SU1315490A1 - Способ упрочнени деталей - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к области обработки металлов пластической деформацией и может быть использовано дл  упрочнени  деталей в машиностроении . Цель изобретени  - повышение циклической долговечности деталей. Сущность изобретени  заключаетс  в том, что деталь 1 консольно крепит с  в цанговом зажиме 3. К другому концу детали через подшипник и т гу прикладываетс  изгибающий момент, создаваемый грузом. При вращении детали на ее поверхности, на которой создаютс  раст гивающие напр жени , провод т поверхностное пластическое деформирование роликом. В результатеi когда после наклепа внешние нагрузки снимаютс , внутренние слои сжимаютс  и дополнительно к остаточным напр жени м от наклепа добавл ютс  напр жени  от упругого сжати  материала из- за предварительного раст жени  мате риала. 1 ил. 1 табл. € (Л со СП 4 ;о о

Description

10

15

Изобретение относитс  к обработке металлов пластической деформацией и может быть использовано дл  упрочнени  деталей машиностроени .

Цель изобретени  - повышение циклической долговечности деталей,

На чертеже изображено устройство реализуюш;ее предлагаемый способ.

Устройство содержит деталь 1, котора  консольно крепитс  в цанговом зажиме 2, к другому концу детали через подшипник и т гу прикладываетс  изгибающий момент, создаваемый грузом Р., ролик-3 дл  поверхностного пластического деформировани  с нагрузкой Р, 196 Н, что обеспечивает конкретные напр жени , превышающие предел текучести материала С (Т г 900 МПа).

Сущность изобретени  заключаетс  в том, что предварительно провод т упругое циклическое деформирование детали машин за счет внешнего нагру- жени , после чего провод т наклеп в фазе упругого раст жени  материала . После наклепа внешние нагрузки снимаютс , внутренние слои сжимаютс  и дополнительно к остаточным напр же- ни м от наклепа G .c добавл ютс  напр жени  от упругого сжати  материа- па из-за предварительного раст жени  материала до напр жений &„, Остаточные сжимающие напр жени  в поверхности (F „ складываютс  из напр жеOCTi

НИИ от пластической деформации и уп- i ругих напр жений, равных по абсолют20

25

30

ной величине G,

Р

.с н.сж

(Ср),

где G

н. с

G 1 ост , с

сжимающие напр жени  наклепа ;

раст гивающие напр жени  при упругой деформации; коэффициент остаточности напр жений ( 1); остаточные сжимающие, пр жени .

Остаточные сжимающие напр жени  ост. с могут достигать болы их значений за счет значительного предварительного упругого раст жени  даже при относительно малом наклепе и соответственно малых .сж

Пример, Испытани  провод т на цилиндрических образцах из стали . Размер и форма образцов соответ- стуют ГОСТу. Перед началом экспери

5

с

i

0

5

0

0

5

мента образцы подвергают термообработке на Gg 1200 МПа.

Усталостные испытани  провод т на машинах при скорости вращени  шпиндел  3000 об/мин. Наклеп (накатка ) поверхн ости образца в зоне концентратора напр жений создают роликом из стали диаметром 22 мм при удельном давлении в зоне контакта 2900 МПа.

Режим испытани : изгибающа  нагрузка Р 196 МН, что соответствует напр жени м раст жени  в образце в зоне наклепа . 455,58 МПа. Давление на ролик задаетс  нагрузкой Р, 196 МН, что соответствует контактным напр жени м на поверхности образца G 900 МПа.

Дл  сравнени  известных способов упрочнени  и предлагаемого. выбирают шесть режимов испытаний.

Режим. 1. Определение исходной долговечности. Образец испытывают до разрушени . Нагрузка на образец Р 127,4 Н.

Режим 2. Упрочнение изгибом. Вращающийс  образец нагружаетс  под нагрузкой (3500 оборотов), плавно разгружаетс  без остановки машины, з атем испытываетс  до разрушени . Упрочн юща  нагрузка Р 156,8 Н, нагрузка при испытани х P.J 127,4 Н, по l .

Режим 3. Упрочнение обкаткой роликом ненагруженн.ого образца. Нагрузка на ролик Р| 196 Н, После этог о испытани  до разрушени  Р 127,4 Н.

Режим 4. Последовательное упрочнение изгибом и обкаткой роликом ненагруженного образца(режимы 2 и 3 последовательно ) . После этого испытани  до разрушени . Р 127,4 Н (по lj + наклеп) .

Режим 5. Наклеп обкаткой роликам при статическом раст жении Р 196 Н, 19,6 кН. Затем испытани  до разрушени  7 127,4 Н, по 2.

Режим 6, Наклеп обкаткой роликом при циклически измен ющемс  раст гивающем напр жении, Р, 196 Н,

0 Р.

127,4 Н, после этого испытани 

55

до разрушени , Р2 127,4 Н.

Результаты испытаний даны в таб- лице. Полученные результаты показывают, что на режимах, соответствующих известным способам упрочнени , значени  коэффициента упрочнени  лежат в

.313

пределах 1,86-2,4. Максимальное увеличение долговечности получают при упрочнении образцов по предлагаемому способу (коэффициент упрочнени  16).

Таким образом,.из результатов испытаний видно, что ни один из извест- .ньпс способов по отдельности, ни применение комбинаций из них не дают столь высокой эффективности как пред лагаемый способ упрочнени .

t,0

129,120 107,650 127,060

2,23

1,86

2,19

Редактор Н. Гунько

Составитель А. Кулемин Техред М.Ходанич

Заказ 2318/27Тираж 549Подписное

ВНИШШ Государственного комитета СССР

по делам изобретений-и открытий 113035, Москва, Ж-35, Раушска  наб., д. 4/5

Производственно-полиграфическое- предпри тие, г. Ужгород, ул. Проектна , 4

15490

Формула

изобретени 

10

Способ упрочнени  деталей, включающий упругое раст жение и одновременное поверхностное пластическое деформирование роликом, о т л и - чаю-щийс  тем, что, с целью повьшени  циклической долговечности деталей, упругое раст жение осуществл ют циклически путем вращени  с консольным изгибом.

139,316

927, W6

1,86

2,19

2,4

16.01

Корректоре. Шекмар

Claims (1)

1. Формула изобретения

   Способ упрочнения деталей, включающий упругое растяжение и одновре$ менное поверхностное пластическое деформирование роликом, отличающийся тем, что, с целью повышения циклической долговечности деталей, упругое растяжение осуществляют циклически путем вращения с кон сольным изгибом..

   Характеристики способа Определение ИСХОДНОЙ долговечности Упрочнение изгибом, И Упрочнение обкаткой роликом Последовательное упрочнение изгибом и обкаткой роликом, [1]+ обкатка Упрочнение обкаткой при статическом растяжении. И Наклеп при циклическом нагружении (предлагаемый способ) Р е ЖИМ •......... _ — _____ _ -.....----- — - -------— Значения долговеч- 88,500 59,800 65,100 369,900 356,00 120,300 нести, тыс. циклов 91,100 258,00 223,300 31,300 55,600 1146,700 38, ЮО 273,800 '74,500 33,000 43,100 312,000 54,100 75,500 106,400 259,700 46,900 236,500 39,300 112,300 124,900 145,700 120,500 - 351,000 137,500 1000,000 356,500 3854,000 49500 177,100 1038,400 . 553,700 1628,400 1И4.500 1296,600 1234,300 Средний логарифм Долговечность по сред 4,763 5,111 5,032 5,104 5,144 5,967 нему-логарифму 57,940 129,120 107,650 127,060 139,316 927,406

   Коэффициент упрочнения

   по числу циклов до разрушения 1,0 2,23 1,86 2,19 2,4 16,01