Аннотация

Область рационального использования данных методов – в машиностроении.

Большинство деталей машин работают в условиях изнашивания, кавитации, циклических нагрузок, коррозии при криогенных или высоких температурах, при которых максимальные напряжения возникают в поверхностных слоях металла, где сосредоточены основные концентраторы напряжения. Газотермическое напыление, наплавка, химико-термическая обработка повышают твёрдость, кавитационную и коррозионную стойкость и, создавая на поверхности благоприятные остаточные напряжения сжатия, увеличивают надёжность и долговечность деталей машин. Кроме того увеличить прочность и сопротивление усталости можно созданием соответствующих композиций сплавов и технологии обработки. При сохранении достаточно высокой пластичности, вязкости и трещиностойкости данные методы повышают надёжность и долговечность машин и понижают расход металла на их изготовление вследствие уменьшения сечения деталей.

Методы упрочнения металлов можно условно разделить на шесть основных классов. Внешние условия протекания процессов неодинаковы: в газовой среде; в жидкости; в пасте; без использования или с использованием теплоты при нормальном, повышенном или высоком давлении; в низком, среднем или глубоком вакууме; в атмосфере водяного, водогазового или ионного пара; в контролируемых атмосферах экзогаза или эндогаза; в электропроводящей или диэлектрической среде; в среде с поверхностно- активными или абразивными свойствами; в магнитном, электрическом, гравитационном или термическом поле. Выбор сочетаний внешних условий и характеризует специфические особенности технологических процессов.

Любой экономически обоснованный метод упрочнения требует проверки типовой технологии в конкретных условиях для каждого вида упрочняемого изделия. Применяемость метода определяют по основным факторам, характеризующим внешние и внутренние условия эксплуатации упрочненных изделий и технико-экономические возможности использования метода в сложившихся условиях и в перспективном периоде. В каждом конкретном случае для каждого вида упрочняемого изделия на выбор и принятие обоснованного решения о целесообразности использования метода упрочнения влияет своя, специфическая, группа факторов. Наиболее полная оценка приемлемости метода для данных условий возможна в том случае, если рассматривается наиболее полное число факторов и связи между ними.

С этой целью рационально изучить и классифицировать основные факторы, действующие в данных конкретных условиях.

Внедрение технологии упрочняющей обработки требует проведения большого комплекса подготовительных работ. В комплекс подготовительных работ входит: определение номенклатуры изделий; изучение условий эксплуатации деталей (рабочих поверхностей); анализ целесообразности их упрочнения; выбор наиболее эффективного, экономически оптимального метода упрочнения, его экспериментальная проверка в лабораторных условиях; подготовка материальной базы – приобретение и изготовление стандартизованного и нестандартизованного оборудования, различных приборов и инструментов; подготовка производственных помещений и коммуникаций; накопление основных и вспомогательных материалов.

Для получения структур, близких к равновесному состоянию, применяют нормализацию – нагрев стали до заданной температуры, выдержку при ней и последующее охлаждение на открытом воздухе. В процессе нормализации улучшаются механические свойства, уменьшаются остаточные деформации, осуществляется подготовка структуры стали для последующей обработки.

Большими возможностями в улучшении эксплуатационных свойств поверхностей деталей обладают методы, основанные на применении концентрированных потоков энергии, что связано с локальностью действия на обрабатываемую поверхность.

Анализ литературных источников показал, что каждый из технологических методов, в том числе и импульсные, имеют свои достоинства и недостатки, а также область рационального применения, а их энергоэффективность определяется удельным расходом энергии.

ВЫВОДЫ:

Каждый из технологических методов повышения надежности деталей машин, имеет свою область применения. При упрочнении металла изменяются его качественные свойства, которые определяют срок эксплуатации изделий. Для обеспечения конкурентоспособности выпускаемой продукции в различных отраслях машиностроения в последнее время уделяется большое внимание совершенствованию и применению энергоэффективных технологий, позволяющих повысить производительность и снизить затраты на изготовление деталей машин заданного качества.

ЛИТЕРАТУРА

1. Полевой, С. Н. Упрочнение металлов: Справочник / С. Н. Полевой, В. Д. Евдокимов. – М. : Машиностроение. – 1994. – 496 с.