Методы повышения износостойкости деталей машин реферат

Обновлено: 04.07.2024

на поршни которых по трубопроводу подается масло под давлением.

Сила давления контролируется по манометру. Вал должен быть предва-

рительно обработан иметь припуск на окончательную механическую

Термический метод заключается в повышении твердости металла

на поверхности деталей методом поверхностной закалки с нагревом по-

верхности детали токами высокой частоты (ТВЧ), чтобы поверхность

была твердой, а сердцевина сохраняла пластические свойства. Деталь

помещают в специальный индуктор, изготовленный из медной трубки в

виде кольца или спирали. Концы индуктора подключаются к источнику

питания высокочастотного генератора и системе проточной воды для

охлаждения индуктора. ТВЧ вызывают на поверхности детали вихревые

токи, нагревающие её до высоких температур (800-900 оС). После на-

грева деталь быстро охлаждается в воде или масле. Отпуск детали про-

изводится аналогично закалке, но с более низкой температурой нагрева

Термодиффузионный метод упрочнения поверхности заключает-

ся в насыщении поверхностного слоя детали на глубину до 1 – 2 мм. ка-

ким – либо элементом.

Цементация – насыщение поверхностного слоя низкоуглеродистой

стали углеродом, производят двумя способами. Деталь загружают в

ящик с карбюризатором (порошок древесного угля с добавлением солей

натрия и бария), нагревают в закрытой среде до температуры выше точ-

ки Ас3 на 50 – 80 оС (по диаграмме состояния сплава железо – углерод

900 – 950 оС), выдерживают при этой температуре несколько часов и

медленно охлаждают. При газовой цементации детали помещают в му-

фельной печи и подают туда газ метан СН4 с некоторыми добавками

или используют газы, полученные при нагреве керосина непосредст-

венно в печи. Насыщение поверхностного слоя металла повышается с

пуском и на поверхности получают твердость НRc 45- 55.

Азотирование стали – процесс насыщения поверхностного слоя

стали азотом при нагреве её в среде аммиака (NH3). Азотирование про-

водят для повышения твердости поверхностного слоя деталей, износо-

стойкости, теплостойкости и коррозионной стойкости. Азотированию

подвергают изделия, прошедшие термическую обработку закалку с вы-

соким отпуском и окончательную механическую обработку. Для этого

детали укладывают в герметически закрывающейся муфель и помещают

его в термическую печь. В муфель из баллонов подается аммиак, кото-

рый при нагреве 500 -700 оС разлагается, образуя атомарный азот кото-рый, взаимодействует с железом, образует нитриды (Fe2N, Fe4N). Про-

Вложенные файлы: 1 файл

Документ Microsoft Word.doc

В чем отличие (революционность) новых разработок.
Покрытия и упрочняющие слои давно применяются в машиностроении (азотирование и карбидизация поверхности деталей, нанесение упрочняющих покрытий и т.п.). Известные способы упрочнения увеличивают износостойкость изделий в 1,5–3 раза. Но эти результаты уже не удовлетворяет машиностроителей. Требуется изменение свойств в десятки, сотни и тысячи раз. Стали применяться сверхпрочные сплавы, прочность которых выше прочности инструментальных материалов. Вследствие чего возникла проблема с обработкой деталей из этих сплавов. Но уже сейчас требуются еще более прочные материалы. Если мы хотим отказаться от специальных сплавов, такими же прочными (и даже более прочными) должны быть детали из обычных конструкционных материалов, но с очень прочным покрытием.
Возможно ли, чтобы свойства детали, изготовленной из стандартной конструкционной стали, изменились только за счет покрытия в сотни раз. Что это возможно, неоднократно продемонстрировано на промышленных изделиях. Это уже не единичные лабораторные экземпляры. Такие детали работают, и есть реальная возможность их дальнейшего совершенствования. Не исключается нанесение покрытий и на сверхпрочные сплавы для дальнейшего их улучшения. Новый сплав трудно и дорого создавать, а с помощью покрытия можно просто и быстро достичь нужного результата.
Чтобы получить предельно прочные покрытия, необходимо использовать все возможности. Вот некоторые из них:
1.Нужны многослойные композиции, состоящие из множества сверхтонких (25–50 ангстрем) сплошных слоев (двумерные системы); сплошной слой при традиционных технологиях образуется при толщине 400-500 ангстрем.
2. При синтезе необходимо поддерживать близкую к комнатной температуру конденсации, которая обеспечит получение сверхмелкого зерна и предотвратит "расползание" сверхтонких слоев за счет диффузии.
3. Использовать приемы, позволяющие сохранить аномально высокие прочностные свойства тонких слоев в толстой композиции.
4. Применять твердые (Hv около 2500 кг/мм2) сверхупругие ("резиноподобные") материалы (след от алмазной пирамидки после измерении твердости не имеет глубины).
5. Расслаивать сверхтвердые слои сверхпластичным материалом, обеспечивающим сток дислокаций из твердого слоя.
6. Реакция между металлом и легирующим газом должна происходить преимущественно в зоне синтеза материала, а не на катоде или в промежутке между катодом и подложкой.
Применяемый способ получения покрытий должен позволять делать многослойные композиции из сверхтонких слоев и использовать все перечисленные возможности. Исследования показали, что ни один из существующих способов получения покрытий не удовлетворяет полностью всем необходимым требованиям.
Таким образом, существенный эффект от тонкопленочного упрочнения может быть получен только с покрытиями, обладающими очень высокими физическими (прочностными) свойствами. В полной мере этому требованию отвечают только покрытия, изготовленные по технологии КИНТ (конденсация с ионной бомбардировкой низкотемпературная), специально для этого разработанной. Технология позволяет синтезировать материалы при комнатной температуре подложки и изменять необходимые свойства покрытий в сотни и более раз. При этом эксплуатационные свойства деталей тоже изменяются в сотни раз. Покрытия КИНТ не ухудшают свои свойства со временем. Технологические установки для этой технологии отличаются невысокой стоимостью, простотой обслуживания и высокой производительностью.
Проведенные в НИИТавтопроме исследования упрочненных деталей и последующие расчеты показали, что увеличение традиционными методами ресурса двигателя внутреннего сгорания в 2 раза сопровождается увеличением его себестоимости в 6 раз (за счет применения более дорогостоящих материалов). Технология КИНТ дает возможность увеличить ресурс в 5 раз при увеличении себестоимости на 20%. Если этот же двигатель специально спроектирован с учетом технологии упрочнения, то увеличение ресурса в 10 раз возможно при снижении себестоимости на 20%. Связано это с заменой дорогих и дефицитных материалов на доступные, но с покрытием. В настоящий момент результаты могут быть более весомыми.
Какие необычные по свойствам материалы уже получены. Если говорят, что покрытие выполнено из нитрида титана, нитрида молибдена и т.п., то это еще ничего не значит, потому что такое покрытие может обладать совершенно разными свойствами, отличающимися (в зависимости от технологии получения) в сотни раз. Нитрид молибдена может иметь микротвердость от 300 до 7500 кг/мм2 (почти такую же, как у искусственного алмаза). Особенно отличаются по свойствам композиционные покрытия, содержащие тысячи совершенно разных слоев (монослойные покрытия применяются сейчас только в старых, традиционных технологиях). Существуют покрытия с аномальными свойствами, получить которые с помощью традиционных технологий вообще невозможно (с повышенной теплопроводностью и повышенной микроусталостной прочностью, сверхтвердые, с низким коэффициентом трения, "резиноподобные" и т.п.).
Есть материалы с твердостью существенно выше, чем у алмаза и материалы, повышающие абразивную износостойкость деталей, работающих в песке или в запыленной атмосфере в сотни раз. Микроусталостная прочность материала покрытия может быть увеличена в сотни раз. Наибольший интерес представляют сверхупругие ("резиноподобные") покрытия. Абразивная износостойкость деталей с этими покрытиями по сравнению с традиционными монолитными материалами выше в 1000 и более раз.
Проектирование покрытий
Впервые с конструкцией и проектированием покрытий мы столкнулись при разработке технологии упрочнения колец дизеля. Потребовалось увеличить ресурс дизеля, который ограничивался стойкостью верхних, жаровых колец. Нанесли на кольца твердое покрытие. Износ колец прекратился, но начала усиленно изнашиваться гильза. Поверх твердого слоя нанесли тонкий мягкий слой. Износ гильзы уменьшился более чем на порядок, но двигатель заклинило, так как в месте контакта кольца с гильзой возросла температура и кольцо расширилось. Ввели в покрытие твердую смазку. Нагрев прекратился, но нарушилась смазка поверхности гильзы. Увеличили шероховатость поверхности кольца, и двигатель начал нормально работать. Если раньше за время гарантийного ресурса двигателя износ кольца составлял 120 мкм, то теперь стал всего 4 мкм. Одновременно существенно уменьшился износ гильзы.
При проектировании покрытий используются как микро-, так и макрослои. Оказалось, что нужно упрочнять только одну деталь в трущейся паре. Тончайший, в несколько мкм, мягкий пластичный слой на поверхности твердого покрытия увеличивает его износостойкость в несколько раз. Одновременно прекращается износ контртела твердым слоем. (Тот же эффект, как при точении мягкого алюминия напильником: режущие выступы на напильнике забиваются мягким металлом, и точение алюминия прекращается).
Существенное значение имеют свойства переходных слоев между основой и покрытием и между слоями в покрытии. Если эти слои выполнены из сверхпластичного материала, происходит сток дислокаций из твердого слоя в эти слои, что обеспечит высокую прочность и стабильность покрытия. Твердую смазку можно вводить даже в сверхтвердые покрытия, твердость которых выше твердости алмаза. В этом случае получен самый низкий коэффициент трения – менее 0,001.
Особенности внедрения новой технологии.
Несмотря на впечатляющие результаты исследований покрытий и деталей с этими покрытиями, разработки внедряются очень медленно. Причина – высокая износостойкость деталей машин и инструмента с новыми покрытиями.
В связи с отсутствием твердого сплава направляющие ролики для канатонавивочной машины были изготовлены из закаленной углеродистой инструментальной стали. Ролики вышли из строя за одну смену. Те же ролики, упрочненные сверхупругим нитридом титана, использовались более трех лет и еще остаются работоспособными. За время эксплуатации роликов поменялась дирекция завода и обслуживающий машины персонал. На заводе уже забыли, откуда взялись эти ролики, и что делать, когда они выйдут из строя.
На фабрике, выпускающей трикотаж, забыли заказать на следующий год иглы для вязальной машины. Оставался всего один комплект, которого хватало на месяц работы машины. После нанесения покрытия иглы оставались “в строю” еще три года.В середине 2001 года на машиностроительный завод была передана на испытания партия упрочненного инструмента. Испытания должны были закончить к декабрю того же года. Сейчас 2003 год, а испытания инструмента все еще продолжаются. В разных условиях работы инструмента получены далеко не одинаковые результаты. Увеличение стойкости составляет от 2,5 до 80 раз. Чтобы получить одинаковые результаты, проходится подбирать покрытие с нужными свойствами для каждого вида инструмента. Чем ближе свойства инструмента приближаются к оптимальным, тем долше приходиться ждать ответа. Беда в том, что эти „небольшие“ исследования затягиваются на годы. Дело обстоит ещё хуже, когда приходится гарантировать работоспособность машин в течение многих лет эксплуатации (лопатки паровых турбин и компрессоров авиационных двигателей, гироскопы и т.п.)

Технологические методы повышения износостойкости деталей

В задачи технологии входит:

а) получение материалов и заготовки заданных свойств;

б) изготовление детали требуемой формы и надлежащей точности;

в) упрочнение рабочих поверхностей деталей;

г) их сборка в агрегаты, испытание узлов и машин.

1 Постановка задачи обеспечения качества поверхностного слоя

Пути технологического обеспечения качества поверхностного слоя и долговечности деталей машин упрочнением показаны на рис.1.1.

Рис.1.1 Пути технологического обеспечения качества поверхностного слоя обработкой ППД.

Традиционным является подход, устанавливающий связь режима обработки с эксплутационными свойствами упрочняемой детали (1-5). Недостаток такого подхода в том, что выявленные закономерности не являются справедливыми для других условий. Поэтому при переходе к новому изделию возникает необходимость в повторении трудоемких исследований.

Более обобщенным является обеспечение долговечности детали в две стадии:

На первой (путь 1-3) устанавливается связь технологических факторов с параметрами состояния поверхностного слоя.

На второй (3-5)- влияние этих параметров на эксплуатационные характеристики деталей.

Однако оба подхода имеют основной недостаток- эмпирический путь решения задачи, а следственно, связанные с этим: 1- большую трудоемкость экспериментов, 2- ограниченное число исследований параметров состояния поверхностного слоя, 3- невысокую точность ( в пределах точности метода измерения) их определения.

Эмпирический путь не позволяет использовать ЭВМ для моделирования и технологического проектирования механической обработки деталей с оптимизацией параметров состояния их поверхностного слоя, обеспечивающих заданную долговечность.

Более эффективный подход к технологическому обеспечению эксплуатационных показателей деталей, который базируется на внутренних закономерностях процесса формирования поверхностного слоя в очаге деформации (пути 1-2 и 2-3). Раскрытие таких закономерностей позволит глубже определить влияние параметров состояния поверхностного слоя на процесс разрушения детали (3-4) и эксплуатационные показатели (4-5).

Повышение сопротивления детали разрушению при различных видах эксплуатационного нагружения может быть достигнуто технологическими методами объемного или поверхностного упрочнения. Объемное упрочнение повышает статическую прочность деталей, у которых рабочие напряжения распределены по сечению более или менее равномерно. Для таких деталей используют высокопрочные стали и сплавы, композиционные материалы. Однако большинство деталей работает в условиях, при которых эксплуатационная нагрузка (давление, нагрев, действие окружающей среды и т.п.) воспринимается главным образом их поверхностным слоем. Поэтому износостойкость, зарождение и развитие усталостной трещины, возникновение очагов коррозии зависит от сопротивления поверхностного слоя разрушению. Для деталей, разрушение которых начинается с поверхности, разработано большое количество методов поверхностного упрочнения, основанных не нанесении покрытий или изменения состояния (модификации) поверхности.

При нанесении покрытий упрочнение деталей достигается путем осаждения на нее поверхности материалов, которые по своим свойствам отличаются от основного металла, но наиболее полно отвечают условиям эксплуатации (износ, коррозия, химическое воздействие и т.п.).

При изменении состояния (модификации) поверхностного слоя происходит физико-химическое изнашивание в металле, повышающее его сопротивление разрушению. Модифицирование поверхностного слоя может осуществляться деформационным упрочнением (ППД), поверхностной термообработкой, диффузионным нанесением легирующих элементов.

Не существует универсального метода упрочнения деталей, т.к. один и тот же метод в одних условиях эксплуатации может дать положительный эффект, а в других отрицательный. Поэтому в ряде случаев применяют комбинированное упрочнение деталей, основанное на использовании двух или трех методов упрочнения, каждый из которых позволяет усилить то или иное эксплуатационное качество.

Кроме того, выбор того или иного метода поверхностного упрочнения определяется экономическими соображениями.

2 Классификация методов отделочно-упрочняющей обработки деталей машин

Все известные методы упрочнения подразделяются на 6 основных классов:

упрочнение с образованием пленки на поверхности;
с изменением химического состава поверхностного слоя;
с изменением структуры поверхностного слоя;
с изменением энергетического запаса поверхностного слоя;
с изменением микрогеометрии поверхности и наклепом;
с изменением структуры по всему объему материала.

2.1 Упрочнение с созданием пленки на поверхности

а) осаждение химической реакции (оксидирование, сульфидирование, фосфатирование, нанесение упрочняющего смазочного материала, осаждение из газовой фазы).

б) осаждение из паров (термическое испарение тугоплавких соединений, катодно-ионная бомбардировка, прямое электронно-лучевое испарение, реактивное электронно-лучевое испарение, электронно-химическое испарение).

в) электролитическое осаждение (хромирование, никелирование, электрофорез, никельфосфатирование, борирование, борохромирование, хромофосфатирование).

г) напыление износостойких соединений (плазменное напыление порошковых материалов, детонационное напыление, электродуговое напыление, лазерное напыление, вихревое напыление, индукционное припекание порошковых материалов).

2.2 Упрочнение с изменением химического состава поверхностного слоя металла

а) диффузионное насыщение (борирование, цианирование, азотирование, нитроцементация и т.п.)

б) химическое и физико-химическое воздействие (химическая обработка, ионная имплантация, электроискровая обработка и т.д.).

2.3 Упрочнение с изменением структуры поверхностного слоя

а) физико-термическая обработка (лазерная закалка, плазменная закалка);

б) электрофизическая обработка (электроконтактная, электроэрозионная, магнитная обработка);

в) механическая (упрочнение вибрацией, фрикционно-упрочняющая обработка, дробеструйная, обработка взрывом, термомеханическая, электромеханическая);

г) наплавка легированным элементом (газовым пламенем, электрической дугой, плазмой, лазерным лучом, пучком ионов и т.д.).

2.4 Упрочнение с изменением энергетического запаса поверхностного слоя

а) обработка в магнитном поле (термомагнитная обработка, импульсным магнитным полем, магнитным полем);

б) обработка в электрическом поле.

2.5 Упрочнение с изменением микрогеометрии поверхности и наклепом

а) обработка резанием (точение, шлифование, сверхскоростное резание);

б) пластическое деформирование (накатывание, обкатывание, раскатывание, выглаживание, вибронакатывание, вибровыглаживание, калибрование, центробежно-ударное упрочнение, виброударное и т.д.);

в) комбинированные методы (анодно-механическая, поверхностное легирование с выглаживанием, резание с воздействием ультразвуковых колебаний, магнитно-абразивная обработка и т.д.).

2.6 Упрочнение с изменением структуры всего объема металла

а) термообработка при положительных температурах (закалка, отпуск, улучшение, закалка ТВЧ, нормализация, термомагнитная обработка);

б) криогенная обработка (закалка с обработкой холодом, термоциклирование).

В основе повышения износостойкости и усталостной прочности деталей лежит воздействие на рабочую поверхность деталей и элементы кристаллической решетки металла путем применения различных видов обработок.

Содержание

1. Способы повышения износостойкости прочности деталей………………………3
2. Классификация методов отделочно-упрочняющей обработки
деталей машин………………………………………………………………………………8
3. Технологические методы повышения износостойкости деталей…………….…..9

Прикрепленные файлы: 1 файл

повышение стойкости.doc

ФЕДЕРАЛЬНОЕ АГЕНСТВО ПО ОБРАЗОВАНИЮ

ТВЕРСКОЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ТЕХНИЧЕСКИЙ

Кафедра прикладной физики

Реферат на тему:

Технологические методы повышения

износостойкости материалов и узлов трения.

Группы ТМС 0901

Проверил: Гусев А.Ф.

Способы повышения износостойкости прочности деталей………………………3
Классификация методов отделочно-упрочняющей обработки

Технологические методы повышения износостойкости деталей…………….…..9

1. Способы повышения износостойкости прочности деталей.

1) Слесарно-механическая обработка. Эта обработка применяется для устранения задиров, рисок, наработки и других дефектов поверхности, а также для получения необходимой чистоты поверхности. Чем выше чистота поверхности, тем выше износостойкость детали. Наиболее часто для этих целей применяют шабрение, шлифование, полирование, хонингование.

Шабрение — технология высокоточного выравнивания поверхности изделия из металла (реже — из дерева или пластика) специальным режущим инструментом — шабером. Шабрение выполняют после зачистки поверхности от явных сколов и выбоин. Зачастую перед шабрением производят грубое выравнивание (шлифование) механизированным абразивным инструментом. Шабрение выполняется с помощью образцовой поверхности соответствующего качества (поверочная плита, линейка и т. д.). Процедура состоит из многократного повторения ряда действий:

-Получение яркого рисунка неровностей. Для этого обрабатываемую поверхность слегка притирают с образцовой поверхностью с контрастной краской. В результате краска сотрётся с горбов и останется во впадинах.

-Режущим инструментом снимают видимые выпуклости.

-Качество результата контролируется по количеству цветных пятен краски после притирки на определённой площади. Подразумевается, что чем больше пятен, тем меньше их площадь и, соответственно, меньше неровность. Применение: шабрение чаще всего применяется при точном согласовании металлических трущихся поверхностей сложной формы. Например, направляющих типа ласточкин хвост прецизионных металлообрабатывающих станков.

Шлифование – это чистовая обработка абразивными инструментами на шлифовальных станках. Шлифовальные инструменты – круги, сегменты, бруски состоят из абразива и связующего вещества. Вращающийся абразивный инструмент снимает тонкий слой металла с поверхности детали при помощи зерен абразива. Разновидность абразивной обработки, которая, в свою очередь, является разновидностью резания. Механическое шлифование используется для обработки твёрдых и хрупких материалов в заданный размер с точностью до микрона. А также для достижения наименьшей шероховатости поверхности изделия допустимых ГОСТом. Области применения: машиностроение, станкостроение, оптика, ювелирное дело.

Полирование – заключительная операция механической обработки, применяемая с целью устранения мелких неровностей и шероховатостей поверхности. Полирование применяется также для подготовки поверхностей детали для последующего нанесения гальванического покрытия. Полирование выполняется на полировальных станках или вручную инструментом из войлока, фетра, кожи, используются также хлопчатобумажные и фетровые круги. Для полирования применяется полировочная паста из окиси хрома (паста ГОИ). Алмазные тонкодисперсные порошки и пасты позволяют получать поверхность зеркального блеска. Операция полирования применяется для обработки любых металлов, в т.ч. алюминия, стали, чугуна, а также драгоценных металлов.

Хонингование — вид абразивной обработки материалов с применением хонинговальных головок (хонов). В основном применяется для обработки внутренних цилиндрических поверхностей путём совмещения вращательного и возвратно-поступательного движения хона с закреплёнными на нём раздвижными абразивными брусками с обильным орошением обрабатываемой поверхности смазочно-охлаждающей жидкостью. Один из видов чистовых и отделочных обработок резанием. Позволяет получить отверстие с отклонением от цилиндричности до 5 мкм и шероховатостью поверхности Ra=0.63÷0.04.

Область применения: обработка отверстий в различных деталях в том числе в деталях двигателя (отверстий блоков цилиндров, гильз цилиндров, отверстий кривошипной и поршневой головок шатунов, отверстий шестерен) и т. д.

2)Термическая обработка металлов и сплавов — процесс тепловой обработки металлических изделий, целью которого является изменение структуры и свойств в заданном направлении.

Виды термической обработки:

Среди основных видов термической обработки следует отметить:

-Отжиг (гомогенизация и нормализация). Целью является получение однородной зёренной микроструктуры и растворение включений. Последующее охлаждение является медленным, препятствующим образованию неравновесных структур типа мартенсита.

-Закалку проводят с повышенной скоростью охлаждения с целью получения неравновесных структур типа мартенсита. Критическая скорость охлаждения, необходимая для закалки зависит от материала.

-Отпуск необходим для снятия внутренних напряжений, внесённых при закалке. Материал становится более пластичным при некотором уменьшении прочности.

-Дисперсионное твердение (старение). После проведения отжига проводится нагрев на более низкую температуру с целью выделения частиц упрочняющей фазы. Иногда проводится ступенчатое старение при нескольких температурах с целью выделения нескольких видов упрочняющих частиц.

3)Химико-термическая обработка. Это технологический процесс, при котором происходит изменение химического состава, структуры и свойств поверхности металла. Обработка включает в себя азотирование, фосфатирование, анодирование, цианирование, сульфидирование, борирование, цементацию.

Процессы химико-термической обработки состоят из трех стадий :

-диссоциации, которая заключается в распаде молекул и образовании активных атомов

-диффундирующего элемента .Например, диссоциации окиси углерода 2СО-СО2+С или аммиака 2НN3-3Н2+2N;

-адсорбиции, т.е. кантактирования атомов диффундирующего элемента с поверхностью стального изделия и образования химических связей с атомами металла; диффузии, т.е. проникновения насыщающего элемента в глубь металла.

Азотирование — это технологический процесс химико-термической обработки, при которой поверхность различных металлов или сплавов насыщают азотом в специальной азотирующей среде. Поверхностный слой изделия, насыщенный азотом, имеет в своём составе растворённые нитриды и приобретает повышенную коррозионную стойкость и высочайшую микротвёрдость. По микротвёрдости азотирование уступает только борированию, в то же время превосходя цементацию и нитроцементацию (незначительно).

Фосфатирование — насыщение рабочей поверхности фосфатами железа и марганца. Фосфатная пленка образуется в результате взаимодействия металла с дигидроортофосфатами железа и марганца. Она предохраняет детали от окисления при высоких температурах, поэтому необходимо фосфатировать рабочую поверхность цилиндровых втулок дизелей, металлические дымовые трубы котельных и газоперекачивающих аппаратов очень трудно защитить красками или полимерными составами. Перепады температуры до 600o С быстро сжигают защитные покрытия и оставляют трубу беззащитной для коррозии.

Анодирование применяется для повышения износостойкости алюминиевых деталей. Сущность процесса заключается в окислении атомарным кислородом поверхностных слоев алюминия (в сернокислой ванне под напряжением до 120 В). Анодированию подвергают ручьи алюминиевых поршней. Для повышения антифрикционности поверхности ручьев покрываются смесью, состоящей из бакелитового лака, сульфата молибдена или графита и спирта или бензина.

Цианирование заключается в одновременном насыщении поверхности металла углеродом и азотом. Применяется оно для повышения поверхностной твердости, износостойкости и усталостной прочности. Процесс высокостоимостный, с ядовитыми субстанциями, вызывающий загрязнение окружающей среды. Цианированию в основном подвергают инструмент из быстрорежущих сталей для повышения его стойкости при резании.

Сульфидирование представляет собой процесс насыщения поверхностей стальных и чугунных деталей серой для повышения их износостойкости и предупреждения задиров.

Сульфидирование значительно повышает стойкость режущего инструмента. Например, стойкость плашек при нарезании болтов М10, М12 и М16 в среднем возрастает в 3 - 3 5 раза, а стойкость разверток и зенкеров, изготовленных из стали марок У8 и ХВГ, - в 1 5 - 2 раза.

Борирование — это насыщение поверхности деталей из стали и сплавов на основе никеля, кобальта и тугоплавких металлов бором для повышения твердости, теплостойкости, износостойкости и коррозионной стойкости. Борирование применяют для повышения износостойкости втулок грязевых нефтяных насосов, дисков пяты турбобура, вытяжных, гибочных и формовочных штампов, деталей пресс-форм и машин литья под давлением. Стойкость деталей после борирования увеличивается в 2 — 10 раз. Изделия, подвергшиеся борированию, обладают повышенной до 800 °C окалиностойкостью и теплостойкостью до 900–950 °C. Твердость борированного слоя в сталях перлитного класса составляет 15 000–20 000 МПа.

Гальваническая обработка. Пористое хромирование рабочей поверхности производится в электролитической ванне. Вначале наносится слой хрома толщиной 0,15. 0,20 мм. Пористость создается переключением тока на обратный на 15. 20 мин. Обратный ток вызывает выпадение частиц хрома с образованием мельчайших пор. Такая пористость улучшает смазку трущихся поверхностей и повышает срок службы деталей. Широко применяются для поверхностной обработки металлического крепежа (винтов, гаек, болтов и др.), деталей аппаратного обеспечения, электроники, молний, частей автомобилей, мотоциклов, светильников, мебельной фурнитуры и др.

4)Механическое упрочнение — увеличение твердости и прочности металла, вызванное пластической деформацией при температурах ниже температуры рекристаллизации. Известно также как наклеп.

Виброобкатывание( вибровыглаживания) — заключается в обкатывании поверхности детали шариком, который вибрирует параллельно оси вращения детали, совершая 2600 двойных ходов в минуту при амплитуде 2 мм. При использовании в качестве инструмента стального закалённого шара в процессе называется виброобкатыванием, при использовании сферического наконечника из алмаза или другого сферического материала (радиусом R) — выглаживанием, т.к. процесс происходит в условиях трения скольжения. Выравнивание форм, размеров и расположения микро неровностей на поверхности достигается изменением режимов обработки. Микро твёрдость поверхности канавок и наплывов на 10-25 % выше твёрдости исходной поверхности. Остаточное напряжение в 1,3-1,7 раза больше, чем при обкатывании без вибрации на тех же режимах. Виброобкатывание позволило значительно повысить износостойкость поршней.

Дробеструйная обработка заключается в том, что на механически и термически обработанную поверхность с большой скоростью направляют поток стальной или чугунной дроби диаметром 0,5. 1,5 мм. Дробь выбрасывается энергией сжатого воздуха или лопатками колеса. Пример: бабки металлорежущих станков, буксы вагонов.

Гидроструйная обработка заключается в обработке деталей струей воды под давлением 0,4. 0,6 МПа. Высоконапорная струя воды позволяет упрочнять поверхности сложной конфигурации. Пример: холодная резка, удаление бетона, зачистка поверхностей, извлечение литых деталей из форм.

Дорнование (дорнирование) — вид обработки заготовок без снятия стружки. Сущность дорнования сводится к перемещению в отверстии заготовки с натягом жёсткого инструмента – дорна. Размеры поперечного сечения инструмента больше размеров поперечного сечения отверстия заготовки на величину натяга. Пример: стволы орудий.

Электромеханическое упрочнение. Данная обработка выполняется на токарно-винторезном станке. При вращении детали и перемещении инструмента с пластинкой из твердого сплава в зону контакта подводят электрический ток силой 350. 1300 А и напряжением 2. 6 В. Вместо резца можно использовать сглаживающий ролик. В зоне контакта выделяется значительная тепловая энергия, которая мгновенно нагревает зону контакта до температуры закалки. За счет радиального усилия инструмента поверхность сглаживается, а затем быстро охлаждается за счет отвода теплоты внутрь детали. В итоге получается эффект поверхностной закалки на глубину 0,2. 0,3 мм с одновременным поверхностным наклепом, значительно повышающим износоустойчивость (до 10 раз) и усталостную прочность детали (до 6 раз). Электромеханическое упрочнение повышает твердость наплавленного металла в 1 5 - 2 5 раза, усталостную прочность - на 55 - 75 %, шероховатость поверхности с 5-го класса улучшается до 8 - 10-го. Пример: валы тракторов.

1. Термические, термохимические способы:
1. Термическая обработка деталей: цель – создание технологиче-ских и эксплуатационных свойств детали по всему объему или только на по-верхности или одновременно по всему объему и поверхности. Технологические процессы ТО различаются температурой и способом нагрева, скоростью нагрева и охлаждения, закалочной средой и способом охлаждения в закалочных средах.
2. Термомеханическая обработка (ТМО). При ТМО совмещаются операции обработки давлением с термической обработкой деталей или заго-товок. ТМО применяется при волочении и других способах получения заго-товок путем деформирования металла. При ТМО измельчается зерно и создается определенная структура сплава. В результате этого повышаются прочностные характеристики, а чувствительность сплава к надрезам снижается.
3. Поверхностная закалка. Ей подвергают детали из средне- и высокоуглеродистых сталей, а также из чугунов, в которых содержание связанного углерода в металлической основе составляет 0,4-0,85%. Поверхностный нагрев детали осуществляется газовым пламенем (при закалке деталей крупногабаритных и сложной формы), токами высокой частоты (увеличивает срок службы деталей примерно в 3 раза), распыленными электролитами или электроконтактами.
4. Термодиффузионное (химико-термическое) упрочнение – осуществляется в результате насыщения поверхности детали легирующими эле-ментами, которые изменяют химический состав и структуру поверхностного слоя. Ускорение процессов диффузии обеспечивается высокотемпературным нагревом. Получение конечных микроструктур и заданных поверхностных свойств достигается дополнительной термической обработкой.
Любой процесс термодиффузии протекает в три стадии: — образование активных атомов легирующих элементов в реакционной среде, — их адсорбция на поверхности детали, — их диффузия вглубь металла. Реакционная среда, содержащая легирующий элемент, может быть газообразной, жидкой, пастообразной или порошкообразной.
а) Цементация – процесс насыщения углеродом стальных деталей. Для цементации применяют качественные углеродистые и легированные стали с содержанием углерода от 0,08% до 0,35%. Цементации подвергают детали, работающие при интенсивном износе трением, в условиях знакопеременных нагрузок, но без влияния коррозионного фактора – поршневые пальцы, кулачки распределительных валов, плунжерные пары насосов, толкатели и др.
б) Азотирование (нитрирование)- процесс насыщения азотом поверхностей стальных и чугунных деталей. При азотировании повышается поверхностная твердость, износостойкость, предел усталости и коррозионная стойкость при работе во влажной атмосфере, паре и пресной воде. Свойства слоя сохраняются при температуре до 5000 С. Азотируются детали типа цилиндровых втулок, коленчатых валов, шестерен, выпускных клапанов ДВС, золотниковые пары.
в) Нитроцементация (цианирование) – процесс одновременного насы-щения поверхности детали углеродом и азотом. Наиболее распространена нитроцементация в среде природного газа с добавками до 15% аммиака. Процесс осуществляется по технологической схеме цементации на таком же оборудовании.
Износостойкость цианированного слоя в 2-3 раза выше, чем у цементированного. Пластические свойства цианированного слоя выше, чем у азоти-рованного. Нитроцементацией упрочняют валы, оси. Зубчатые колеса, втулки, болты, гайки.
г) Силицирование – процесс насыщения кремнием низко- и среднеуглеродистых сталей, ковких и высокопрочных чугунов. Силицирование приме-няется для повышения коррозионной стойкости углеродистых сплавов и замены ими легированных сплавов. Силицированием защищают от коррозии клапаны и детали судовой арматуры, валики роторов насосов и крылатки, болты и гайки.
д) Алитирование – насыщение поверхностей деталей алюминием. После алитирования повышаются жаростойкость, окалино – и коррозионная стойкость в атмосфере. Алитирование применяется для лопаток газовых турбин, выхлопных коллекторов ДВС, деталей форсунок паровых котлов, клапанов, кожухов паро- и воздухонагревателей.
е) Сульфидирование (сульфоцианирование) – насыщение поверхности детали серой и серой с азотом. Процессы применяются после окончательной механической обработки для поверхностей трения деталей, изготовленных из сталей, чугунов, бронз, латуней и баббитов. Износостойкость повышается не за счет увеличения твердости, а благодаря образованию пленок сульфидных химических соединений, предотвращающих прямой контакт трущихся поверхностей и выполняющих роль смазки.
ж) Диффузионное бромирование — хром образует с ? –железом твердые растовры. При содержании в поверхностном слое хрома около 50% резко повышается коррозионная стойкость. Недостаток способа: необходимость создания высоких температур (1000-13000 С). Применяется для повышения износостойкости поршневых колец, деталей топливной аппаратуры, паровой арматуры.
5. Термохимическое упрочнение – деталь обмазывается энерговыделяющими термитными пастами. Термитная смесь состоит из кислородосодер-жащих веществ и порошков алюминия, магния, железа, кальция и связующего вещества. После поджигания смеси на поверхности детали развиваются температуры до 600-8000 С. В результате реакции, легирующий элемент диффундирует в поверхность детали.

2. Электрохимические и электрофизические способы:
1. Гальванические способы упрочнения.
а) Твердое никелирование – позволяет восстановить размеры деталей и повысить износостойкость. Толщина покрытий достигает 2 мм. После отжига покрытия при температуре 300-4000 С в течение 1 часа микротвердость находится в пределах Н 750-900. Процесс никелирования применяется для упрочнения коленчатых валов, поршневых пальцев, поршней и втулок гидравлических машин.
б) Электролитическое фосфатирование – производят после окончательной механической обработки. В зависимости от назначения толщину пленки получают от 0,002 до 0,016 мм и более. Фосфатные пленки облегчают процессы приработки деталей и повышают противозадирные свойства.
в) Эмалирование – процесс получения электролитическим путем плотных защитно-декоративных эмалевидных пленок толщиной 0,01-0,12 мм. Эмалевый слой стоек в органических растворителях и кислотах, минеральных маслах и мылах. Слой не растрескивается при ударных и сжимающих нагрузках и выдерживает нагрев до температуры 3000С. Твердые эмалиро-ванные покрытия получают на алюминии в электролитах, состоящих из растворов щавелевой, борной и лимонной кислот.
г) Электролитическое лужение и свинцевание – для коррозионной защиты деталей, облегчения процессов пайки деталей и снижения сопротивления в контактах электро передающих устройств. В зависимости от назначения детали толщина покрытий оловом составляет 0,5-2,5 мкм, а для свинцовых покрытий – 50-2000 мкм. Лужение производится в кислых и щелочных электролитах, а свинцевание – в борфтористоводородных, кремнийфтористоводородных и щелочных электролитах.
2. Химические способы нанесения покрытия. Используются для повышения долговечности и надежности деталей гидравлических машин, аппаратов. Поверхность детали проходит предварительную обработку, достигается определенная чистота обработки, производится обезжиривание и протравливание. Затем деталь погружается в ванну с раствором, содержащим необходимый элемент, который оседает на поверхности детали. Получение заданных свойств достигается последующей химической обработкой.
3.Электроискровое упрочнение. При электроискровом или электроим-пульсном разряде в цепи постоянного тока происходит перенос материала анода на катод. Применяются установки КЭИ, УПР, ИАС-2М, Электрон-25.
Деталь включается в цепь в качестве катода, анодом служит инструмент из упрочняющего материала. В процессе разряда происходят оплавление тонкого слоя детали, легирование этого слоя перенесенным материалом анода, диффузия легирующего материала под этот слой и наплавка на него материала. В результате быстрого охлаждения происходит термическое упрочнение.
4.Электроконтактное упрочнение. При перемещении трением инструмента – анода по поверхности детали-катода. За счет переноса легирующего материала, процесса его диффузии и закалки, образуется упрочненный по-верхностный слой. Для электроконтактного упрочнения необходимы рабочие токи 300-1500А при напряжении 3-6 В.

3. Механическое упрочнение поверхностей деталей.
1. Пластическое деформирование – происходит изменение формы кристаллов и измельчение зерен сплава. Изменяются физико- механические свойства поверхностного слоя, повышается твердость, прочность, коррозийно-усталостная прочность, контактная выносливость и износостойкость.
Упрочнение поверхности деталей наклепом осуществляется обдувкой стальной или чугунной дробью, обкаткой шариками и роликами, алмазным выглаживанием, виброобкатыванием и чеканкой, центробежным (динамическим) движением шариков и гидроабразивным полированием. Во всех процессах используются смазочно-охлаждающие жидкости для уменьшения трения и облегчения деформации.
2. Дробеструйная обработка – проводится на пневматических или центробежных дробометах. Пневматические дробометы используются для обработки внутренних поверхностей или деталей сложной формы (спиральных пружин). Применение стальной дроби дает лучшие результаты, чем чугунной.
Сочетание предварительной упрочняющей термической или химико-термической обработки с обдувкой дробью увеличивает срок службы свар-ных швов в 3 раза, коленчатых валов – в 9 раз.
3. Обкатка роликами и шариками — производится на токарных станках (цилиндрические поверхности) и строгальных (плоские поверхности). Форма поверхности ролика влияет на степень и качество наклепа. Уменьшение диаметра ролика и радиуса скругления контактной поверхности повышают глубину и степень наклепа. Использование шарика вместо ролика заменяет трение качения (рис. 1) на трение качения и верчения (рис. 2). Качество обработки улучшается, время обкатки сокращается.
.

Рис.1. Схема упрочнения трением верчения.

Рис.2. Схема упрочнения наклепом шариками.
1– деталь, 2- сепаратор упрочняющей головки, 3- шарик.

4.Вибрационная обработка. Кроме упрочнения создает определенный микрорельеф поверхности, который улучшает условия смазки в поверхностях трения. Повышается износостойкость. Упрочняющий инструмент может иметь вибрацию в одном, двух направлениях или совершать комбинированное движение. Способ используется для упрочнения и создания микрорельефа в поверхностях подшипников и цилиндровых втулок ДВС.

Рис.3. Вибрационная обработка.
5.Алмазное упрочнение и выглаживание. Инструмент – кристалл алмаза, имеющий сферическую рабочую часть. Алмаз заделан в оправку. Усилие прижима создается тарированной пружиной. Шлифование создает в поверхностном слое остаточные растягивающие напряжения, которые компенсируются сжимающими напряжениями после алмазного выглаживания.

Рис.4. Алмазная обработка.
6.Дорнование – применяется для упрочнения и повышения точности и чистоты обработки внутренних поверхностей деталей. Суть процесса заключается в проталкивании или протягивании специальной оправки (дорна) или шарика через отверстие. Качество обработки зависит от величины натяга между инструментом и поверхностью детали. Скорость перемещения инструмента составляет 0,04-0,12 м/с.

Для учеников 1-11 классов и дошкольников
Бесплатные сертификаты учителям и участникам

1.3.2 Классификация методов отделочно-упрочняющей обработки деталей машин

Все известные методы упрочнения подразделяются на 6 основных классов:

Упрочнение с созданием пленки на поверхности

Упрочнение с изменением химического состава поверхностного слоя металла

а) диффузионное насыщение (борирование, цианирование, азотирование, нитроцементация и т.п.)

Упрочнение с изменением структуры поверхностного слоя

а) физико-термическая обработка (лазерная закалка, плазменная закалка);

б) электрофизическая обработка (электроконтактная, электроэрозионная, магнитная обработка);

Упрочнение с изменением энергетического запаса поверхностного слоя

а) обработка в магнитном поле (термомагнитная обработка, импульсным магнитным полем, магнитным полем);

б) обработка в электрическом поле.

Упрочнение с изменением микрогеометрии поверхности и наклепом

а) обработка резанием (точение, шлифование, сверхскоростное резание);

Упрочнение с изменением структуры всего объема металла

б) криогенная обработка (закалка с обработкой холодом, термоциклирование).

Проанализировав выше приведенные данные можно сделать вывод, что для случая ремонтного производства целесообразно использовать, с целью повышения износостойкости восстановленных поверхностей, только лишь методы позволяющие локально изменять свойства материала в одном месте не затрагивая, а тем самым не изменяя свойств уже обработанных и исправных поверхностей детали. К таким методам относится методы обработки с изменением микрогеометрии материала наклепом, применяемый целенаправленно на отдельные поверхности детали.

Основные эксплуатационные свойства деталей машин – износостойкость, прочность, коррозионная устойчивость в значительной мере определяются состоянием их поверхностного слоя, определяемого технологией изготовления. В современном производстве назначение и технологическое обеспечение параметров состояния поверхностей деталей недостаточно обосновано, что приводит либо к завышению требований и удорожанию машин, либо к их занижению и снижению надежности.
Существует достаточно большое количество различных технологических методов повышения качества поверхностей деталей. Наиболее распространенными из них являются, гальванические и химические методы нанесения покрытий, наплавка, напыление, ионная имплантация, лазерная обработка. Обеспечивая повышение эксплуатационных свойств, а так же, улучшая декоративный вид изделий, эти методы в то же время являются экологически небезопасными, загрязняющими окружающую среду и представляющими сложность в утилизации отходов.

Методы повышения качества деталей машин
Большие возможности в технологическом управлении качеством поверхности деталей машин имеют такие прогрессивные методы обработки, как разновидности отделочно-упрочняющей обработки, в основе которых заложено поверхностное пластическое деформирование (ППД). Требуемые параметры качества поверхности и практически все важнейшие эксплуатационные свойства деталей машин могут быть обеспечены процессами упрочнения их методами поверхностного пластического деформирования, максимально проявляющими потенциальные возможности материала. Применение пластического деформирования материала позволяет снизить материалоемкость и повысить надежность и долговечность изделий. В зависимости от назначения метода и пластических деформаций все эти методы можно разделить на три класса: 1) отделочно-упрочняющая обработка поверхностным пластическим деформированием (накатывание, обкатывание, раскатывание, выглаживание, виброобработка, динамическое упрочнение, электромеханическая и комбинированная обработка различных поверхностей деталей машин); 2) формообразующая обработка пластическим деформированием (накатывание зубьев, шлицев, резьб, фасонных поверхностей); 3) отделочно-упрочняющая обработка пластическим деформированием (калибрование наружных и внутренних поверхностей вращения и дорнование). Выглаживание производят инструментом, рабочим элементом которого является алмазный индентор, скользящий по обрабатываемой поверхности. Этим методом можно обрабатывать все виды поверхностей от плоской до фасонной.
Накатывание, раскатывание и обкатывание осуществляют специальным инструментом. При давлении рабочего элемента на обрабатываемую поверхность происходит её локальное пластическое деформирование в месте контакта, наличие различных вращательных и поступательных движений позволяет обрабатывать различные поверхности 9 плоские, цилиндрические, фасонные.
Комбинированная обработка
Особое место среди методов повышения качества деталей машин занимает комбинированная обработка, совмещающая лезвийную и отделочно-упрочняющую обработки. В настоящее время для обработки наружных и внутренних поверхностей вращения достаточно широкое распространение получило совместное точение и обкатывание, осуществляемое с применением комбинированных инструментов, сочетающих в себе режущие и деформирующие элементы. Преимущества совместной обработки резанием и ППД различных поверхностей комбинированными инструментами по сравнению с раздельной обработкой неоспоримо доказаны в современной литературе [6]. Такой метод позволяет не только повысить качество поверхности, но и даёт возможность увеличить производительность, снизить трудоёмкость обработки, что является существенным преимуществом комбинированной обработки перед другими способами повышения качества поверхностного слоя. Однако в настоящее время в справочно-нормативной документации недостаточно полно представлены сведения о рациональной области применения комбинированной отделочно-упрочняющей обработки. Следовательно, использование этого метода требует более подробного исследования и обоснования качества обработанной поверхности в зависимости от свойств обрабатываемого материала, режимов резания, эксплуатационных свойств обрабатываемых деталей. Таким образом, все методы обработки поверхностным пластическим де-формированием имеют широкие возможности в управлении параметрами состояния поверхностного слоя деталей машин, а следовательно и их эксплуатационными свойствами. Опыт современного машиностроения свидетельствует, что при совмещении процесса лезвийной обработки с ППД предоставляется возможность наряду с повышением эксплуатационных свойств изготовляемой продукции одновременно повысить точность и производительность технологического процесса обработки в целом.

Классификация методов отделочно-упрочняющей обработки деталей машин

Все известные методы упрочнения подразделяются на 6 основных классов:

упрочнение с образованием пленки на поверхности;

с изменением химического состава поверхностного слоя;

с изменением структуры поверхностного слоя;

с изменением энергетического запаса поверхностного слоя;

с изменением микрогеометрии поверхности и наклепом;

с изменением структуры по всему объему материала.

2.1 Упрочнение с созданием пленки на поверхности

2.2 Упрочнение с изменением химического состава поверхностного слоя металла

а) диффузионное насыщение (борирование, цианирование, азотирование, нитроцементация и т.п.)

2.3 Упрочнение с изменением структуры поверхностного слоя

а) физико-термическая обработка (лазерная закалка, плазменная закалка);

б) электрофизическая обработка (электроконтактная, электроэрозионная, магнитная обработка);

2.4 Упрочнение с изменением энергетического запаса поверхностного слоя

а) обработка в магнитном поле (термомагнитная обработка, импульсным магнитным полем, магнитным полем);

б) обработка в электрическом поле.

2.5 Упрочнение с изменением микрогеометрии поверхности и наклепом

а) обработка резанием (точение, шлифование, сверхскоростное резание);

2.6 Упрочнение с изменением структуры всего объема металла

б) криогенная обработка (закалка с обработкой холодом, термоциклирование).

Повышение долговечности деталей машин и механизмов, а также широкое применение в технике новых материалов ( пластмасс, металлокерамики и др.) неуклонно требуют оценки их по сопротивлению изнашиванию. [ 1 ]

Повышение долговечности деталей машин методом поверхностноро пластического деформирования ( ППД) или поверхностного наклепа широко используется в промышленности для повышения сопротивляемости малоцикловой и многсцикловой усталости деталей машин. На рис. 155 приведены схемы различных методов ППД. [ 2 ]

К эффективным методам повышения долговечности деталей машин , снижения их веса и экономии легированных сталей должен быть отнесен и способ изометрической закалки стальных деталей до высоких пределов прочности. [ 3 ]

К технологическим факторам повышения долговечности деталей машин относятся мероприятия по улучшению свойств применяемых материалов. [ 4 ]

В настоящее время существует множество технологических методов повышения долговечности деталей машин , основанных на механическом, физическом и химическом воздействии на поверхностный слой, приводящем к. [ 5 ]

Наплавка металлов - один из наиболее эффективных способов повышения долговечности деталей машин - позволяет восстанавливать геометрические размеры изношенных деталей, а также упрочнять их путем применения специальных электродных материалов, обеспечивающих получение наплавленного металла с заданными физическими свойствами. [ 6 ]

Поверхностное упрочнение наклепом или поверхностное пластическое деформирование широко используется для повышения долговечности деталей машин и элементов конструкций. Оно может быть осуществлено различными методами: 1) бомбардированием ( обдувом) металла струей стальной или чугунной дроби ( дробеструйная обработка), струей шариков или суспензии, содержащей абразивные частицы; 2) обкатыванием металла шариками или роликами; 3) выглаживанием инструментом сферической, трапецеидальной или конусной формы из природных или искусственных алмазов или синтетических сверхтвердых материалов ( карбонада, гексанита - Р или эльбора - Р); 4) чеканкой - упорядоченным многократным воздействием на упрочняемую поверхность специальными бойками или вибрирующими шариками или роликами. [ 7 ]

Приведенные выше примеры показывают, что ЭМУ является высокоэффективным методом повышения долговечности деталей машин . Указанные в табл. 15 значения силы тока и скорости выбирают в соответствии с требованиями к глубине упрочнения. [ 8 ]

Наплавка широко применяется в различных отраслях промышленности и является высокоэкономичным методом повышения долговечности деталей машин , повышая их износостойкость в 2 - 6 раз. [ 9 ]

На основании проведенных исследований можно сделать вывод, что сульфидирование, как метод повышения долговечности деталей машин при их работе на трение, повышает их долговечность также и при работе на усталость, особенно в коррозионной среде. [ 10 ]

Впервые введен раздел, посвященный поверхностному деформационному упрочнению, широко применяемому в машиностроении для повышения долговечности деталей машин . Указаны возможности использования ЭВМ для металловедческих исследований, решения технологических вопросов и управления оборудованием в термических цехах. [ 11 ]

Процессы химической и нефтеперерабатывающей промышленности, где применяются агрессивные среды, требуют использования новых материалов для повышения долговечности деталей машин и аппаратов и безотказной их работы. [ 12 ]

В связи с этим в ряде случаев даже применение легированных материалов с более высоким пределом прочности не позволяет разрешить проблему повышения долговечности деталей машин , в частности подверженных действию переменных нагрузок. [ 13 ]

Для снижения расходе энортчш на работу машин, станков, приборов, аппаратов, а также ла процесс бурения скважин, в котором имеет место трение между рожущим инструментом и породой, межго / бурильными трубами и отенками скважин, важно снизить трение. Для повышения долговечности деталей машин , бурового инструмента предотвращения аварий необходимо снизить износ и предотвратить схватывание. Для этой цели используют различные смазочные материал. При использовании хорошей смазки коэффициент трения снижается на порядок, а износ уменьшается в тысячи раз. В качестве смазочных материалов а различных отраслях промышленности используют нефтяные и синтетические масла и различные поверхностно-активные вещества. При бурогаш скважин используют до-бявки - присадки ПАВ в промнвочные жидкости. Добавки ПАВ, снижающие трение, называются антифрикционными присадками. [ 14 ]

На плановый капитальный ремонт мездрильной ( кожевенной) машины, например, расходуется в среднем 250 кг чугунного литья , 140 кг конструкционной стали, 60 кг углеродистой качественной стали, 12 кг бронзы, 5 кг красной меди, 10 5 кг баббита и другие материалы. Совершенно очевидно, что повышение долговечности деталей машин - очень важная народнохозяйственная проблема. [ 15 ]

Выбор способов повышения долговечности деталей машин

Каждый класс деталей должен отвечать определенным условиям работы. Исходя из этих условий, они, как правило, имеют определенные виды повреждений, для предотвращения которых применяют различные технологические методы, приведенные выше. Ниже в табл. 9.23 приведены экономически вытодные способы повышения долговечности ряда деталей.

Читайте также: