Влияние качества поверхностного слоя деталей после механической обработки на процесс формирования заданных свойств при азотировании высоколегированных коррозионно-стойких сталей

• Автор: Лесин, Сергей Владимирович
• Шифр специальности: 05.03.01, 05.02.08
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2006
• Место защиты: Саратов
• Количество страниц: 177 с. : ил.

Введение.

Глава 1. Современное состояние вопроса. Цели и задачи исследования

1.1. Влияние параметров состояния материала и качества поверхностного слоя деталей на их эксплуатационные свойства.

1.2. Особенности разрушения металлов в процессе механической обработки.

1.3. Изучение поверхностного слоя деталей с точки зрения диффузионных процессов насыщения

1.3.1. Физические свойства поверхностного слоя, как результат механической обработки

1.3.2. Общие закономерности диффузионных процессов в поверхностном слое.

1.4. Влияние термических и химикотермических процессов на повышение качества поверхностного слоя деталей из коррозионностойких сталей

1.5. Свойства азотированного слоя.

1.6. Влияние легирования стали на формирование поверхностною слоя детали

1.7. Особенности азотирования высоколегированных коррозионностойких сталей

1.8. Анализ результатов обзора. Цели и задачи исследования
Глава 2. Построение теории формирования качественного поверхностного слоя на механически обработанной детали с последующим диффузионным насыщением
2.1. Методы расчета параметров состояния поверхностного слоя деталей, влияющих на способность поверхности воспринимать диффузионное насыщение, в зависимости от процессов механической обработки.
2.2 Влияние технологической наследственности на формирование параметров состояния поверхностного слоя деталей
2.3. Упрочнение и разрушение материалов в процессе механической обработке при сдвиговом механизме пластической деформации.
2.4. Закономерности формирования остаточных технологических напряжений и шероховатости поверхности детали в зависимости от технологических условий.
2.5. Термодинамические и кинетические закономерности диффузионных процессов на примере азотирования в многокомпонентных атмосферах.
2.5.1. Теоретические предпосылки регулируемых процессов азотирования
2.5.1.1. Термодинамика
2.5.1.2. Кинетика.
2.5.2. Методика расчета технологических параметров регулируемых процессов азотирования
2.5.2.1. Теоретические предпосылки
2.5.2.2. Теоретический анализ сред для азотирования.
Глава 3. Оборудование, материалы и методика проведения исследований
3.1. Оборудование.
3.2. Материалы
3.3. Методика проведения исследований.
Глава 4. Формирование упрочненного поверхностного слоя с заданными физикомеханическими свойствами на коррозионностойких сталях
4.1. Экспериментальная проверка теории влияния механической обработки на формирование упрочненного поверхностного слоя при азотировании.
4.2. Азотирование в среде аммиака с воздухом
4.3. Азотирование в среде аммиака, разбавленного диссоциированным аммиаком.
4.4. Влияние состава многокомпонентной атмосферы на физикомеханические свойства азотированного слоя.
4.5. Строение и фазовый состав азотированного слоя.
Глава 5. Лабораторные испытания
Глава 6. Промышленная технология азотирования коррозионностойких сталей, учитывающая влияние технологической наследственности предыдущих операций механического формообразования. Экономическое
обоснование
Заключение.
Список литературы


Проведенный обзор литературных источников позволяет сделать вывод, что усталостная прочность деталей зависит от всего комплекса термодинамических и физикомеханических V0, аост свойств материалов, а также микрогеометрии его поверхностного слоя ,. Процесс резания лезвийным и абразивным инструментами является сложным комплексом физикохимических явлений механических, тепловых, электрических, диффузионных, адгезионных и др. Одной из главных задач механики резания является изучение пластической деформации обрабатываемого материала. Пластическая деформация одновременно протекает в зонах стружкообразования и контакта стружки с передней поверхностью инструмента, а также контакта обрабатываемою материала с задней поверхностью инструмента. Исследованию механики процесса резания посвящено много работ как у нас в стране, так и за рубежом . В разработанной термомеханической модели процесса резания, которая благодаря учету влияния температуры на предел текучести позволила количественно описать влияние условий резания на характеристики процесса стружкообразования касательные и нормальные напряжения, размеры зоны деформации и застойной зоны длину контакта и усадки стружки, действительный угол схода стружки и минимальную стабилизирующую фаску, а также на температуры и силы резания. В работе Козлова рассмотрен путь интенсификации процессов резания на основе анализа эффектов неустойчивости упругопластических деформаций в зоне стружкообразования и контактных явлений. В технологических процессах производства деталей машин большое место занимают операции шлифования. Поэтому анализ результатов исследований разрушения материалов в процессе шлифования представляет значительный интерес. Процесс резания при шлифовании осуществляется массой абразивных зерен весьма малого размера, неопределенной формы и геометрии. Исследованию природы разрушения металлов абразивными зернами и поиску путей увеличения эффективности апмазноабразивной обработки посвящены работы Н. Е. Маслова , , С. Н. Корчака , М. М. Хрущева и М. А. Бабичева , К. В. Савицкого , В. II Кащеева , Кузнецова , Королева и др. Е.Н. Маслов , считает, что шлифование является массовым микроцарапанием поверхностного слоя твердого тела абразивными зернами. Лишь при отношении ар 0,,6 возможно срезание стружки. При малой величине нормальной силы Р5 происходит только скольжение царапающего элемента по обрабатываемому материалу. При увеличении силы Р5 когда а возрастает, возможно смятие материала. При прочих равных условиях более острые абразивные зерна, имеющие меньший радиус округления вершины, обеспечивают меньшую величину скольжения. Аналогичного мнения придерживается В. Д. Кузнецов . Он определил, что механизм абразивного разрушения твердых тел сводится к сумме большою числа элементарных процессов царапания. Б.И. Костецкий отметил, что процесс образования стружки происходит следующим образом. Вначале абразивное зерно не режет, а скользит с большим трением по поверхности детали, создавая увеличивающуюся радиальную силу. Далее, когда напряжение от совместною действия тангенциальной и радиальной сил превысит предел текучести шлифуемого металла, зерно врезается и начинается отделение стружки. Длина участка проскальзывания зависит от физических свойств шлифуемого металла и степени остроты режущих граней абразивных зерен. Затупление зерен круга приводит к увеличению длины участка проскальзывания, а также к повышению радиальной силы и количества образующейся теплота. М.М. Хрущов и М. А. Бабичев процесс абразивного разрушения представляют как царапание металла зернами абразива, большинство из которых оставляет выдавливаемый след, а меньшая часть, с благоприятно расположенными гранями, снимает стружку. А.К. Зайцев полагает, что абразивное разрушение представляет из себя процесс резания, но с мельчайшей или витой стружкой для вязких материалов, и стружкой скалывания для хрупких материалов. С.Н. Корчак считает, что в момент врезания зерна температура металла в зоне контакта остается высокой в результате работы предшествующих зерен, т.