Разработка механико-химико-термической обработки деталей при упрочнении борированием в обмазках ТВЧ - нагревом

• Автор: Заволокин, Олег Александрович
• Шифр специальности: 05.16.01
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2007
• Место защиты: Курск
• Количество страниц: 194 с. : ил.

ОГЛАВЛЕНИЕ

Условные обозначения

Введение

Глава 1. СОСТОЯНИЕ ВОПРОСА И ЗАДАЧИ ИССЛЕДОВАНИЙ

1.1. Методы пластического деформирования поверхностного слоя

Анализ существующих способов термохимического

упрочнения сталей на основе борирования

1.3. Термомеханическая обработка сталей

1.4. Влияние предварительной пластической деформации на

структуру и механические, эксплуатационные свойства поверхностного слоя деталей машин упрочненного химикотермической обработкой

Глава 2. МЕТОДЫ И СРЕДСТВА ИССЛЕДОВАНИЙ

2.1. Методика модельного эксперимента по диффузионному
насыщению пластически деформированных микрообразцов
2.1.1. Методика изготовления и пластического деформирования
микрообразцов
2.1.2. Методика промежуточного отпуска
2.1.3. Методика борирования
2.1.3. Методика окончательного отпуска
2.2. Методика исследования прочностных свойств микрообразцов,
упрочненных МХТО
2.3. Методика структурных исследований
2.3.1. Металлографические исследования
2.3.2. Электронномикроскопические исследования
2.4. Методика получения в поверхностном слое детали заданной
степени пластической деформации осадкой
2.5.
Методика исследования износостойкости упрочненного
поверхностного слоя в условиях контактного трения
2.6. Методика исследования износостойкости упрочненного
поверхностного слоя в условиях малоцикловой усталости
Глава 3. ИССЛЕДОВАНИЕ ВЛИЯНИЯ ПЛАСТИЧЕСКОЙ ДЕФОРМАЦИИ НА ПРОЦЕСС ДИФФУЗИОННОГО НАСЫЩЕНИЯ
3.1. Результаты испытаний микрообразцов на разрыв
3.2.2 Структурные исследования
3.2.1 Предварительная пластическая деформация
3.2.2 Промежуточный отпуск
3.2.3 Влияние ХТО борирование
Глава 4. ИССЛЕДОВАНИЕ ПЛАСТИЧЕСКОЙ ДЕФОРМАЦИИ В
ПОВЕРХНОСТНОМ СЛОЕ ДЕТАЛИ
4.1. Методика расчета скорости установившегося пластического
течения при малых искажениях линий тока
4.2. Напряженно деформированное состояние при редуцировании
инструментом с малым углом конусности
Глава 5. ИССЛЕДОВАНИЕ ЭКСПЛУАТАЦИОННЫХ СВОЙСТВ УПРОЧНЕННОГО ПОВЕРХНОСТНОГО СЛОЯ. ПРИМЕНЕНИЕ
ПОЛУЧЕННЫХ РЕЗУЛЬТАТОВ ДЛЯ РЕШЕНИЯ
ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ ЗАДАЧ
5.1. Износостойкость в условиях контактного трения
5.2. Износостойкость в условиях малоцикловой усталости
5.3. Практическое использование полученных результатов для решения технологических задач
Основные выводы
Литература


ППД во многих случаях позволяет также повысить износостойкость [1], контактную выносливость [] и другие эксплуатационные характеристики детали. Эти достоинства ППД сочетаются с технологической надежностью метода и его экономичностью. Изменяя состояние поверхностного слоя деталей, можно не только существенно увеличить их эксплуатационную долговечность, но и при неправильно подобранных режимах обработки, наоборот, привести к ее снижению. Поэтому для успешного решения проблемы упрочнения необходимо ясное понимание структуры поверхностного слоя и тех изменений, которые происходят в нем в результате обработки ППД, а также последствий, к которым они приведут при эксплуатации. Для правильного применения упрочняющей технологии методом ППД необходимо знать закономерности формирования и распределения степени пластической деформации, как по объему ОД так и по глубине обработанной поверхности детали. Наиболее полную и практически значимую информацию дает экспериментально-расчетный метод визиопластичности. Его, как метод делительных сеток, использовали многие исследователи для изучения механики ППД при различных технологических операциях [,4,7, 8]. В работах Г. Д.Деля и Д. Е.Зайцева [, , ] предложена экспериментально-расчетная методика и приведены результаты исследований НДС в пластической контактной зоне заготовок, полученные сочетанием метода измерения твердости с методом делительных сеток []. В экспериментах, описанных в данной работе, их относительная величина не превышала 8%, что ставит вопрос о точности полученных результатов. В работе [8] предложена методика расчета скоростей установившегося течения в ОД с помощью экспериментально установленных линий тока. Однако в данном виде его использование связано с большой трудоемкостью, ручной подготовки экспериментальных данных в частности для углов наклона р. В работе [] разработана методика расшифровки экспериментальных данных методом делительных сеток для изучения ППД при деформирующем протягивании с малыми натягами толстостенных заготовок. В этой работе предложено выполнять расчет путем численного интегрирования экспериментально определенных функций вдоль двух семейств первоначально ортогональной делительной сетки, когда одно семейство является линиями тока установившегося пластического течения. С помощью данной методики исследованы закономерности ППД при обработки инструментом с углом рабочего конуса 5° и °. Однако её использование в случае меньших углов приводит к большим погрешностям получения экспериментальных данных по углам наклона линий делительной сетки. У0 Г БШ/? Целесообразность выбора одной из формул (1. При р, близких к °, неприменима формула (1. Р, близких к нулю (что имеет место при деформирующем протягивании), неприменима формула (1. Анализ этой методики показал, что угле рабочего конуса инструмента у < 5° получаются результаты с большой погрешностью. Бор находит применение в производстве химически стойких боридов и сплавов, а также в качестве легирующей добавки в различных коррозионностойких, жаропрочных сплавах и инструментальных материалах [, , , , , 1, 9, 2]. Благодаря ряду ценных эксплуатационных свойств, приобретаемых поверхностным слоем сталей, диффузионное насыщение металлов бором и бором совместно с другими элементами еще недавно привлекало к исследованию технологических процессов упрочнения деталей машин значительное число исследователей как в России, так и за рубежом. В последние годы интерес к таким исследованиям несколько снизился из-за трудностей в практической реализации результатов исследований и из-за больших сложностей в аппаратурном оформлении технологических процессов в сравнении с традиционными, надежно апробированными методами ХТО сталей и сплавов такими, как цементация, азотирование, хромирование, алитирование, силицирование и другими. Одним из аспектов снижения интереса к термохимическому упрочнению материалов боридными покрытиями является недостаточность исследований влияния параметров режима упрочнения на формирование структурно-напряженного состояния боридных диффузионных слоев.