94328

Способи зміцнення робочих поверхонь деталей машин

Доклад

Производство и промышленные технологии

Процес зміцнення здійснюється шляхом переміщення дислокацій, що при своєму русі утворюють десятки й сотні нових дислокацій. Збільшення їхньої щільності призводить до збільшення межі міцності і твердості. При цьому змінюється кристалічна структура металу, що характеризується перекручуванням кристалічних решіток...

Украинкский

2015-09-11

19.1 KB

1 чел.

Способи зміцнення робочих поверхонь деталей машин.

Поверхневому зміцненню піддаються, головним чином, сталеві деталі: колінчасті вали, зубчасті колеса, поршневі пальці, торсіонні вали, пальці траків, гільзи циліндрів та інші.

Поверхневе пластичне деформування являє собою обробку тиском, при якій деформується тільки поверхневий шар. Зміцнююча обробка пластичним деформуванням супроводжується наклепом, тобто зміцненням металу під дією пластичної деформації.

Процес зміцнення здійснюється шляхом переміщення дислокацій, що при своєму русі утворюють десятки й сотні нових дислокацій. Збільшення їхньої щільності призводить до збільшення межі міцності і твердості. При цьому змінюється кристалічна структура металу, що характеризується перекручуванням кристалічних решіток і визначеною орієнтацією зерен текстурою. Зерна з рівновісних перетворюються в нерівновісні. Всередині кристалів відбувається дроблення блоків мозаїчної структури і збільшується ступінь їхньої розорієнтації. На поверхні металу виникають напруження стиску. Зміцнення поверхневим пластичним деформуванням застосовується, головним чином, для підвищення границі витривалості деталей, що працюють при динамічних і знакозмінних навантаженнях (колінчасті вали, пальці траків, торсіонні вали, пружини, ресори й ін.).

Процес поверхневого пластичного деформування може здійснюватися обробкою дробом, накочуванням роликами.

Обробка дробом це процес зміцнення деталей потоком чавунного чи сталевого дробу діаметром 0,3-2,0 мм, що рухається із значною швидкістю та вдаряючись в поверхню, створює наклеп глибиною до 5 мм. Такому зміцненню піддаються ресори, пружини, зубчасті колеса, різні вали, втулки.

В результаті обробки дробом знищуються напруги розтягання, що виникають на поверхні після шліфування, зменшуються напруги в зонах концентраторів напруг (канавок, отворів, різких переходів і т.п.), підвищується опір втомі. Наприклад, термін служби ресор, оброблених дробом, збільшується в 2,5-3 рази, а шестерні зі сталі 20Х2Н4А у 5 разів.

Зміцнююче накочування представляє собою процес поверхневого накочування інструментом по поверхні деформованого матеріалу. В якості інструменту найчастіше використовується спеціальна оправка з роликом, виконаним із загартованої швидкорізальної сталі (рис. 4.6). Утворення наклепу відбувається при стисканні інструменту з зусиллям від 5000 до 30000 Н. Цей метод зміцнення широко використовується для обробки торсіонних валів, ободів сталевих опорних ковзанок, пальців траків та ін.

Зміцнююче накочування, в порівнянні з обробкою дробом, значно ефективніше підвищує опір втомі. В залежності від тиску ролика глибина шару, що зміцнюється, може досягати 25 мм, а границя витривалості збільшується в 2 рази. При цьому збільшується твердість, міцність і зносостійкість поверхневого шару, а в цілому збільшується ресурс роботи деталі.

 Поверхневе гартування сталі — застосовується з метою отримання підвищеної твердості в поверхневому шарі із збереженням в'язкої серцевини, що забезпечує деталі зносостійкість і високу динамічну міцність. Це досягається за рахунок того, що поверхневий шар набуває структури мартенситу, а в серцевині залишається перлітно-феритна або сорбітна структура.

Процес поверхневого гартування полягає в порівняно швидкому нагріванні поверхневих шарів вище критичної точки Ас3 (рис. 4.7) з подальшим охолодженням із швидкістю вище критичної. Шар металу, нагрітий вище Ас3, одержить повне гартування, а нижче Асі гартування не відбудеться і збережеться перлітно-феритна або сорбітна структура.

В результаті поверхневого гартування в металі виникають напруження стиснення, які сприяють підвищенню втомної міцності деталей.

Хороші результати дає зміцнення поверхневим гартуванням деталей, виготовлених з вуглецевих і легованих сталей із вмістом вуглецю 0,35-0,55%. З них виготовляються зубчасті колеса, металеві опорні катки, вали, втулки.

Залежно від способу нагріву розрізняють наступні види поверхневого гартування: полумяневе, електроконтактне, електролітичне та індукційне.

Полумяневе поверхневе гартування здійснюється шляхом нагріву поверхні деталі полум'ям газового пальника з подальшим охолодженням водою. При цьому способі гартування має місце перегрів, нестабільність результатів, низька продуктивність. Це гартування застосовується в одиночному виробництві.

Електроконтактне поверхневе гартування здійснюється нагрівом струмами високої частоти, що підводяться через мідні водоохолоджуючі ролики. Його недолік — наявність відпущених проміжків на зміцненій поверхні.

Електролітичне поверхневе гартування є нагрівом поверхні деталі за рахунок електрохімічної енергії, що виділяється поблизу катода при проходженні через електроліт постійного струму. Після відключення струму, охолодження здійснюється в тому ж електроліті.

Індукційне гартування здійснюється шляхом нагріву деталі струмами високої частоти з подальшим охолодженням у воді. Цей вид поверхневого гартування був вперше здійснений професором В.П.Вологдіним в 1923-1924 рр. і знайшов широке застосування в промисловості.

Суть процесу нагріву струмами високої частоти полягає у тому, що змінний магнітний потік, створюваний змінним струмом високої частоти, проходячи вздовж провідника (індуктора), індуктує в металі деталі, яка розміщується всередині індуктора, вихрові струми. Струм, проходячи вздовж провідника (деталі), зустрічає опір, внаслідок чого деталь нагрівається. Схема установки показана на рис. 4.8. Змінюючи силу струму, індукованого в деталі, можна одержати необхідну кількість тепла для її нагріву до певної температури.

Струм високої частоти (більше 50 Гц) одержують від спеціальних машинних генераторів (500-15 000 Гц) або від лампових генераторів (15000-10 000 000 Гц).

Розподіл змінного струму по перетину деталі нерівномірний. Густина струму на поверхні більше, ніж в серцевині, тому і спостерігається більший нагрів поверхневих шарів.

Процес нагріву металу струмами високої частоти відбувається дуже швидко і навіть при значному перегріві не спостерігається зростання зерна. В результаті гартування в поверхневому шарі утворюється структура дрібного-льчастого мартенситу, який відрізняється підвищеною в'язкістю, а в серцевині залишається перлітно-феритна або сорбітна структура.

Основними перевагами індукційного гартуванння є висока продуктивність, відсутність вигоряння вуглецю з поверхні деталі, можливість регулювання глибини загартованого шару.

Оскільки для здійснення процесу гартування необхідно для кожної конфігурації деталей мати свій індуктор і дороге устаткування, то індукційне гартування знайшлло широке застосування тільки в серійному і масовому виробництві.


 

А также другие работы, которые могут Вас заинтересовать

53820. Определение географических координат (6 класс) 51 KB
  Далее объясняю как определить географическую широту места на карте или глобусе что такое географическая долгота. Обозначить на карте местонахождение базы точкой а направления промысловых судов от базы до их конечных пунктов стрелками. На карте или глобусе определите какой это остров Мадагаскар. На контурной карте полушарий подписать его название.
53821. Загальна характеристика рудних та нерудних корисних копалин України 115.5 KB
  Найбільший за площею вугільний басейн Дніпровський буровугільний Найбільший за запасами вугілля Донецький Найменша глибина залягання пластів Дніпровський буровугільний Найменший за площею ЛьвівськоВолинський Найбільша глибина залягання Донецький Найпотужніші пласти камяного вугілля Донецький Значний відсоток коксівного вугілля ЛьвівськоВолинський Гра Увага тест на уважність я називаю корисні копалини учні родовища Нафта Камяне вугілля Торф Природний газ Буре вугілля Горючі сланці. Дайте...
53822. Производственный и финансовый риски, их взаимосвязь с производственным и финансовым левереджем 27.5 KB
  Производственный риск обусловлен структурой активов, в который фирма решила вложить свой капитал. Этот риск определяется многими факторами: отраслевыми и региональными особенностями бизнеса, конъюнктурой рынка, национальными традиции
53823. Подвижные игры в детском саду 165.5 KB
  Какое значение имеют подвижные игры Докажите на конкретных примерах. Подвижные игры имеют неоценимое значение во всестороннем развитии личности: 1. В процессе игры двигательная активность детей вызывает деятельное состояние всего организма усиливает процессы обмена веществ повышает жизненный тонус.
53824. Виды дивидендной политики 30 KB
  Дивиденд – это часть прибыли, которую получают акционеры по имеющимся у них акциям. В соответствии с НК «Дивидендом признается любой доход, полученный акционером (участником) от организации при распределении прибыли
53825. Упражнения для развития орфографической зоркости учащихся 63 KB
  Задания: выписать из текста слова где есть мягкие согласные; выписать в 2 столбика слова: а с глухими согласными на конце; б со звонкими согласными на конце. записать слова на букву р т м о и т.; записать слова в алфавитном порядке; записать слова с мягким знаком на конце слова в середине слова; привести примеры с ударением на 1 слоге на 2ом и т.; Догадайся что за словоигра: сорока ворона овес овощи огород из словаря выписать слова на данную тему; чайнворды: с т а к а н а р ц и с с о б с у б о т в а...
53826. Изменение имен прилагательных по родам 29 KB
  Минутка красивого письма на доске показ аяое какие буквы соединения будем писать чем отличаются прописываю на доске Словарь: какую группу слов повторяли дома на доске слова но из каждого слова потерялась буква дети устно называют букву учитель вставляет яблко кпуста гурец грох млина записать в три столбика Жен.Изучение нового материала на доске картинки земляника арбуз яблоко.
53827. Комплексний підхід у корекційній роботі з попередження та подолання вад усного і писемного мовлення учнів 51.5 KB
  Актуальність знань щодо процесу розвитку мовлення дітей визначається завданням гуманізації виховання створенням оптимальних умов для найповнішого розкриття їхніх потенційних можливостей як субєкта спілкування та предметно практичної діяльності. Головні положення лінгвістичних напрямів і напрямів які досліджують спілкування та мовлення як окремий випадок комунікативної діяльності визначають нові завдання щодо практики й теорії мовленнєвого розвитку дітей: потребу показати комплексний підхід до вивчення мови як засобу взаємодії...
53828. Тотожні перетворення виразів, що містять квадратні корені 644 KB
  Мета: Формувати вміння та навички перетворювати вирази що містять арифметичні квадратні корені розвивати вміння аналізувати порівнювати навчальний матеріал виховувати вміння співпрацювати з однокласниками впроваджувати в життя учнів спрямованості на здоровий спосіб життя застосовуючи здоровязберігаючі технології.2 хв Квадратні корені з чисел вавилонські мате тематики вміли добувати ще в 4 тис.