Улучшение механических свойств деталей машин типа тел вращения методом ЭЛАН

• Автор: Малеев, Данил Николаевич
• Шифр специальности: 05.02.07
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2013
• Место защиты: Ростов-на-Дону
• Количество страниц: 123 с. : ил.

СОДЕРЖАНИЕ
ВВЕДЕНИЕ
1 АНАЛИЗ СОСТОЯНИЯ ВОПРОСА
ЕЕ Микротрещины и их роль в прочности деталей машин
Е2. Сравнительный анализ методов упрочнения поверхностей деталей машин
1.3. Технология упрочнения ЭЛАН
1.4 Цель и задачи
2 ТЕОРЕТИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ 3
2. Е Физические основы упрочнения процессом ЭЛАН
2.2. Механическая составляющая воздействия при ЭЛАН
2.3. Электромагнитная составляющая при ЭЛАН
2.4. Энергия, замедляющая рост микротрещин
3 МЕТОДИКА ПРОВЕДЕНИЯ ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫХ 55 ИССЛЕДОВАНИЙ
3. Е Этапы экспериментальных исследований 5 5 З.ЕЕ Определение плотности дислокаций в поверхностной структуре, 58 полученной при различных режимах ЭЛАН
З.Е2. Планирование эксперимента и обработка полученных результатов
3.2. Аппаратура, установки, образцы
3.2.1. Установка для нанесения покрытия
3.2.2. Установка для исследования износостойкости
3.2.3. Образцы
3.2.4.Измерительная аппаратура

4 РЕЗУЛЬТАТЫ ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ

4.1. Определение плотности дислокаций в поверхностной 72 структуре, полученной при различных режимах ЭЛАН
4.1.1. Результаты прямого наблюдения дислокаций
4.1.2. Влияние режимов ЭЛАН на плотность дислокаций
4.2. Исследования износостойкости деталей машин, типа тел вращения
4.3. Линейно-регрессионные модели воздействия процесса ЭЛАН на микротвердость и шероховатость поверхности деталей машин.
4.4. Механические характеристики после обработки ЭЛАН
ЗАКЛЮЧЕНИЕ И ОБЩИЕ ВЫВОДЫ
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

ВВЕДЕНИЕ
Эффективное использование машин и оборудования обеспечивается высоким уровнем их технического обслуживания и ремонта, наличием необходимого числа запасных частей. Сбалансированное обеспечение запасными частями ремонтных предприятий и сферы эксплуатации машин и оборудования, как показывают технико-экономические расчеты, целесообразно осуществлять с учетом периодического возобновления работоспособности деталей, восстановленных современными способами.
Восстановление деталей машин обеспечивает экономию высококачественного металла, топлива, энергетических и трудовых ресурсов, а также рациональное использование природных ресурсов и охрану окружающей среды. Для восстановления работоспособности изношенных деталей требуется в 5...8 раз меньше технологических операций по сравнению с изготовлением новых деталей.
В настоящее время к основным причинам потери работоспособности узлов современных машин можно отнести: разнообразные виды изнашивания;
усталостные поломки и усталостное выкрашивание; различного рода коррозионные поражения; кавитационное разрушение; жидкостную и газовую эрозию; разрушение вследствие ползучести; всевозможные сочетания отмеченных выше причин. Установлено, что наибольшее число отказов (до 80 %) обусловлено процессами изнашивания или комплексными причинами, где изнашивание играет доминирующую роль.
В связи с постоянным увеличением удельного веса машиностроительного производства, а, следовательно, и ассортимента деталей машин, проблема увеличения ресурса работы, износостойкости и прочности, при одновременном уменьшении себестоимости, не утратила своего значения и на сегодняшний день. Решение этой проблемы, как показывает отечественный и зарубежный опыт, связано с разработкой и внедрением эффективных и производительных технологических процессов, базирующихся на использовании различных видов энергии: плазмы, лазера, электрического и магнитного полей, ультразвуковых
Характер механотермического высокоэнергетического воздействия позволяет сформулировать рабочую гипотезу об особенностях изменений в поверхностных слоях упрочняемых деталей:
1. Удар со сдвигом является источником поверхностных макроизменений, заключающихся в смыкании поверхностных микротрещин в результате возникновения касательных напряжений г, вызванных сдвиговыми деформациями.
2. Нагрев зоны энерготеплового воздействия резко снижает сопротивление пластической деформации, что способствует росту глубины воздействия процесса ЭЛАН.
Рабочая гипотеза непротиворечива, так как впервые объясняет один из аспектов упрочняющего воздействия процесса ЭЛАН как снижающего поверхностную плотность микротрещин и уменьшающую их размеры вследствие дробления магистральных трещин [Финкель В.М.] и схлопывания более мелких.
Ниже, на рисунке 2.0. представлена рабочая модель процесса ЭЛАН: