят от материала обрабатываемой детали, выбранного метода упрочнения и его технологических п раметров. Технологические показатели основных методов упрочняющей обработки поверхностей деталей машин приведены в табл. 7.11—7.14. [c.172]

Чеканка — процесс упрочнения поверхности специальными бойками, наносящими многочисленные удары по обрабатываемой поверхности. Для упрочнения крупногабаритных деталей применяют ручные пневматические молотки (фиг. 17). Поверхности вращения и плоские детали упрочняют более совершенными пружинными ударниками, работающими от кулачковых валиков. [c.241]

Рассмотрим влияние основных факторов. Как показывают исследования, с увеличением исходной шероховатости повышается степень неоднородности образованной поверхности и увеличивается вероятность отклонения силы деформирования от оптимального его значения. При выборе режимов чистовой отделочной обработки ЭМС следует учитывать совокупность факторов, к которым в первую очередь относятся шероховатость поверхности, точность размеров детали и глубина упрочнения. При ЭМС шероховатость обработанной поверхности может увеличиваться до Яа—2,5 мкм и выше, однако практически начальная шероховатость выше конечной в 2... 5 раз. На рис. 28 показана зависимость шероховатости при отделочной обработке образцов стали 45 от режимов ЭМО. Как видно из рис. 29, оптимальная сила Р 500 Н. При увеличении силы шероховатость повышается. [c.40]

Реализация же требуемых свойств осуществляется на последующих этапах обработки, преследующих цель придать сплаву не только предусмотренные чертежом форму и размеры, но и рациональное внутреннее строение, под которым следует понимать структурно-фазовый состав и дислокационную структуру, от которых непосредственно зависит комплекс требуемых свойств. Важнейшими этапами обработки сплавов являются термическая обработка и поверхностное упрочнение. Термической обработкой обеспечивается заданный уровень свойств во всем объеме детали, а поверхностным упрочнением — только в определенных наиболее нагруженных и сильно изнашиваемых местах на поверхности детали. [c.97]

Среднеуглеродистые стали 30, 35, 40, 45, 50, 55 отличаются большой прочностью, но меньшей пластичностью, чем низкоуглеродистые. Их применяют после улучшения, нормализации и поверхностной закалки. В улучшенном состоянии — после закалки и высокого отпуска на структуру сорбита — достигаются высокая вязкость, пластичность и, как следствие, малая чувствительность к концентраторам напряжений. При увеличении сечения деталей из-за несквозной прокаливаемости механические свойства сталей снижаются. После улучшения стали применяют для изготовления деталей небольшого размера, работоспособность которых определяется сопротивлением усталости (шатуны, коленчатые валы малооборотных двигателей, зубчатые колеса, маховики, оси и т. п.). При этом возможный размер деталей зависит от условий их работы и требований к прокаливаемости. Для деталей, работающих на растяжение, сжатие (например, шатуны), необходима однородность свойств металла по всему сечению и, как следствие, сквозная прокаливаемость. Размер поперечного сечения таких нагруженных деталей ограничивается 12 мм. Для деталей, испытывающих главным образом напряжения изгиба и кручения (валы, оси и т. п.), которые максимальны на поверхности, толщина упрочненного при закалке слоя должна быть не менее половины радиуса детали. Возможный размер поперечного сечения таких деталей — 30 мм. [c.281]

После улучшения стали применяют для изготовления деталей небольшого размера, работоспособность которых определяется сопротивлением усталости (шатуны, коленчатые валы малооборотных двигателей, зубчатые колеса, маховики, оси и т.п.). При этом возможный размер деталей зависит от условий их работы и требований к прокаливаемости. Для деталей, работаюш их на растяжение — сжатие (например, шатуны), необходима однородность свойств металла по всему сечению и, как следствие, сквозная прокаливаемость. Размер поперечного сечения таких нагруженных деталей ограничивается 12 мм. Для деталей (валы, оси и т.п.), испытывающих главным образом напряжения изгиба и кручения, которые максимальны на поверхности, толщина упрочненного при закалке слоя должна быть не менее половины радиуса детали. Возможный размер поперечного сечения таких деталей — 30 мм. [c.249]

Влияние состояния поверхности и упрочнения. Состояние поверхности детали, как показали экспериментальные исследования, суш,ественным образом влияет на сопротивление усталости. [c.602]

Характер обработки поверхности учитывается коэффициентом чистоты поверхности 3, который изменяется от 0,6 до 1,0 при обычных методах обработки деталей. Если же поверхность детали подвергается специальному упрочнению (азотирование, цементация и т. п.), то коэффициент чистоты поверхности может быть больше единицы. [c.127]

Влияние качества поверхности и упрочнения поверхностного слоя. Опыты показывают, что плохая обработка поверхности детали снижает предел выносливости. Влияние качества поверхности связано с изменением микрогеометрии и состоянием металла в поверхностном слое, что в свою очередь зависит от способа механической обработки. [c.278]

Однако все эти преимущества способа обкатывания роликами и шарами достигаются лишь при условии выбора и применения правильного режима. От выбранных значений параметров режима — усилия обкатывания (раскатывания), подачи и числа проходов — зависят шероховатость поверхности, степень упрочнения, физические свойства металла, а также производительность обработки. Усилие обкатывания должно быть тем больше, чем менее пластичен обкатываемый материал, чем выше шероховатость и волнистость исходной поверхности, чем выше требования к шероховатости детали, чем больше радиус сферы, ролика или шара, чем больше подача и скорость при обкатывании и чем меньше число проходов. [c.147]

После улучшения — коленчатые валы, шатуны, зубчатые венцы, маховики, зубчатые колеса, распределительные валики, болты, шпильки, цилиндры, гайки, шпонки, храповики, бандажи, фрикционные диски, плунжеры, шпиндели, оси, муфты, зубчатые рейки, прокатные валики, пальцы траков гусениц и другие детали. После поверхностного упрочнения с нагревом ТВЧ — детали средних размеров, к которым предъявляются требования повышенной поверхностной твердости и повышенной износостойкости при малой деформации (длинные валы, ходовые валики и ходовые винты станков, зубчатые колеса). Закалка ТВЧ с низким отпуском при температуре 160-180 °С позволяет получить для стали 40 твердость поверхности 40-53 HR для стали 45 — 40-56 HR [c.637]

Термообработка в соляных ваннах. Применение соляных ванн для нагрева под закалку обеспечивает защиту поверхности от обезуглероживания и окисления, быстроту и равномерность прогрева по сечению, возможность нагрева для местной закалки. В соляных ваннах обрабатывают крепежные детали, окончательно механически обработанные мелкие детали, а также детали, требующие местного упрочнения. В соляных ваннах нельзя обрабатывать массивные детали толщиной более [c.325]

Распространено дробеструйное динамическое упрочнение. Готовые детали машин подвергают ударному действию потока дроби в специальных камерах, где дробинки с большой скоростью перемещаются под действием потока воздушной струи. Их изготовляют из отбеленного чугуна, стали, алюминия, стекла и других материалов. Исходная шероховатость обрабатываемой поверхности увеличивается. [c.392]

Припуск разбивается на черновой, чистовой и отделочный. Величина припуска определяется в зависимости от полученных при предыдущей обработке величины дефектного слоя (упрочнение, отпуск, прижог и т. д.) микрогеометрии поверхности погрещностей формы детали погрешности установки детали для данной операции допуска на выполнение предыдущей операции. [c.136]

Выглаживанием называют многочисленные разновидности про-цесса обработки поверхности давлением, без снятия стружки, путем трения скольжения или качения. В процессе выглаживания происходит в той или иной мере изменение геометрических параметров поверхности и показателей физико-механического состояния поверхностного слоя детали. В связи с этим по технологическому назначению выглаживание разделяют на три вида калибровка — для повышения точности размера поверхности и уменьшения шероховатости выглаживание — для уменьшения шероховатости отделка — для достижения упрочнения поверхностного слоя материала. [c.204]

По получаемой точности поверхности калибровка примерно соответствует шлифованию, но значительно производительнее. Калибровке сопутствует значительное упрочнение поверхностного слоя металла детали. [c.204]

Дробеструйному наклепу подвергают детали, прошедшие термическую и механическую обработку. Поверхность обрабатываемых деталей подвергается ударам стальных или чугунных дробинок, движущихся с большой скоростью. Под действием ударов множества дробинок поверхность изделия становится шероховатой. Прочность, твердость и выносливость поверхностного слоя повышаются. Глубина упрочненного слоя достигает 0,2—0,4 мм. Особенно эффективно применение дробеструйной обработки для упрочнения деталей, подвергшихся закалке с нагревом ТВЧ или цементации. [c.154]

Прессовые соединения. Задача упрочнения прессовых соединений заключается прежде всего в уменьшении давления на посадочных поверхностях и напряжений в охватывающей и охватываемой деталях рациональным выбором параметров сое.1 инения (диаметра и длины посадочной поверхности, толщины стенок охватывающей и охватываемой детали, см. раздел И). [c.336]

Различные способы поверхностного упрочнения детали могут существенно повысить значение коэффициента качества поверхности р (до 1,5—2 и более вместо 0,6—0,8 для деталей без упрочнения). Подробные данные о величине Р в зависимости от способа упрочнения поверхностного слоя (наклепа, цементации, азотирования, поверхностной закалки нагревом т. в. ч. и т. д.) приведены в справочниках. [c.229]

Величина предела выносливости конкретной детали конструкции зависит от ряда факторов, главные из которых концентрация напряжений, масштабный фактор (размеры детали) и состояние поверхности детали (шероховатость и поверхностное упрочнение). [c.280]

Коэффициент влияния качества обработки поверхности для детали с гру-Сой обточкой Р = 0,82 (см. приложение 12). Поскольку деталь не подвергалась специальному технологическому упрочнению, полагаем рупр = 1. [c.294]

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]

В. Н. Гольдфайном совместно с Е. С. Беляковым, Г. И. Капыри-ным, С. Ф. Юрьевым и др. Как следует из приведенных данных, наибольшей износостойкостью обладает разнородная пара, в которой поверхность титана упрочнена путем плазменного напыления карбида вольфрама или смеси карбидов вольфрама и титана на никелевой связке. Однако применение такого метода упрочнения ограничено относительно низкой технологичностью, необходимостью индивидуального подхода при упрочнении каждой детали и невозможностью упрочнения труднодоступных для плазменной горелки поверхностей (внутренние отверстия, полости большинства деталей, резьбовые соединения и др.). [c.202]

Пневмо-, гидродробеструйное упрочнение применяется реже, преимущественно для деталей простой формы, в связи с отсутствием возможности ориентации потока микрошариков под углом 90 ° ко всем поверхностям. При упрочнении колец подшипников сопло эжек-тирует рабочую среду - микрошарики диаметром 100. .. 160 мкм с жидкостью - из рабочей емкости и сообщает среде кинетическую энергию. Мшфошарики, соударяясь с поверхностью вращающейся детали, пластически деформируют ее, отражаются и вновь попадают в рабочую емкость. Удар шарика о поверхность производится через жидкостную пленку, что улучшает качество поверхности и снижает высоту микронеровностей. [c.350]

Обработка отверстий деформирующими протяжками в деталях машин получает в последнее время все большее распространение в связи с применением для изготовления рабочих элементов протяжек металлокерамических твердых сплавов, обладаюш,их высокой износостойкостью, В процессе деформирующего протягивания могут осуществляться как малые (поверхностные), так и большие (сквозные) пластические деформации, при которых диаметр отверстия увеличивается на 10—20%. В последнем случае пластические деформации распространяются на всю толщину стенки детали и изменяют наряду с диаметром отверстия длину детали и ее наружный диаметр. Указанные деформации определяют лишь изменение размеров детали. В зоне контакта деформирующего инструмента с обраба тьшаемым металлом, кроме названных, возникают дополнительные сдвиговые деформации, величина которых может исчисляться сотнями процентов. Именно эти деформации формируют поверхностный слой, который определяет качество обработанной поверхности (шероховатость, упрочнение, остаточные напряжения, износостойкость, обрабатываемость и т. д.). При значительных деформациях могут возникнуть нарушения сплошности, надрывы, разрушения и другие явления, нежелательные с точки зрения прочности и износостойкости деталей. В связи с этим нужно иметь сведения о влиянии различных факторов режима деформирующего протягивания на качество поверхностного слоя обработанных деталей. Систематизированных сведений по этим вопросам почти нет. [c.3]

В результате пластического деформирования стружка подвергается не только усадке, но и упрочнению (наклепу), и ее твердость может увеличиваться в 2—3 раза по сравнению с исходной твердостью основной массы металла заготовки. Упрочняется также металл впереди резца и в поверхностном слое обработанной детали на глубину Н. Повышение твердости в массе стружки и поверхностном слое обработанной детали неравнсмерно. Большая твердость получается у стружки в прирезцовом слое, а в поверхностном слое детали — ближе к обработанной поверхности. Степень упрочнения и глубина его проникновения значительно больше у вязких металлов, чем у хрупких. С увеличением глубины резания, подачи, угла резания 6 увеличивается упрочнение и глубина проникновения пластической деформации. С увеличением скорости резания и применением смазочно-охлаждающей жидкости упрочнение и глубина его проникновения уменьшаются. [c.62]

В ряде случаев от деталей требуется сочетание высокой поверхностной твердости с относительно вязкой сердцевиной. Например, для деталей, работающих на износ и в то же время подвергающихся изгибающему или крутящему моменту (зубья шестерен, шейки коленчатых валов, распределительные валики, поршневые пальцы и т. д.), важно при повышенной твердости поверхностного слоя иметь относительно вязкую основную массу металла, сопротивляющуюся ударным и знакопеременным нагрузкам. Такие детали подвергаются поверхностному упрочнению специальными видами химико-термической обработки, из которых наибольшее применение получили цементация и азотирование. Наряду с заданными значениями механических свойств, предъявляемых к сердцевине детали, и заданной твердостью поверхности техническими условиями на химико-терми-ческую обработку устанавливается тацже определенная глубина цементированного или азотированного слоя. Минимальная глубина слоя определяется необходимостью противостоять продавливанию слоя в заданных условиях работы детали, допусками на износ и применяемым методом химико-термической обработки. При цементации [c.72]

Устранение отрицательного влияния хромирования на усталостную прочность стали может быть также достигнуто созданием напряжений сжатия на поверхности детали, подлежащей хромированию. Эту поверхность подвергают упрочнению одним из методов поверхностной пластической деформации (виброупрвчне-ние, наклеп дробью при дробеструйной или гидродробе-струйной обработке, обкатка роликами и др.). В работах [8, 9 показано, что виброупрочнение высокопрочных сталей марок ЗОХГСНА (Ств = 160 кгс/мм ) и 40ХГСНЗВА (Ств — 190 кгс/мм ) перед хромированием существенно повышает выносливость этих сталей при усталостных, испытаниях на изгиб с вращением (рис, 12) и малоцикловую выносливость при испытаниях пульсирующим растяжением (рис. 13). На образцах высокопрочных сталей с концентратором напряжений подобное положительное влияние проявляется только при сравнительно низких напряжениях циклической нагрузки, когда в концентраторе напряжений исключается возможность пластической де( юрмации. [c.37]

К технологическим мероприятиям, повышающим выносливость охватываемой детали, можно отнести упрочнение поверхностного слоя посадочных поверхностей роликовой накаткой. Однако роликовая накатка, повышая усталостную прочность, несколько снижает эффект сцепления, и распрессовка соединения с накаткой иногда сопровождается зади-ром посадочных поверхностей [4]. Проф. Зобнин Н. П. в результате глубокого исследования и широкого испытания крупных образцов осей нашёл мероприятие, устраняющее последние недостатки. Это мероприятие заключается в снятии со всей упрочнённой поверхности части наклёпанного слоя, полученного обкаткой, посредством повторной чистовой обточки. (Режим этой обработки см. ТСЖ, т. 12, стр. 566-573.) [c.622]

Значительно улучшить стойкость пружин, рессор, так же как и других деталей, испытывающих знакопеременные нагрузки, можно путем поверхностного наклепа (что достигается обдувкой дробью). Возникающие при этом в поверхностном наклепанном слое напряжения сжатия повышают предел выносливости (усталости) детали и уменьшают вредное действие возможных дефектов поверхности. Подобное упрочнение поверхности в настоящее время производится нетолько на пружинахи рессорах, но применяется и для других деталей, испытывающих в работе знакопеременные нагрузки. [c.286]

Для получения в корпусных деталях отверстий высокой точности (6-7-го квалитетов) на заключительном этапе технологического процесса вводят отделочные операции - развертывание, тонкое растачивание, планетарное шлифование, хонингование, раскатку роликами, а в отдельных случаях притирку и шабрение. Зыбор необходимого метода обработки зависит от требований точности, определяемых служебным назначением детали. Например, для окончательной обработки отверстий под пиноль задней бабки или отверстий в блоках цилиндров двигателей и компрессоров, где требуется достижение повыщенных требований к шероховатости поверхности, применяют хонингование. А для отверстий в шпиндельных коробках или корпусах, где требуется достижение высокой точности относительного положения отверстий, применяют тонкое растачивание и планетарное шлифование. При необходимости получения на поверхности отверстия упрочнения с целью уменьшения изнашивания поверхностного слоя применяют раскатку роликами. [c.785]

Физическая сущность формирования ПС с неоднородными свойствами обусловлена специфическими особенностями развития пластических деформаций и температур в зоне резания, их вероятностным характером из-за существенного влияршя случайных факторов. При пластической деформации формируются локальные очаги с повышенной плотностью дислокаций, которые являются потенциальными источниками зарождения трещин, неоднородно распределяемых в зоне разрушения. Случайный характер расположения зерен металла, направлений их кристаллографических плоскостей, распределения дефектов кристаллов и их скоплений, которые также могут служить источниками зарождения трещин или барьерами их распространения, усложняют картину физических процессов в зоне резания и формирования ПС. Поэтому даже при практически постоянных параметрах режимов резания и режущего инструмента характеристики микрорельефа обработанной поверхности, деформационного упрочнения (глубина и степень наклепа), напряженное состояние ПС будут случайными величинами. Положение точки раздела материала, уходящего со стружкой и деталью, ограничено положением очага разрушения возле режущей кромки, имеющей радиус округления. Чем больше очаг разрушения, тем выше вероятность того, что будут возрастать колебания толщины деформированного слоя и характеристик субструктуры упрочнения, т.е. формирование ПС детали с нестабильными свойствами. [c.110]

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]

При выглаживании — отделке (собственно выглаживании) происходит сглаживание неровностей поверхности. Сопутствующее этому упрочнение поверхности распространяется на небольшую глубину, соо1ветствующую сравнительно небольшому давлению инструмента на поверхность детали. Выглаживание — отделку выполняют в условиях трения скольжения. Рабочей поверхности инструмента придают сферическую форму (выглаживание шариком) или цилиндрическую с образующей перекрывающейся с осью вращения детали (а не параллельной, как при обкатывании роликом). [c.204]

Цементация с последующей термической обработкой повышает предел выносливости стальных изделий вследствие образования в поверхностном слое значительных остаточных напряжений сжатия (до 400—500 МПа) и резко понижает чувствительность к концентраторам напряжений при условии непрерывной протяженности упрочненного слоя по всей упрочняемой поверхности детали. Так, после цементации на глубину 1000 мкм, закалки и отпуска хромомикслепой стали (0,12 % С 1,3 % Сг 3,5 % Ni) предел выносливости образцов без концентраторов напряжений увеличился от 560 до 750 МНа, а при наличии надреза — от 220 до 560 МПа, Цементованная сталь обладает в1)1Сокой износостойкостью и контактной прочностью, которая достигает 2000 МПа. [c.238]

В. стадии разработки находится способ импульсного гидро-наклепа струей высокого давления. Перспективными являются э л е к т-рогидравл и веский наклеп, основанный на эффекте Юткина, а также упрочнение в з р ы в о. м. Этими способами можно упрочнять детали самой сложной формы с одновременным уплотнение.м всех наружных и внутренних поверхностей. [c.324]

Вычислить предел выносливости а 1рд детали, рассмотренной в задаче 15.1, если поверхность детали подвергнута шлифовке с последуюш,ей закалкой токами высокой частоты. Коэффициент влияния упрочнения поверхности Ру р = 1,9. [c.295]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...