Властивості поверхонь і поверхневих шарів в результаті технологічної обробки. Наклеп

При технологiчнiй обробцi поверхневi шари металу, що обробляються, рiзко змiнюють свої властивості. У випадку холодної пластичної деформацiї металу пiдвищується його твердiсть. Це явище називається змiцненням металу або наклепом. Оцiнка вихiдних властивостей поверхневих шарiв проводиться за допомогою вимiрювання мiкротвердостi (Таблиця 4.3).

Застосування спецiальних методiв обробки поверхонь деталей дозволяє змiнювати їх фiзико-хiмiчнi i механiчнi властивості в потрiбному напрямку (Таблиця4.4).

При змiцненні поверхневих шарiв деталей машин механiчним наклепом змiна їх властивостей оцiнюється степенем пластичної деформацiї.

При хiмiко-термiчнiй обробцi визначальний вплив на властивостi поверхневих шарiв чинить режим нагрiвання i охолодження, а також дiя спецiальних активних середовищ.

У випадку холодної пластичної деформацiї металу пiдвищується його твердiсть i границя мiцностi при одночасному пониженнi вiдносного видовження i вiдносного поперечного звуження при розтягу. Це явище називається змiцненням металу, або наклепом.

Змiцнення поверхневого шару при обробцi можна оцiнити по змiнi мiкротвердостi порiвняно з вихiдною. Мiкротвердiсть падає в мiру вiддалення вiд поверхнi деталi, причому, бiльш рiзко по товщинi шару з роздрiбненою структурою. Мiцнi i крихкi метали менш схильнi до змiцнення нiж маломiцнi i пластичнi. До того ж, температура при рiзаннi високомiцних металiв значно вища, i сильнiше вiдбивається на факторi зменшення мiцностi. Наклеп металу пiд виступами нерiвностей, як правило, бiльший нiж пiд впадинами. Поверхне-вий шар в залежностi вiд вказаних вище обставин має товщину при точiннi 0,25...2 мм, при шлiфуваннi 12...75 мкм, при тонкому шлiфуваннi 2...25 мкм, при полiруваннi 0,2 мкм.

Таблиця 4.3 Види обробок i властивостi поверхневих шарiв (рiзання)

Головними факторами, якi викликають змiни поверхневих шарiв деталей машин при експлуатацiї є пластичнi деформацiї, якi часто повторюються, температура, дiї робочих газових i рiдких середовищ зони контакту.

Оптимальна технологiчна i експлуатацiйна якості поверхнi отримуються при виконаннi наступних умов.

Оптимальна технологiчна якiсть поверхнi:

- епюри напружень повиннi забезпечити утворення нових поверхонь при максимальному руйнуваннi i рiвномiрному змiцненнi поверхневого шару;

- умови середовища повиннi забезпечити зменшення поверхневої енергiї, полегшення виходу дислокацiй на поверхню, пластифiкування i локалiзацiю деформацiй в тонких поверхневих шарах;

- структурний стан поверхневого шару пiсля обробки повинен харак-теризуватися однорiднiстю при мiнiмальнiй густинi недоліків внутрiшньої будови або їх нерiвномiрному розподiлу.

Таблиця 4.4 Значення твердостi поверхневих шарiв при рiзних технологiчних методах змiцнення сталi

Оптимальна експлуатацiйна якiсть поверхнi тертя:

- структурний стан повинен забезпечити утворення однорiдного шару ультрадисперсної будови мiнiмальної товщини;

- поверхня повинна бути достатньо активована для протiкання структурного пристосування, стiйкiсть якого при тертi обумовлюється динамiчною рiвновагою процесiв утворення і руйнування вторинних структур, а також утворення граничного шару змазки;

- епюри напружень повинні вiдповiдати максимально можливiй декон-центрацiї зовнiшнього навантаження поверхнi металу, яка забезпечує рiвномiрнiсть утворення тестур i руйнування плiвок окислiв.

Отримання оптимального експлуатацiйного рельєфу i формування робочого стану поверхневого шару в цiлому зв'язанi з вихiдним технологiчним рельєфом i станом поверхневого шару.

Дата добавления: 2013-12-14