ВУЗ: Не указан
Категория: Не указан
Дисциплина: Не указана
Добавлен: 15.10.2024
Просмотров: 61
Скачиваний: 0
рации приводит к быстрому выходу детали из строя.
Глубина |
азотированного слоя стали 38ХМЮА при тем |
пературе |
500 °С (и продолжительности азотирования |
48 ч) составляет 0,2 мм, а твердость на поверхности (по
Внккерсу) — 1 ООО; |
при |
600 °С |
1 |
мм и |
750, |
а при |
||||||||||||||
650°С—1,25 мм и 600. |
Наи |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||
большая |
глубина |
|
азотирова |
12 |
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||
ния составляет 0,5—0,7 мм. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||
|
Максимальная |
|
|
разность |
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||
магнитной |
индукции |
в |
поверх |
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||
ностном |
азотированном слое и |
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||
сердцевине составляет для этой |
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||
стали 0,8 тл и достигается в по |
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||
ле |
2 000 |
а/м |
(рис. 7-14). Ко |
|
О |
/ |
2 |
|
J |
|
5 |
V |
||||||||
эрцитивная |
|
сила |
азотирован |
Рис. |
|
7-13. |
Изменение |
кон |
||||||||||||
ного и неазотированного |
слоев |
|
||||||||||||||||||
соответственно |
равна |
2 700 и |
центрации |
азота |
на |
поверх |
||||||||||||||
ности |
азотированного |
слоя |
||||||||||||||||||
1 380 а/м. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
в зависимости |
от |
продол |
||||||||
|
Режим |
азотирования |
|
сле |
жительности |
процесса |
азо |
|||||||||||||
дующий: загрузка в муфель и |
|
|
тирования. |
|
|
|||||||||||||||
продувка аммиаком, нагрев до |
тл |
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||
510 °С, |
|
диссоциация |
аммиака |
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||
15—30%, нагрев 650 °С, диссо |
0,6 |
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||
циация |
аммиака |
|
35—65%, вы |
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||
держка при температуре 560 °С |
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||
без подачи аммиака. Охлажде- |
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||
.ние с печью до 450 °С. |
|
|
|
|
J |
|
|
|
|
|
||||||||||
|
Опыт показал |
высокую эф |
0,2 |
|
|
|
|
|
||||||||||||
фективность |
применения |
|
резо |
|
|
|
|
|
|
|||||||||||
нансных |
приборов для контро |
|
|
3200 |
сс/м |
|||||||||||||||
ля |
глубины |
азотированного |
о |
|
|
|
||||||||||||||
слоя. |
На |
частотах |
3—5 |
кгц |
Рис. 7-14. Магнитные ха |
|||||||||||||||
обеспечивается |
контроль |
|
глу |
|||||||||||||||||
|
рактеристики |
азотированно |
||||||||||||||||||
бины |
слоя |
в |
диапазоне |
от |
го |
слоя |
стали |
38ХМЮА. |
||||||||||||
0,1 |
до |
0,5 |
|
мм. |
|
Характерная |
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||
кривая |
|
показаний |
прибора |
в |
условных |
|
единицах |
а |
||||||||||||
от глубины слоя Д представлена |
на рис. 7-15. На часто |
|||||||||||||||||||
тах около 500 кгц показания |
могут |
быть |
связаны с по |
|||||||||||||||||
верхностной твердостью образцов, причем колебания хи мического состава в пределах ГОСТ на показания за метного влияния не оказывают. Повторное азотирование наиболее резко проявляет себя на частотах около 50 кгц. Результаты этих исследований были использованы для разработки промышленной методики контроля гильзы
141
цилиндров дизеля [Л. 10]. Измерение глубины слоя осу ществляется по шлифованной поверхности. Отбраковы ваются детали с недостаточной глубиной слоя. Автома
тизированная |
установка позволяла |
выявить |
и |
поверх |
||||||
wo —а., |
|
|
|
ностные дефекты, в виде «сы- |
||||||
|
|
|
пи», |
сколов, |
прижогов, со |
|||||
so |
|
|
|
|
ответствующие |
нарушению |
||||
60 |
|
|
|
|
технологии |
азотирования. |
||||
|
|
|
|
В результате |
время |
опреде |
||||
|
|
|
|
|
||||||
40 |
|
|
Ш |
|
ления |
|
глубины слоя |
сокра |
||
го |
|
|
|
ммX |
тилось |
в 3 раза. |
|
|
||
|
|
|
Аналогичные |
опыты бы |
||||||
|
|
|
|
|||||||
о |
а/ |
0,3 |
0,5 |
ли проделаны на образцах из |
||||||
|
|
|
|
|
стали |
18Х2Н4ВА. |
Коленча |
|||
Рис. |
7-15. |
Зависимость |
пока |
тые валы двигателей из этой |
||||||
зании |
резонансного прибора от |
стали |
азотируются на глуби |
|||||||
глубины |
азотированного |
слоя |
ну 0,3—0,4 мм. |
Показания |
||||||
Д для стали 38ХМЮА на ча |
||||||||||
|
стоте 5 |
кгц. |
|
высокочастотного |
прибора |
|||||
|
|
|
|
|
определяются |
поверхностной |
||||
твердостью. Влияние |
химического |
состава |
и |
повторного |
||||||
азотирования незначительно. |
|
|
|
|
|
|||||
При исследовании возможности оценки качества ннтроцементации па образцах термообработанноп стали 25ХГТ отмечено сильное влияние аустенита. Показания приборов в этом случае не однозначны.
7-6. ОЦЕНКА КАЧЕСТВА ШЛИФОВАННОЙ ПОВЕРХНОСТИ
Шлифовка отличается от других операций механиче ской обработки более значительным нагревом поверх ности, что приводит к изменению структуры тонкого по верхностного слоя. При нарушении режимов шлнфова-' н>гя возникают лрижоги, шлифовочные трещины, сколы и выкрашивания (рис. 7-16).
Прижоги сопровождаются увеличением объема ме талла из-за теплового расширения и напряжениями растяжения. Различают прижоги «отпуска» и прижоги «закалки». Оба вида прижогов снижают прочность де тали, но прижоги первого вида реже приводят к разру шениям. Известно, что при испытании на долговечность подшипников качения выкрашивание при наличии при жогов на дорожках наступает после 39 млн. циклов, а у подшипников без прижогов — через 123—169 млн. циклов, т. е. долговечность подшипников с прижогами снижается в 2—3 раза и более.
142
твердости со значительными растягивающими напряже ниями. Толщина этого слоя составляет 200—300 мкм. Ко личество аустенита может быть оценено с помощью ин дукционного структуроскопа (рис. 7-17).
Прижоги и шлифовочные трещины характерны для цементированной пли азотированной поверхности. Для
сталей, |
цементированных на |
глубину |
1,3 мм, с |
концен |
||||||||
|
|
|
|
|
|
|
трацией углерода |
на поверхно |
||||
|
|
|
|
|
|
|
сти |
1,2% установлена |
пропор |
|||
|
|
|
|
|
|
|
циональная |
зависимость меж |
||||
|
|
|
|
|
|
|
ду толщиной |
стру:::ки |
за один |
|||
|
|
|
|
|
|
|
проход и показаниями |
ампли |
||||
|
|
|
|
|
|
|
тудно-фазового |
дефектоскопа |
||||
|
|
|
|
|
|
|
ДНМ-500. Для изучения влия |
|||||
|
|
|
|
|
|
|
ния |
шлифовки |
цементирован |
|||
|
|
|
|
|
|
|
ной |
поверхности |
использова |
|||
|
о го |
w |
so |
so /оо |
лись |
|
«клинья» |
из |
стали |
|||
|
|
|
|
|
|
|
18XITBA. Бруски |
цементирова |
||||
Pue. 7-17. Изменение со |
лись |
|
при температуре |
950 °С |
||||||||
ставляющих |
вносимого |
со |
в твердом карбюризаторе (13% |
|||||||||
противления |
Run |
и |
Ьпп |
ВаСОз). После цементации они |
||||||||
индуктивного |
датчика в |
за |
проходили: |
высокий |
отпуск |
|||||||
висимости |
от |
количества |
(/ = |
650 °С, выдержка 3 ч ) , за |
||||||||
аустенита |
при |
|
изменении |
|||||||||
режимов |
закалки |
образцов |
калку |
(при |
/=780 °С, |
охлаж |
||||||
из |
стали |
9X18 |
(по данным |
дение |
в масле), |
низкий |
отпуск |
|||||
В. |
С. |
Гайдамакина |
и |
(при |
/=170°С, охлаждение на |
|||||||
|
В. Д . Остапенко). |
|
||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
воздухе) и затем |
шлифовались |
||||
под наклоном. Характерные зависимости, полученные при испытаниях этих клиньев, показаны на рис. 7-18.
Содержание углерода на поверхности и глубина слоя плавно изменяются по длине клина. Так же плавно изме няются показания низкочастотных приборов, но на более высоких частотах связать показания приборов с содер жанием углерода или твердостью не удается. При элек трохимическом послойном стравливании образцов из стали 18ХНВА отмечено наличие резкого перепада в по казаниях амплитудно-фазового прибора ДНМ-2000 (2000 кгц) в слое примерно 20 мкм, что говорит о не равномерности распределения сжимающих напряжений.
Близкие результаты были получены при исследовании шлифованных образцов из стали 38ХМЮА с различной глубиной азотированного слоя.
Индукционные высокочастотные приборы реагируют на наличие прижогов, наиболее уверенно выявляя при-
жоги размером не менее 2X2 мм. С увеличением глуби ны прижогов показания прибора возрастают. Так, при испытаниях образцов из стали ЭІІ-961, закаленных в ма сле при температуре 1 020°С и отпущенных при 570 и 660 °С на воздухе (прижоги получались на плоскошлифо вальном станке с подачей 0,6—0,8 мм без охлаждения за один проход стола), прижог глубиной 5—8 мкм вызы вает отклонение стрелки прибора ДНМ-500 на 5 делений,
глубиной 25 мкм — 15 делений, |
40 мкм — 25 делений и |
||
180 мкм — 200 делений. То же |
можно сказать |
о прижо- |
|
гах на цапфах и торцах зубьев шестерен. |
|
||
Хорошие результаты дает |
применение резонансных |
||
приборов. Для увеличения их |
чувствительности |
к прижо- |
|
гам измерительный контур резонансного прибора на страивается так. чтобы рабочая точка находилась на правом склоне резонансной кривой. Тогда при установке датчика на участке с прнжо- ,
гом отмечается более резкое изменение показаний.
Для выявления прижо гов детали подвергаются травлению. При наличии прижогов поверхность из меняет свой цвет от тем но-серого до темного, а по
верхности, не имеющие |
при |
|||
жогов, |
остаются |
светлыми. |
||
Однако |
для |
каждого |
спла |
|
ва травители |
нужно |
под |
||
бирать, |
а |
протравленный |
||
слой—-снимать |
механиче |
|||
ским путем. |
|
|
|
|
— |
|
|
|
|
4 |
^ |
|
* . |
|
|
/' |
|
|
|
|
|
I |
90 |
|
|
|
|
|
|
\ |
|
во |
ь> |
ѵ |
|
|
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
\.Ш |
|
|
|
|
J |
|
|
|
J[\ |
|
30 |
|
|
|
|
|
\\ |
|
|
|
|
г |
|
|
|
|
\ |
|
|
— \ |
J |
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|||
|
1 |
1 |
1 |
1 |
|
|
20 |
ч |
О |
2 |
h В S Ю |
|
|
||||
Были проведены срав нительные испытания воз можности выявления прижо-
. гов на деталях из стали ЭИ736 прибором ДНМ-500 и
методом горячего и холодного травления. Большая часть участков с прижогами, выявленных с помощью дефекто скопа ДНМ-500, при горячем травлении подтвердилась. При холодном травлении некоторые из этих прижогов не выявлялись.
Для выявления прижогов индукционным методом не обходимы установки, механизирующие процесс переме-
10—66 |
145 |
ударного действия (ротационными пли чеканящими) [Л. 67, 81]. Выбор того или иного метода зависит от фор мы и размеров детали, требуемой глубины слоя. Необ ходимое качество наклепа обеспечивается выбором ве личины удельных контактных давлений в зависимости от состояния упрочняемого металла.
При наклепе сталь нагревается, в результате изменя ются соотношение между количеством мартенсита и ау стенита и объемно-напряжен ное состояние. Нагрев приво дит к дисперсионному старе нию.
Принято степень наклепа стальных деталей характери зовать величиной остаточных напряжений сжатия и распре
делением |
напряжений |
по |
глу |
О |
0,2 |
О,* |
0,6 |
|||||
бине наклепанного слоя. Одна |
||||||||||||
Расшомі/е em ла£е/?т- |
||||||||||||
ко |
для |
этого |
нужно |
деталь |
|
|
|
|
|
|||
или |
контрольный |
образец |
раз |
|
|
|
|
|
||||
рушить, |
сняв |
верхние |
слои |
Рис. |
7-20. Энюра |
остаточ |
||||||
электролитическим |
путем |
или |
ных |
напряжений |
при |
цен- |
||||||
с помощью травления. |
|
|
тробежно-шариковом |
на |
||||||||
|
|
клепе |
(/t=0,3 |
мм, |
і = 4 0 |
мм, |
||||||
|
Метод |
построения |
эпюры |
оста |
|
сталь |
18ХНВА). |
|
||||
|
|
|
|
|
|
|||||||
точных напряжений |
|
(например, по |
|
|
|
|
|
|||||
стреле прогиба тонких контрольных пластинок) |
дает результаты, не |
||
всегда |
соответствующие данным, полученным |
с помощью рентгено- |
|
структурного |
анализа. Погрешность типовой рентгеиоструктурной уста |
||
новки |
УРС-50 |
оценивается в 6—7 кгс/мм2. Делались попытки глубину |
|
наклепанного слоя определять по величине нагрузки или размерам отпечатка, оставляемого вдавливающим инструментом. Для конст
рукционных сталей глубина слоя а при известной нагрузке |
на пуан |
||
сон |
определяется |
по формуле |
|
где |
Р — нагрузка, |
кгс; 0Т — предел текучести материала в |
кгс/мм2-, |
d — диаметр отпечатка.
Величина сжимающих напряжений возрастает при увеличении исходной твердости материала, а глубина наклепа уменьшается.
Минимальное повышение твердости наблюдается у сталей с сорбитной и тростнтной структурой, получающихся при высоком отпуске. Аустеиптная, ферроперлптная и мартенситная структуры при накле пе дают значительное повышение Твердости. Измерение твердости этих сталей — одно из средств оценки качества наклепа.
Сопоставление различных |
данных применительно |
к образцам из стали ЗОХГСНА |
показывает, что вибро |
упрочнение стальными шариками диаметром 4—6 |
мм |
10* |
J47 |
ч