В данной работе проведены исследования повышения качества и эксплуатационных свойств деталей машин. При этом необходимо учитывать, что в процессе эксплуатации изделий всегда наиболее нагружен поверхностный слой. В настоящее время интенсивно развиваются методы и технические средства инженерии поверхности, позволяющие кардинально изменять свойства, структуру и фазовый состав поверхностного слоя. Описывается способ, использующий для упрочнения поток ударных импульсов - волну деформации, получивший название «статико-импульсная обработка». Отличительной особенностью упрочнения волной деформации является возможность адаптации формы ударных импульсов к физико-механическим свойствам нагружаемого материала, приведенной кривизне инструмента и нагружаемой поверхности с целью максимального использования кинетической энергии удара бойка по волноводу для упругопластического деформирования материала. В результате упрочнения волной деформации может быть создан глубокий упрочненный слой, достигающий 6-10 мм, а также степень упрочнения до 250 %. Высокая (акустическая) скорость распространения волны деформации в материале, возможность управления интенсивностью и длительностью силового воздействия на фрагменты поверхностного слоя позволяют отнести данный способ обработки к способам интенсивной пластической деформации. При упрочнении волной деформации установлено наличие наноструктурных зон - аналогичных, полученных интенсивной пластической деформацией, размеры которых изменяются от 30 до 90 нм. Кинематика способа позволяет регулировать равномерность упрочненного поверхностного слоя. В результате проведенных исследований установлено: гетерогенно упрочненная структура, полученная упрочнением волной деформации, обеспечивает повышение долговечности при действии контактных усталостных нагрузок до 7 раз.
The article deals with improving the quality and operation characteristics of machine parts. It should be noted that surface layer is always the most loaded when the product is in operation. Today, the methods and technical means of surface engineering are developing intensively. They allow radical change in the properties, structure and phase composition of the surface layer. Description is also given to a method that uses the flow of shock pulses - a deformation wave - for hardening. This method is called static-pulse processing. The feature of wave deformation hardening is the possibility of adapting the shock pulse shape to the physico-mechanical properties of the loaded material, reduced curvature of the tool and loaded surface for maximum use of the kinetic energy of the striker impact on the waveguide for elastic-plastic deformation of the material. Wave deformation hardening can result in the formation of a deep hardened layer up to 6-10 mm thickness with the hardening degree up to 250%. High (acoustic) velocity of deformation wave propagation in the material, the ability to control the intensity and duration of the impact on the surface layer fragments allow to relate this treatment method to the methods of intensive plastic deformation. It has been found out that deformation wave hardening is characterized by the presence of nanostructured zones similar to the ones obtained by intensive plastic deformation, the dimensions of which vary from 30 to 90 nm. The kinematics of the method allows to adjust the uniformity of the hardened surface layer. The conducted studies have shown that a heterogeneously hardened structure obtained by wave deformation hardening increases durability under the action of contact fatigue loads up to 7 times. Cinematic mode allows you to adjust the evenness of hardened surface layer. The studies found heterogeneously hardened structure obtained hardening wave deformation, provides increased durability under contact fatigue loads up to 7 times.
The authors declare that there are no conflicts of interest present.