Определение параметров качества поверхностного слоя деталей после механической обработки с учетом дислокационных и структурно-фазовых превращений

• Автор: Виноградова, Наталья Владимировна
• Шифр специальности: 05.02.08
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2011
• Место защиты: Рыбинск
• Количество страниц: 261 с. : ил.

СОДЕРЖАНИЕ
Условные обозначения Введение
ГЛАВА 1. СОСТОЯНИЕ ВОПРОСА. ЦЕЛИ И ЗАДАЧИ ИССЛЕДОВАНИЯ
1.1 Типичные дефекты деталей ГТД
1.2 Анализ исследований влияния остаточных напряжений в поверхностном слое деталей машин после механической обработки на эксплуатационные свойства деталей
1.2.1 Влияние остаточных напряжений на прочность при статическом и циклическом нагружении
1.2.2 Влияние остаточных напряжений на сопротивление усталости
1.2.3 Влияние остаточных напряжений на износостойкость, коррозионную стойкость и контактную жесткость деталей
1.2.4 Влияние остаточных напряжений на точность деталей и надежность неподвижных сопряжений
1.3 Анализ методов расчетного определения остаточных напряжений в поверхностном слое деталей после механической обработки
1.4 Анализ исследований качества поверхностного слоя деталей на основе энергетических критериев процесса обработки резанием
1.5 Выводы. Цель и задачи исследования
ГЛАВА 2. РАСЧЕТНОЕ ОПРЕДЕЛЕНИЕ НАКОПЛЕННОЙ ЭНЕРГИИ В ПОВЕРХНОСТНОМ СЛОЕ ДЕТАЛИ ПОСЛЕ ОБРАБОТКИ
2.1 Разработка общих теоретических положений
2.2 Расчетное определение накопленной энергии в поверхностном слое при точении
2.3 Расчетное определение накопленной энергии в поверхност-

ном слое при шлифовании
2.4 Методика и алгоритм расчетного определения энергетического критерия качества поверхностного слоя детали
2.5 Выводы по главе
ГЛАВА 3. РАСЧЕТНОЕ ОПРЕДЕЛЕНИЕ ОСТАТОЧНЫХ НАПРЯЖЕНИЙ, ОБУСЛОВЛЕННЫХ СТРУКТУРНО-ФАЗОВЫМИ ПРЕВРАЩЕНИЯМИ В ПОВЕРХНОСТНОМ СЛОЕ ДЕТАЛЕЙ ПОСЛЕ МЕХАНИЧЕСКОЙ ОБРАБОТКИ
3.1 Общие теоретические положения
3.2 Обоснование выбора модельного материала
3.3 Расчетное определение остаточных напряжений от структурно-фазовых превращений в поверхностном слое детали при точении
3.3.1 Расчет температуры в поверхностном слое обрабатываемой детали при токарной обработке
3.3.2 Расчет остаточных напряжений от структурно-фазовых превращений в поверхностном слое обрабатываемой детали при токарной обработке
3.4 Расчетное определение остаточных напряжений от структурно-фазовых превращений в поверхностном слое детали при шлифовании
3.4.1 Расчет температуры в поверхностном слое обрабатываемой детали
3.4.2 Расчет остаточных напряжений от структурно-фазовых превращений в поверхностном слое обрабатываемой детали
3.5 Выводы по главе 3.
ГЛАВА 4. ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНОЕ ИССЛЕДОВАНИЕ КИНЕТИКИ СТРУКТУРНО-ФАЗОВЫХ ПРЕВРАЩЕНИЙ В ПОВЕРХНОСТНОМ СЛОЕ ДЕТАЛИ ПОСЛЕ ОБРАБОТКИ ШЛИФОВАНИЕМ
4.1 Материалы для исследуемых образцов и режимы обработки
4.2 Оборудование, инструмент и геометрия исследуемых образ-

4.3 Методика измерения глубины поверхностного слоя со структурно-фазовым превращением
4.4 Исследование закономерности формирования глубины поверхностного слоя с изменённой структурой
4.4.1 Результаты экспериментального исследования структурно-фазовых превращений в поверхностном слое детали после обработки шлифованием
4.4.2 Сопоставление расчетных и экспериментальных значений глубины поверхностного слоя, в котором произошло структурнофазовое превращение
4.5 Выводы по главе
ГЛАВА 5. ПРАКТИЧЕСКОЕ ИСПОЛЬЗОВАНИЕ РЕЗУЛЬТАТОВ ИССЛЕДОВАНИЯ
5.1 Методика расчета остаточных напряжений, обусловленных структурно-фазовыми превращениями в поверхностном слое деталей после механической обработки
5.2 Алгоритм расчета остаточных напряжений, обусловленных структурно-фазовыми превращениями в поверхностном слое деталей после механической обработки
5.3 Расчетное определение остаточных напряжений при точении и шлифовании
5.3.1 Точение
5.3.2 Шлифование
5.4 Выводы по главе 5 Общие выводы по работе
Список использованных источников Приложения

стояния поверхностного слоя деталей на их коррозионную стойкость в атмо-_ сферной среде. Корродирование металлов в значительной мере определяется их удельной активностью, которая является свойством физико-химического состояния поверхностного слоя и окружающей среды [5-7].
По вопросу влияния остаточных напряжений на коррозионную стойкость имеются разные мнения. По исследованиям проф. М. А. Елизаветина с увеличением наклепа и остаточных напряжений в поверхностном слое уменьшается коррозионная стойкость деталей машин. Это объясняется тем, что защитная пленка в деформированном металле менее прочна и легче разрушается от внутренних напряжений в материале. При этом наиболее коррозионностойкими будут детали с более равномерной шероховатостью поверхности и равномерным распределением остаточных напряжений и наклепа на поверхности.
В исследованиях, выполненных Н. В. Румянцевой, по сравнению качества отремонтированных лопаток полированием и после ремонта различными методами ППД было установлено, что коррозионная стойкость тем выше, чем меньше изменения её физико-химического состояния поверхностного слоя металла, обусловленного коррозией. На скорость коррозии материала поверхностного слоя лопатки оказывает влияние степень упрочнения материала и параметры шероховатости её поверхности. Склонность к общей коррозии образцов после ППД не превышает склонности образцов после полирования, а разница в потере массы образцов составляет 0,005 г [59].
Что касается контактной жесткости, то было установлено, что растягивающие остаточные напряжения снижают этот показатель.
1.2.4 Влияние остаточных напряжений на точность деталей и надежность неподвижных сопряжений
Точность, наряду с прочностью и износостойкостью, является важнейшим показателем эксплуатационной надежности деталей. Характер влияния параметров поверхностного слоя на точность деталей можно определить