Вплив зміцнюючої обробки поверхонь пластичним деформуванням на експлуатаційні властивості деталей машин

Анотація

Ефективність зміцнення деталей машин поверхневим пластичним деформуванням необхідно розглядати як формування всього комплексу параметрів якості поверхні та поверхневого шару і їх вплив на експлуатаційні властивості деталей. Основними параметрами якості поверхні, які впливають на експлуатаційні властивості деталей машин, є геометричні (мікрогеометрія, хвилястість, шорсткість, форма нерівностей, величина опорної поверхні, напрям слідів обробки) та фізичні (структура, ступінь і глибина наклепу, залишкові напруження в поверхневому шарі) параметри. В машинобудуванні ефективно застосовуються досить багато способів зміцнення деталей машин поверхневим пластичним деформуванням, які відрізняються здебільшого схемою силового впливу деформуючого елемента на оброблювану поверхню. Проаналізувавши результати досліджень зміцнення поверхневим пластичним деформуванням поверхневих шарів та поверхонь деталей, встановлено, що практично всі виниклі при цьому структурні зміни сприяли зміцненню матеріалу поверхневого шару і підвищенню опору пластичній деформації. Збільшення щільності дислокацій та виділення карбідів блокують зсуви за площинами ковзання і створюють перешкоди руху дислокацій. Завдяки цим змінам підвищується опір утворенню та поширенню втомних тріщин. Глибина наклепу, величина залишкових напружень та приріст твердості залежать від вихідної структури і хімічного складу матеріалу. Істотний вплив на зносостійкість чинять режими зміцнення. Застосування алмазного вигладжування, віброобробки, комбінованих методів (поверхневе пластичне деформування в поєднанні з іншими способами зміцнення, а також використання комбінованого інструменту) відкриває нові можливості у підвищенні характеристик якості поверхні та поверхневого шару деталей, а отже, підвищенні їх експлуатаційних властивостей при всьому розмаїтті та  складності процесів експлуатації. На основі результатів проведених досліджень запропоновано практичні рекомендації щодо застосування методів зміцнюючої обробки поверхневим пластичним деформуванням поверхонь деталей машин та методику проектування технологічних процесів їх виготовлення з врахуванням виробничих можливостей.