Способ обработки изделий Советский патент 1986 года по МПК C21D1/04 C21D8/00 

Изобретение относится к машиностроению, конкретнее к обработке изделий циклической нагрузкой и может быть использовано дпя упрощ1ения деталей из конструктивных сталей, работающих в условиях знакоперемен ных нагрузок.

Цель изобретения - повышение долговечности изделий.

Циклическое нагружение при напряжениях ниже предела усталости приводит к развитию дислокационной структуры, как при статическом нагр жении. Сначала появляются отдельные свободные дислокации, которые, генерируя в одной плоскости скольжения, образуют небольшие, хаотически распределенные скопления., в дгшьнейшем переходящие в ячеистую структуру. Ячеистая структура обладает высокой плотностью закрепленных дислокаций, поэтому окончание тренировки по завершении процесса образования ячеистой структуры обеспечивает наибольшу усталостную долговечность. Установлена непосредственная корреляция между уровнем амплитудао зависимого внутреннего трения (АЗВТ) и состоянием дислокационной структ Фы металла. Часть энергии, подводимой к колеблющемуся образцу, рассеивается в процессе колебания дислокаций, закрепленных в узлах ячеистой структуры. Величина рассеиваемой энергии., т.е. Уровень АЗВТ, определяется количеством закрепленных дислокаций. Таким образом, изменение параметро дислокационной структуры (в первую очередь плотность закЕ)епленных дислокаций) должно оказывать влияние на уровень АЗВТ,

На чертеже дана зависимость внутреннего трения от числа циклов тренировки (кривая 1).

Способ осуществляют следующим образом.

Упрочняемую деталь подвергают деформированию при напряжениях ниже предела усталости по схеме растяжение-сжатие или знакопеременный изгиб (например на МУИ - 6000).. Контроль структурного состояния рекомендуется осуществлять по параметрам внутреннего трения (ВТ). Гене

рирование отдельных незакрепленных дислокаций и образование скоплений дислокаций приводит к значительному росту ВТ. Цри достижении плотности дислокаций стадии насыщения на кривой амплитудной зависимости внутреннего трения образуется точка перегиба. Формирование ячеистой структуры приводит к закреплению дислокаций и повышению АЗВТ. Момент завершения образования ячеистой структуры и окончания тренировки соответствует точке минимума на АЗВТ от числа циклов нагружения. После достижения в поверхностном слое материала структурного состояния с наибольшей плотностью закрепленных дислокаций, соответствующего точке перегиба на кривой АЗВТ от числа циклов нагружения, деталь готова к эксплуатации в рабочем режиме. Точка перегиба на кривой АЗВТ от числа циклов нагружения может несколько смещаться для данного материала в зависимости от плавок мате- риала.

Пример. Способ опробован на круглых усталостных образцах 7,5 мм из стали ЗОХГСН2А в отожженном состоянии, Дпя определения усталостной прочности этих образцов проводили испытания до разрушения на базе 2,О циклов на машине МУИ-6000 по схеме изгиб с вращением. При этом усталостная прочность составила 280 МПа, Далее испытьгоали на усталостную долговечность три партии образцов по 8 штук (А,Б,В), две из которых (Б и В) предварительно подвергли циклической тренировке при напряжения 210 МПа. Длительность тренировки партии Б соответствовала максимальной величине параметра относительного рассеяния энергии Н АЗВТ при относительной амплитуде У 1,4,10 и соответствовала 210

циклов (разупрочнение),.длительность тренировки партии В - минимальной величине f и составила 2-10 циклов (упрочнение). Испытания на усталостную долговечность обоих партий образцов проводили при рабочих напряжениях 400 МПа. Результаты долговечности с вероятностью 50% сведены

в таблицу.

Таким образом, применение дозированной тренировки позволяет повысить усталостную долговечность на 50% по сравнению с обработкой без тренировки и на 25% - по сравнению с недозированной тренировкой.

Составитель А.Кулемин Редактор Л.Повхан Техред Л.Кравчук

Заказ 4689/30Тираж 552Подписное

БНИИПИ Государственного комитета СССР

по д-елам изобретений и открытий П3035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4

Предлагаемый способ позволяет получить по сравнению с известным гарантированное повьшение усталостной долговечности обрабатьшаемых деталей, что повышает надежность узлов и агре гатов.

Корректор И.Эрдейи