ЦЕЛЬ. Проведение сравнительного анализа результатов измерения остаточных напряжений в стали 13Х15Н4АМ3 (ВНС-5) после продольного точения с варьированием подачи. В работе были поставлены следующие задачи: установить влияние режимов обработки при продольном точении на технологические остаточные напряжения, формируемые в образце, и провести сравнение принципиально различных методов для исследования напряженно-деформированного состояния материала на поверхности детали. МЕТОДЫ. В ходе работы были применены механический метод определения остаточных напряжений и метод рентгеноструктурного анализа. Данные методы являются наиболее распространенными при анализе остаточных напряжений в металлических образцах, отличаются удовлетворительной точностью, сходимостью результатов и широко применяются как в исследовательских целях, так и в производственных условиях. РЕЗУЛЬТАТЫ И ИХ ОБСУЖДЕНИЕ. Кратко описан процесс изготовления образцов, используемых при исследовании остаточных напряжений механическим методом на установке УДИОН-2. Получены эпюры распределения остаточных напряжений в поверхностном слое образцов после продольного точения с варьированием подачи. Проведено сравнение результатов измерений, полученных механическим методом и методом рентгеноструктурного анализа на поверхности образцов. Рассмотрены особенности методов, а также оборудование для исследования технологических остаточных напряжений - установка для измерения остаточных напряжений механическим методом (УДИОН-2) и рентгеновский дифрактометр XStress 3000 G3R. ВЫВОДЫ. При росте подачи увеличивается глубина залегания минимального остаточного напряжения, глубина залегания активной части эпюр остаточного напряжения, но при этом уменьшается значение касательного напряжения τzx0 на поверхности. Выявлена достаточно высокая сходимость результатов измерения остаточных напряжений на поверхности образцов механическим методом и при помощи рентгеноструктурного анализа.
The PURPOSE of the paper is to perform a comparative analysis of the measurement results of residual stresses in steel 13Х15Н4АМ3 (VNS-5) after longitudinal turning with a varied feed. The work has the following objectives: to determine the influence of processing modes at longitudinal turning on technological residual stresses formed in a sample and to compare the methods different in principle for the study of the stress-strain state of material on the part surface. METHODS. The study uses a mechanical method for determining residual stresses and an X-ray diffraction analysis (XRD). Being the most widespread in the analysis of residual stresses in metal samples, these methods feature satisfactory accuracy, convergence of results and are widely applied both for research and production purposes. RESULTS AND THEIR DISCUSSION. A brief description is given to the production process of samples used for residual stress research by the mechanical method using UDION-2 research equipment. The diagrams of residual stress distribution in the surface layer of samples after longitudinal turning with a varied feed are obtained. The measurement results received through the use of the mechanical method and XRD analysis on sample surface are compared. Consideration is given to the features of methods and equipment for the study of technological residual stresses, which includes the UDION-2 research equipment for residual stress measurement by the mechanical method and the XRD XStress 3000 G3R diffractometer. CONCLUSIONS. The growth of the feed is accompanied by the increase in the depth of the minimum residual stresses, the depth of the active area of residual stress diagrams and the decrease in the value of the tangential stress τzx0 on the surface. A sufficiently high convergence of the measurement results of residual stresses on the sample surface by the mechanical method and X-ray diffraction analysis is found.
The authors declare that there are no conflicts of interest present.