А. А. РАУБА, А. А. РАЖКОВСКИЙ, С. В. ПЕТРОЧЕНКО
МАТЕРИАЛОВЕДЕНИЕ
РАЗДЕЛ
«Методы поверхностного упрочнение деталей»
ОМСК 2013
Министерство транспорта Российской Федерации
Федеральное агентство железнодорожного транспорта
Омский государственный университет путей сообщения
А. А. Рауба, А. А. Ражковский, С. В. Петроченко
МАТЕРИАЛОВЕДЕНИЕ
РАЗДЕЛ
«МЕТОДЫ ПОВЕРХНОСТНОГО УПРОЧНЕНИЯ ДЕТАЛЕЙ»
Утверждено редакционно-издательским советом университета
в качестве методических указаний к лабораторной работе
для студентов 1-го, и 2-го курсов
Омск 2013
УДК 620.22 (076.5)
ББК 34.651 я7
Р95
Материаловедение. Раздел «Методы поверхностного упрочнения деталей»: Методические указания к лабораторной работе / А. А. Рауба, А. А. Ражковский, С. В. Петроченко; Омский гос. ун-т путей сообщения. Омск, 2013. 22 с.
В методических указаниях представлено описание лабораторной работы, в которой рассмотрены три группы основных методов поверхностного упрочнения металлов и приведены рекомендации по их практическому применению.
Методические указания предназначены для студентов 1-го и 2-го курсов, изучающих дисциплины «Материаловедение», «Материаловедение и технология конструкционных материалов», и «Конструкционные и электротехнические материалы», очной и заочной форм обучения.
Библиогр.: 2 назв. Рис. 9.
Рецензенты: доктор техн. наук, профессор А. Ю. Попов;
доктор техн. наук, профессор А. В. Бородин.
Омский гос. университет
путей сообщения, 2013
ОГЛАВЛЕНИЕ
Введение…………………………………………………………….……… |
4 |
Лабораторная работа. Методы поверхностного упрочнение деталей … |
5 |
1. Краткие теоретические сведения ……...………….…………………… |
5 |
1.1 Механическое упрочнение поверхности ……………………………. |
5 |
1.2 Термическое упрочнение (поверхностная закалка) ………………… |
7 |
1.3 Химико-термическая обработка (ХТО)……………………………… |
9 |
2. Порядок выполнения работы …………………………........................... |
17 |
3 Содержание отчета ……………………………….…………………….. |
17 |
4. Вопросы для самоконтроля ………………………………………..…. |
18 |
Библиографический список…………………………………..…………... |
18 |
ВВЕДЕНИЕ
Многие детали машин работают в условиях трения и подвергаются действию ударной и изгибающей нагрузки, поэтому они должны иметь твердую, износостойкую поверхность, прочную и одновременно вязкую и пластичную сердцевину. Это достигается поверхностным упрочнением.
Назначение поверхностного упрочнения – повышение прочности, твердости, износостойкости поверхностных слоев деталей при сохранении вязкой, пластичной сердцевины для восприятия ударной нагрузки.
У деталей машин, работающих при динамических и циклических нагрузках, трещины усталости возникают в поверхностных слоях под влиянием растягивающих напряжений. Если на поверхности создать остаточные напряжения сжатия, то растягивающие напряжения от нагрузок в эксплуатации будут меньше и увеличится предел выносливости (усталости). Создание в поверхностных слоях деталей напряжений сжатия – второе назначение поверхностного упрочнения.
Техническими условиями на изготовление детали задаются твердость и глубина упрочненного слоя, а также прочность и вязкость сердцевины.
Основные методы поверхностного упрочнения можно разделить на три группы:
механические – пластическое деформирование поверхностного слоя детали для обеспечения его наклепа (нагартовки);
термические – поверхностная закалка;
химико-термическая обработка (цементация, азотирование, хромирование и другие).
В настоящее время используются комбинированные методы поверхностного упрочнения, основанные на комплексном воздействии на материал тепловых, деформационных и физико-химических процессов. К ним можно отнести поверхностную термомеханическую обработку, лазерную обработку, электроискровое легирование, ионную имплантацию поверхности и др.