- •1.) Атомно-кристаллическая структура металлов
- •1.2). Дефекты кристаллической решетки металлов
- •Тема 2. Формирование структуры металла при кристаллизации.
- •2.1. Гомогенная (самопроизвольная) кристаллизация
- •2.2. Гетерогенное образование зародышей
- •Тема 3. Фазы и структура в металлических сплавах
- •3.1. Твердые растворы
- •3.2. Химические соединения
- •Тема 4. Формирование структуры сплавов при кристаллизации.
- •4.1. Процесс кристаллизации и фазовые превращения в сплавах
- •4.2. Диаграмма фазового равновесия
- •Тема 5. Деформация и разрушение металлов
- •5.1. Виды напряжений
- •5.2. Упругая и пластическая деформация металлов
- •6). Сверхпластичность металлов
- •6,2). Разрушение металлов
- •Тема 6. Влияние нагрева на структуру и свойства деформированного металла
- •7.1. Возврат и полигонизация
- •7.2. Рекристаллизация
- •Тема 7. Механические свойства металлов
- •8,1. Общая характеристика механических свойств
- •8.3. Твердость металлов
- •9,1. Механические свойства, определяемые при динамических испытаниях
- •9,2 Механические свойства при переменных (циклических) нагрузках
- •9.3. Изнашивание металлов
- •Тема 8. Железо и сплавы на его основе.
- •10.1. Компоненты и фазы в системе железо - углерод
- •10.2. Диаграмма состояния железо - цементит (метастабильное равновесие)
- •Тема 9. Чугун.
- •11.1. Белый и серый чугуны
- •11.2. Ковкий чугун
- •Тема 10. Фазовые превращения в сплавах железа (теория термической обработки)
- •12.1.Превращение ферритно-карбидной структуры в аустенит при нагреве
- •12.2. Рост зерен при нагреве
- •13. Общая характеристика превращения переохлажденного аустенита
- •14.1. Перлитное превращение
- •14.2. Мартенситное превращение в стали
- •Тема 11. Технология термической обработки стали
- •15.1. Отжиг I рода
- •15.2. Отжиг II рода
- •16.1. Закалка
- •16.2. Отпуск
- •Тема 13 Поверхностная пластическая деформация
Тема 13 Поверхностная пластическая деформация
13.0. Поверхностная пластическая деформация
Повышение долговечности деталей машин методом поверхностного пластического деформирования (ППД) или поверхностного наклепа широко используются в промышленно-сти для повышения сопротивляемости малоцикловой и много цикловой усталости деталей машин.
Поверхностное упрочнение достигается
1) дробеструйным наклепом за счет кинетической энергии потока чугунной и стальной дро-би;
2) центробежно-шариковым наклепом за счет кинетической энергии стальных шариков, рас-положенных на периферии вращающего диска;
3) накатыванием стальным шариком или роликом;
4) алмазным выглаживанием оправкой с впаянным в рабочей части алмазом;
При окатывании и выглаживании в зоне контакта повышается температура до 3500С и выше. Температура нагрева не должна превышать температуру кристаллизации, снимающей эффект деформированного упрочнения.
Поверхностное деформирование повышает плотность дислокации в упрочненном слое, измельчает субструктуру, а при обработке закаленных поверхностей уменьшает количество остаточного аустенита.
При ППД происходит увеличение поверхности, которому препятствуют нижележащие недеформированные слои. Как следствие этого, на поверхности образуются остаточные сжимающие напряжения, а в сердцевине - растягивающие.
Упрочнение поверхности и образование сжимающих остаточных напряжений резко повышается предел выносливости. Обкатка практически устраняет влияние концентраторов напряжений на предел выносливости. Чем выше твердость стали, чем выше эффект от обработки ППД. Поверхностный наклеп создает реальные возможности применения высокопрочных сталей для деталей с конструктивными и технологическими концентраторами напряжений при действии значительных циклических нагрузок. Важно, что ППД повышает сопротивление коррозионной стойкости и контактной усталости.
ППД является эффективным методом локального упрочнения мест концентраций на-пряжений. Поверхностное пластическое деформирование повышает твердость поверхности, в результате чего возрастает сопротивление износу. ППД также способствует снижению ше-роховатости поверхности и созданию микро неровностей по форме, близкой к образующей-ся после приработки. ППД деталей, работающих в условиях трения и изнашивания, повыша-ет износостойкость по сравнению со шлифованием в 1,5 - 2 раза. Одновременно взрастает сопротивление схватыванию и фреттинг-коррозии.