Курсовая работа: Зміст технології поверхневого зміцнення сталевих виробів
Для більшості конструкційних сталей найважливішими (але не єдиними) параметрами конструкційної міцності є межа текучості σт , поріг холодноламкості або температура в'язко-крихкого переходу Ткр , рівень ударної в'язкості KCU, KCV, КСТ і коефіцієнт інтенсивності напруги КІс [9Солнцев , с.159-160].
1.2 Механізми зміцнення
У першій половині XX століття високоміцного полягання в сталях добивалися збільшенням вмісту вуглецю, мало звертаючи уваги на їх пластичність і в'язкість, характер зламу і зварюваність.
Відомо, що вуглець утворює із залізом тверді розчини впровадження і є ефективним зміцнювачем. Проте його розчинність у фериті невелика, що призводить до зниження зміцнюючого ефекту. Висока міцність мартенсіту сталі супроводиться зниженням пластичності і в'язкості, що обумовлює необхідність проведення відпустки. При відпустці утворюються карбіди, мартенсіт обідняється вуглецем і знижується дія твердорозчинного механізму зміцнення.
Досить крупні частки цементітного типа, що утворюються, у ферритній матриці твердіші і крихкіші, чим матриця. Тому при вантаженні на поверхні розділу створюється об'ємно-напружений стан, який може наводити до утворення мікротріщин.
Згідно сучасним уявам, деформація визначається рухом дислокацій. Отже, підвищення опору деформації і відповідно високоміцний стан можуть бути досягнуте створенням ланцюга перешкод руху дислокацій.
До основних механізмів зміцнення сталей відносяться: подрібнення зерна, утворення твердих розчинів, виділення часток другої фази, перетворення при термообробці і збільшення щільності дислокацій. Експериментальні дослідження показали, що для більшості сталей діє принцип лінійної аддитивності окремих механізмів зміцнення, тобто вклади окремих механізмів в загальне зміцнення підсумовуються:
σт = σ0 + Δσ т. р. + Δσд + Δσд. у. + Δσз ,
де σ0 - опір кристалічної решітки руху дислокацій (напруга тертя грат, або напруга Пайерлса-Набарро);
Δσ т. р. - зміцнення твердого розчину розчиненими легуючими елементами, або твердорозчинне зміцнення;
Δσд - зміцнення за рахунок опору переміщенню дислокацій, або дислокаційне зміцнення;
Δσд. у. - зміцнення дисперсними частками другої фази, що утворилися при розпаді пересиченого твердого розчину, або дисперсійне зміцнення;
Δσз - зміцнення кордонами зерен і субзерен, або зернограничне зміцнення [9Солнцев , с.160-161]
1.3 Класифікація методів зміцнення металів
Методи зміцнення металів можна умовно розділити на шість основних класів (таблиця.1.1). Методами одного класу здійснюються процеси різних типів.
Зовнішні умови протікання процесів неоднакові: у газовому середовищі; у рідині; у пасті; без використання або з використанням теплоти при нормальному, підвищеному або високому тиску; у низькому, середньому або глибокому вакуумі; у атмосфері водяної, водогазової або іонної пари; у контрольованих атмосферах екзогазу або ендогазу; у електропровідному або діелектричному середовищі; у середовищі з поверхнево-активними або абразивними властивостями; у магнітному, електричному, гравітаційному або термічному полі. Вибір поєднань зовнішніх умов і характеризує специфічні особливості технологічних процесів.
Таблиця 1.1.
Класифікація методів зміцнення металу
| Клас методів зміцнення |
Метод |
Типи процесів |
|
1. Зміцнення створенням плівки на поверхні виробу |
Осадження хімічної реакції | Хімічне оксидування, нікелювання, сульфідування, кадміювання, фосфатування, нанесення зміцнюючого змащувального матеріалу, осадження з газової фази |
|
Електролітичне осадження | Електролітичне хромування, нікелювання, никельфосфатирование, борирование, борохромирование, хромофосфатирование | |
|
Осадження твердих опадів з пари | Електроїськровоє легування, катодно-іонне бомбардування, прямий електроннопроменевий випар, реактивний електронно-променевий випар, електрохімічний випар, термічний випар тугоплавких з'єднань | |
|
Напилення зносостійких з'єднань | Плазмове напилення порошкових матеріалів, детонаційне напилення, напилення електродуги, лазерне напилення | |
|
2. Зміцнення зміною хімічного складу поверхневого шару металу |
Дифузійне насичення | Химико-термическое нитрооксидирование, нітроцементація, цементація, карбонитрация, карбохромирование, азотування, хромоазотирование, хромотитанирование, хромосилицирование, хромоалитирование, борохромирование, борирование, ціанування, сульфоцианирование, дифузійне хромування, дифузійне нікелювання, циркосилицирование, бороциркование, легування малопотужними пучками іонів |
|
3. Зміцнення зміною структури поверхневого шару |
Фізико-термічна обробка | Лазерний гарт, плазмовий гарт |
|
Електрофізична обробка | Електроімпульсна обробка, обробка електроконтакта, електроерозійна обробка, ультразвукова обробка | |
|
Механічна обробка | Зміцнення вібрацією, фрикційно-зміцнююча обробка, дробеструйная обробка, обробка вибухом, термомеханічна обробка, прокатування, волочіння, редукування, термопластическая обробка | |
|
К-во Просмотров: 249
Бесплатно скачать Курсовая работа: Зміст технології поверхневого зміцнення сталевих виробів
|