2.5.4 Упрочнение поверхностным деформированием.

Наиболее распространенный вид упрочняющей обработки — поверхностное пластическое деформирование — простой и эффективный способ повышения несущей способности и долговечности деталей машин и сооружений, работающих в условиях знакопеременных нагрузок (оси, валы, зубчатые колеса, подшипники, поршни, цилиндры, сварные конструкции, инструменты и т. п.). Кроме того, поверхностное пластическое деформирование значительно улучшает шероховатость поверхности, повышает износостойкость деталей, улучшает их внешний вид (упрочняюще-отделочная обработка).

Поверхностное пластическое деформирование — обработка деталей давлением, при котором пластически деформируется только их поверхностный слой. Такое деформирование осуществляется инструментом, деформирующие элементы которого (шарики, ролики или тела иной конфигурации) действуют на поверхность путем качения, скольжения или внедрения.

Поверхностное пластическое деформирование оказывает следующие положительные воздействия:

• повышает твердость поверхности;

• уменьшает шероховатость поверхности;

• повышает износостойкость деталей;

• повышает сопротивление схватыванию;

• увеличивает предел выносливости деталей.

Наибольшее распространение получили следующие методы поверхностного деформирования:

• деформирование накатыванием (шариками или роликами);

• алмазное выглаживание;

• дорнование;

• дробеструйная обработка;

• центробежно-шариковая обработка.

Контрольные вопросы:

1. Назовите способы поверхностного упрочнения стали.

2. Какие методы поверхностной закалки вы знаете?

3. Назовите виды химико-термической обработки.

4. Что такое цементация, азотирование, цианирование?

5. Что такое диффузная металлизация?

6. В чем суть поверхностного пластического деформирования, его преимущества?

7. Назовите виды поверхностного деформирования.

3 Материалы, применяемые в машиностроении

3.1 Углеродистые стали

3.1.1 Общие сведения.

Основным продуктом черной металлургии является углеродистая сталь. Кроме основы – железа, содержание которого составляет от 97 до 99,5%, в состав углеродистой стали входят и многие другие химические элементы, попадающие в её состав в результате технологических процессов производства. Кроме того, невозможно полностью удалить из металла серу, фосфор, азот, кислород, водород. В стали могут находиться и случайные примеси: никель, хром, медь, и др., содержание которых зависит от способа выплавки стали. Но такой элемент, как углерод, вводят в сталь и специально для упрочнения стали.

Сталь классифицируют по следующим признакам:

1. по способу производства:

• мартеновская;

• конверторная;

• бессемеровская;

• электросталь;

• тигельная;

• получаемая прямым восстановлением из обогащенной руды;

2. химическому составу:

• углеродистая;

• легированная;

3. назначению:

• конструкционная;

• инструментальная;

• с особыми свойствами;

4. структуре:

• перлитная;

• аустенитная;

• ферритная;

• мартенситная;

• карбидная;

5. качеству:

• обыкновенная (содержание серы и фосфора до 0,1%);

• качественная (содержание серы и фосфора менее 0,035%);

• высококачественная (содержание серы и фосфора менее 0,025%);

• особовысококачественная (содержание серы менее 0,015% и фосфора менее 0,025%);

6. по степени раскисления:

• спокойная;

• кипящая;

• полуспокойная.