SU856772A1 - Method of strengthening part plane surfaces - Google Patents

Method of strengthening part plane surfaces Download PDF

Info

Publication number
SU856772A1
SU856772A1 SU792860654A SU2860654A SU856772A1 SU 856772 A1 SU856772 A1 SU 856772A1 SU 792860654 A SU792860654 A SU 792860654A SU 2860654 A SU2860654 A SU 2860654A SU 856772 A1 SU856772 A1 SU 856772A1
Authority
SU
USSR - Soviet Union
Prior art keywords
roller
depth
diameter
layer
deformation
Prior art date
Application number
SU792860654A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Марк Соломонович Дрозд
Юрий Иванович Сидякин
Виталий Леонидович Шевченко
Original Assignee
Волгоградский Политехнический Институт
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Волгоградский Политехнический Институт filed Critical Волгоградский Политехнический Институт
Priority to SU792860654A priority Critical patent/SU856772A1/en
Application granted granted Critical
Publication of SU856772A1 publication Critical patent/SU856772A1/en

Links

Landscapes

  • Heat Treatment Of Steel (AREA)

Description

о tabout t

Изобретение относитс  к машиностроению , в частности к поверхностному пластическому деформированию (ППД) деталей машин с целью повышени  их усталостной прочности.The invention relates to mechanical engineering, in particular, to surface plastic deformation (FPD) of machine parts in order to increase their fatigue strength.

Известен способ упрочнени  деталей ППД путем обкатки их роликами, когда дл  заданных значений fff и hg Q предварительно определ ют рабочую нагрузку Р на эти ролики, а профильные радиусы роликов выбирают в зависимости от Р fl.The known method of hardening the parts of the FPU by rolling them with rollers, when for given values of fff and hg Q the working load P for these rollers is preliminarily determined, and the profile radii of the rollers are chosen depending on P fl.

Цель изобретени  - повышение эффективности упрочнени  за счет увеличени  усталостной прочности деталей машин.The purpose of the invention is to increase the hardening efficiency by increasing the fatigue strength of machine parts.

- 20- 20

Эта цель достигаетс  тем, что производ т испытание на разрыв стандартного образца, изготовленного из материала упрочн емой детали, и перед обкаткой определ ют предельную рав- 25 номерную деформацию материала детали при раст жении, и деформируют поверхностный слой детали ,роликом, добива сь деформации, равной измеренной, при этом профильный радиус ролика и 30This goal is achieved by performing a tensile test of a standard sample made from a material of a hardened part, and determining the limiting uniform distortion of the material of the part under stretching before rolling, and deforming the surface layer of the part, with a roller, until the deformation, equal to the measured, while the profile radius of the roller and 30

усилие Р на него выбирают из следующих соотношенийforce P on it is chosen from the following ratios

-r / HTl-r / htl

/|1„С--г / | 1 „C - g

B.DpVxepHBB.DpVxepHB

1tHD-fls p )b , . , ... Хеи500Е.р Y Dp-vDa 50 Dp4Т) где Op - диаметр ролика в плоскости обкатки;1tHD-fls p) b,. , ... Hei500E.r Y Dp-vDa 50 Dp4Т) where Op is the diameter of the roller in the running-in plane;

D - диаметр обрабатываемой детьли ,D is the diameter of the workpiece,

Qr предел текучести материала упрочн емой детали; .Qr yield strength of the material of the hardened part; .

НД - пластическа  твердость материала детали;ND is the plastic hardness of the material of the part;

fi- - глубина пластически деформированного сло  детали,fi- - the depth of the plastically deformed part layer,

fp - предельна  равномерна  деформаци  материала детали при раст жении/fp - extreme uniform deformation of the material of the part under stretching /

X - коэффициент, .учитывающий; вли ние эксцентриситета контактной площадки на глубину деЙормированнЬго сло ; Рд - условна  критическа  нагрузка , при которой в центре контакта шарика диаметром 10 мм с плоскостью зарождаетс  пластическа  деформаци .X is the coefficient that takes into account; the influence of the eccentricity of the contact area on the depth of the de-normalized layer; RD is the conditional critical load at which plastic deformation arises at the center of contact of a ball 10 mm in diameter with a plane.

Способ осуществл етс  следующим образом.The method is carried out as follows.

Из материала детали изготавливают стандартный образец дл  испытани  на разрыв. При испытании определ ют предельную равномерную деформацию р этого материала при раст жении. Затем по имеющимс  рекомендаци м назначают глубину пластически деформированного сло  hg. A standard tensile test is made from the material of the part. In the test, the limiting uniform strain p of this material is determined upon stretching. Then, according to available recommendations, the depth of the plastically deformed layer hg is determined.

По приведенным формулам вычисл ютс  профильный радиус ролика г и усилие обкатывани  Р.Using the above formulas, the profile radius of the roller r and the rolling force R are calculated.

Обкатку производ т с рассчитанными параметрами, при этом пластическа  деформаци  поверхностного сло  приблизительно равна предельной равномерной деформации данного материала .The run-in is made with the calculated parameters, and the plastic deformation of the surface layer is approximately equal to the maximum uniform deformation of this material.

Пример. Изготовл ют несколько серий образцов диаметром 0 10 м из сталей марок 30 и 30«ГСА. Образцы одной серии подвергают накатке роликами , имеющими профильные радиусы Г, приблизительно равные вычисленным по формуле О), при этом примен ют рабочие нагрузки, вычисленные по формуле (2). Образцы остальных серий изготовленные из того же материала, накатывают роликами с профильными радиусами, отличными от npeflJiaraeNKJx оптимальных. При этом усилие подбирают таким образом, что глубина hg наклепанного сло  одинакова дл  образцов одной серии, диаметр ролика Dp, измеренный в плоскости сечени  детали, во всех случа х также одинаков и равен удвоенному диаметру детали, т.е. 20 мм.Example. Several series of specimens with a diameter of 0–10 m are made from steel grades 30 and 30 “GSA. Samples of one series are subjected to rolling with rollers having profile radii G approximately equal to those calculated using the formula O), and the working loads calculated using formula (2) are used. Samples of the rest of the series made from the same material are rolled with rollers with profile radii different from the optimum npeflJiaraeNKJx. In this case, the force is selected in such a way that the hg depth of the hardened layer is the same for samples of the same series, the diameter of the roller Dp, measured in the section plane of the part, is also the same in all cases and is equal to twice the diameter of the part, i.e. 20 mm.

Образцы всех серий после накатки роликами испытывают на знакопеременный изгиб на машине УКИ-ЮМ и определ ют их долговечность (по разрушению ) при данном уровне рабочего напр жени . Результаты испытаний на знакопеременный изгиб стальных об разцов диаметром DB 10 мм, упрочненных обкаткой poликa ш Dp 20 мм по различным режимам приведены в таблице.Samples of all series after rolling with rollers are tested for alternating bending on a UKI-YuM machine and their durability (by failure) is determined at a given level of operating voltage. The results of the tests for alternating bending of steel samples with a diameter of 10 mm DB, reinforced by rolling a roll w Dp 20 mm in various modes are shown in the table.

Из рассмотренных данных таблицы видно, что максимальна  долговечность образцов достигаетс  при условии , когда f р, т.е. когда величины г и Р отвечают их оптимальным значени м (в таблице подчеркнуты ) , вычисленным по предлагаемым 5 формулам. Так, дл  образцов серии а из стали 30 (Ер 0,15) оптимальными будут значени  Гр. 1,8 мм и РОПТ 96 кгс; дл  образцов серии (f из стали (р 0,09) - соответственно ГОРТ 3,45 мм и РОПТ 138 кгс и т.д. Отклонение f . от tp (равно как и г от г,.) в любую сторону приводит к снижению долговечности образца детали при всех глубинах h.From the considered data of the table it is seen that the maximum durability of the samples is achieved under the condition when f p, i.e. when the values of r and P correspond to their optimal values (underlined in the table), calculated from the proposed 5 formulas. Thus, for samples of series a of steel 30 (Ep 0.15), the values of Gy will be optimal. 1.8 mm and RAPT 96 kg; for samples of the series (f from steel (p 0.09) - GORT, respectively, 3.45 mm and RAPT 138 kgf, etc. Deviation f. from tp (as well as g from g ,.) in any direction leads to a decrease in the durability of the sample details at all depths h.

Таким образом,- применение предлагаемого способа упрочн ющей обкатки цилиндрических деталей посредством поверхностного пластического деформировани  позвол ет существенно повысить их усталостную прочность за счет более полной реализации ресурсов упрочнени , а так же обеспечить выбор экономически наивыгоднейших режимов обработки,учитывающих физикомеханические свойства материала, ее размеры и требовани , предъ вл емые к качеству обрабатываемой поверхности .Thus, the application of the proposed method of strengthening the rolling of cylindrical parts by means of surface plastic deformation allows to significantly increase their fatigue strength due to more complete realization of the resources of strengthening, as well as to ensure the selection of economically most advantageous processing modes that take into account the physical and mechanical properties of the material, its dimensions and requirements. imposed on the quality of the treated surface.

а) Сталь 30; НД 170; ffy 34 кгс/мм ; .(Ер 0,15; h, (г 1,8 мм; Р 96 кгс)a) Steel 30; ND 170; ffy 34 kgf / mm; (Ep 0.15; h, (g 1.8 mm; P 96 kgf)

Claims (1)

1,05 мм б) Сталь ЗОх ГСЛ: НД 286; 63,5 (h 3,45 мм; Р Примечание. Преимущество предлагаемого способа в том, что применение рассчитанных в соответствии с предложенными 1 зависимост ми значений и Р в процессе обкатки детали роликом позвол  ет при заданной глубине пластически деформированного сло  IV обеспечить в этом слое интенсивность пластической деформации, равную предельной равномерной деформации материаJia детали при раст жении, что доводи до предела положительное действие упрочн ющих факторов (т.е. наклепа и остаточных напр жений) и тем самым способствует существенному повышению эффективности упрочнени  за счет мак симального увеличени  при заданном значении усталостной прочности деталей. Формула изобретени  Способ упрочиени  деталей поверхностным пластическим деформированием на заданную глубииу,включающий обкатку поверхности детали роликом, рабочую нагрузку на который определ ют по механическим свойствам материала детали, отличающийс  тем, что, с целью повышени  эффективности упрочнени  за счет увеличени  усталостной прочности, перед обкаткой из мер ют предельную равномерную деформацию материала детали при раст жеПродолжение таблицы1.05 mm b) Steel ZOx GSL: ND 286; 63.5 (h 3.45 mm; P Note. The advantage of the proposed method is that the use of calculated values in accordance with the proposed 1 dependencies and P in the process of rolling a part with a roller allows for a given depth of plastically deformed layer IV to provide in this layer the intensity of plastic deformation, which is equal to the maximum uniform deformation of the material when stretched, which brings to the limit the positive effect of the strengthening factors (i.e., work hardening and residual stresses) and thereby contributes substantially Improving hardening efficiency due to maximum increase at a given value of the fatigue strength of parts. Formula of the Invention A method for hardening parts by surface plastic deformation to a given depth, including running the surface of the part with a roller, the workload of which is determined by the mechanical properties of the part material, characterized in , in order to increase the hardening efficiency by increasing fatigue strength, extreme uniform deformation is measured before the run-in. material details when growing the same Continued table мм Число циклов до раэруи1ени  образцов из сталей марок 20 и ЗОхГСА, не подвергнутых обкатке роликами , составл ет соответственно N 15000 и N 27000 циклов. кг/мм ; р- 0,09; h 0,90 138 кгс) формируют поверхностный ли роликом, добива сь деравной измеренной, при ильный радиус ролика и усинего выбирают из следуюмих ий Y i -)exp(p диаметр ролика в плоскости обкатки диаметр обрабатываемой детали ; предел текучести материала упрочн емой детали пластическа  твердость материала детали глубина пластически деформированного сло  детали; предельна  равномерна  деформаци-  материала детали при раст жении/ коэффициент f учитыва эщий вли ни.е эксцентрисите.та.. контактной площадки на глубину деформированного сло ; ll,€p /2,а РО ГРрРв 600tpV 50 диаметр ролика в плоскости обкаткиJmm The number of cycles before the samples are eradicated from steel grades 20 and OXGSA, not subjected to rolling by rollers, is N 15000 and N 27000 cycles, respectively. kg / mm; p - 0.09; h 0.90 138 kgf) form a surface roller, to achieve the same measured, with the roller radius and usiny chosen from the following Y i -) exp (p diameter of the roller in the working plane of the diameter of the workpiece; yield strength of the material of the hardened part plastic the hardness of the material of the part is the depth of the plastically deformed layer of the part; the maximum uniform deformation is the material of the part under tension / coefficient f taking into account the real influence of the eccentricity. of the contact pad on the depth of the deformed layer; ll, p / 2, and P About ГРРРв 600tpV 50 roller diameter in the running-in planeJ дкаметр обрабатываемой детали / . . пластическа  твердость матед )иала детали (гост 18835-78) Density of the workpiece. . plastic hardness of material) (GOST 18835-78) глубина пластически дефррмированного сло  детали; предельна  равномерна  деформаци  материала детали при раст жении; коэффициент, учитывагациЯ вли ние эксцентриситета контактной площадки на глубину деформированного сло ;the depth of the plastically deflated part layer; extreme uniform deformation of the material of the part under stretching; coefficient taking into account the influence of the eccentricity of the contact pad on the depth of the deformed layer; PJJ - условна  критическа  нагрузка , при которой в центре контакта шарика диаметром 10 мм с плоскостью зарождаетс  пластическа  деформаци .PJJ - conditional critical load, at which plastic deformation is generated in the center of contact of a ball with a diameter of 10 mm with a plane. Источники информации, прин тые во внимание при экспертизеSources of information taken into account in the examination I. Брасловский В.И. Технологи I. Braslovsky V.I. Technologists обкатки крупных деталей роликами. М., Машиностроение , .running large parts with rollers. M., Mechanical Engineering,.
SU792860654A 1979-12-27 1979-12-27 Method of strengthening part plane surfaces SU856772A1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU792860654A SU856772A1 (en) 1979-12-27 1979-12-27 Method of strengthening part plane surfaces

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU792860654A SU856772A1 (en) 1979-12-27 1979-12-27 Method of strengthening part plane surfaces

Publications (1)

Publication Number Publication Date
SU856772A1 true SU856772A1 (en) 1981-08-23

Family

ID=20868344

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
SU792860654A SU856772A1 (en) 1979-12-27 1979-12-27 Method of strengthening part plane surfaces

Country Status (1)

Country Link
SU (1) SU856772A1 (en)

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Bell et al. The fatigue characteristics of plasma nitrided three pct Cr-Mo steel
SU856772A1 (en) Method of strengthening part plane surfaces
CN101063676A (en) Nondestructive detecting method of spring steel decarburized layer deepness
RU2156683C1 (en) Method for strengthening steel plates
Burns et al. Paper 28: Effect of Mean Shear Stress on the Fatigue Behaviour of Thick-Walled Cylinders
SU726190A1 (en) Method of steel articles strengthening
SU1733220A1 (en) Method of strengthening parts
Cherif et al. Integration of a Deep Rolling Process in the Heat Treatment of SAE1045 Steel: a Way to Reduce and Optimize the Production Chain
SU800213A1 (en) Method of measuring part strengthening strain
Sakai et al. A study on very high cycle fatigue property of high strength steel for particular use as medical tablets compressing punches
SU464631A1 (en) The method of strengthening products
SU1552051A1 (en) Specimen for determining mechanical properties of metallic materials
SU1315490A1 (en) Method for hardening workpieces
SU1668911A1 (en) Method of producing fatigue crack in a specimen
JPH0717998B2 (en) Surface treatment method for endless metal belt
SU952616A1 (en) Method of working solid material
SU1288542A1 (en) Method of testing sheet material in bending
Bellow et al. Residual stresses and fatigue of surface treated welded specimens
Bonnen et al. The effect of periodic overloads on biaxial fatigue of normalized SAE 1045 steel
SU1275050A1 (en) Method of strengthening steel articles
Nawwar et al. The improvement of fatigue strength by edge treatment: Paper describes a method of improving the fatigue strength of sheet material by edge treatment referred to as edge dimpling
SU1715865A1 (en) Method of treating metal products
SU1400862A2 (en) Method of burnishing parts
Kazanavičius et al. Leather Softening by Shearing
RU2069142C1 (en) Tool for surface strengthening of bearing fillet of shafts