Усталостные свойства хромистых сталей, упрочненных нитроцементацией

• Автор: Шаповалова, Юлия Даниловна
• Шифр специальности: 05.16.01
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2004
• Место защиты: Курск
• Количество страниц: 131 с. : ил.

ГЛАВА 1. Усталостная прочность сталей и способы её повышения 1Л. Характеристики усталостных свойств металлов и способы их определения.

1.2. Влияние структуры и механических свойств на циклическую прочность сталей.

1.3. Химико-термическая обработка хромистых сталей для повышения усталостной прочности

* 1.4. Выводы. Направления исследования.

ГЛАВА 2. Методы исследования усталостной прочности и

нитроцементации сталей.

2.1. Методика определения состава и физико-механических свойств нитроцементованных сталей

2.2. Определение усталостных свойств сталей неразрушающим экспресс-методом.

2.3. Исследование универсального карбюризатора для нитроцементации хромистых сталей

1 2.4. Выводы

ГЛАВА 3. Усталостные характеристики сталей 3ОХ и 30X13,

упрочнённых нитроцементацией.
3.1. Влияние режимов обработки на предел усталости хромистых сталей
3.2. Трещиностойкость сталей, упрочнённых нитроцементацией
3.3. Структурные аспекты усталостной прочности нитроцементованных хромистых сталей.
3.4. Выводы

ГЛАВА 4. Технология упрочнения деталей, работающих при циклических нагрузках.
4.1. Конструкция коленчатого вала пускового двигателя дизельного трактора, условия работы и упрочнения основных деталей
4.2. Повышение усталостной и контактной прочности деталей пускового двигателя нитроцементацией
4.3. Испытания коленчатых валов с нитроцементованными деталями
ОБЩИЕ ВЫВОДЫ
ЛИТЕРАТУРА
ПРИЛОЖЕНИЯ
Формирование рыночных отношений, происходящее в настоящее время в нашей стране, предъявляет новые повышенные требования к конкурентоспособности продукции машиностроения, в частности, к надёжности и долговечности машин. При этом весьма актуальной становится задача создания новых технологических процессов изготовления и упрочнения деталей машин или совершенствования традиционных технологий, таких как химико-термическая обработка и др. для придания этим деталям новых, более совершенных качеств.
Большое число деталей машин и элементов конструкций работает в режиме повторно-силового нагружения и подвержено усталостному разрушению. Усталостное повреждение, являясь локальным, не сопровождается какими-либо видимыми эффектами и разрушение детали кажется внезапным, поэтому особенно опасным и могущим привести к катастрофическим последствиям. Усталость металла, наряду с изнашиванием, является одной из главных причин, вызывающих отказы машин в сельском хозяйстве, на транспорте и других отраслях, поэтому повышение усталостной прочности сталей является чрезвычайно актуальной задачей.
Изучение усталостных явлений в металлах требует длительных и дорогостоящих экспериментов, дорогого и сложного оборудования, поэтому до настоящего времени этот вопрос изучен далеко недостаточно, нет общей теории усталостного разрушения, а экспериментальные данные отрывочны и зачастую противоречивы.
В последние годы разработан и успешно опробован неразрушающий экспресс-метод измерения предела усталости ферромагнитных материалов, основанный на регистрации изменения магнитных свойств их поверхностных слоев при знакопеременной нагрузке. Использование этого метода позволяет многократно ускорить испытания на усталость, так как не требует разрушения при испытании большого количества образцов, и, самое главное, позволяет ис-

Рис. 2.11. Микроструктуры стали ЗОХ нитроцементованной при температурах: а) 500°С; б) 600°С (х200)
Рис. 2.12. Микроструктура стали ЗОХ нитроцементованной при температуре 800°С (хЗОО)
На высокохромистой стали 30X13 диффузионные слои заметной величины образовались только при температурах насыщения выше 750°С. Диффузионные слои на этой стали, также, как и при низкотемпературной нитроцементации стали ЗОХ, состоят из двух зон (тонкой карбидной корки на поверхности и глубокой эвтектоидной зоны с большим количеством мелких изолированных карбидов) (рис. 2.13).