Сравнение качества поверхностного слоя и эксплуатационных характеристик деталей, упрочненных разными способами поверхностного пластического деформирования

Сравнение качества поверхностного слоя образцов, обработанных новыми способами упрочнения с традиционной обкаткой роликом. Результаты работы получены на основе выполнения экспериментальных исследований. Экспериментальными исследованиями установлено, что качество поверхностного слоя, полученного при осциллирующем выглаживании, выше, чем при обкатке роликом, но ниже, чем при поперечной обкатке плоскими плитами. Шероховатость, полученная при осциллирующем выглаживании, меньше, чем при обкатке роликом, но больше, чем при поперечной обкатке плоскими плитами. Изменение размеров зерен происходит только в поверхностном слое, центральная область практически не претерпевает пластических деформаций, и зерна не изменяют своих размеров. Область значительного искажения зерен распространяется на глубину 0,1-0,2 мм при поперечной обкатке плоскими плитами и осциллирующем выглаживании, и на 0,1 мм - при обкатывании роликом. Микротвердость и твердость, полученная при осциллирующем выглаживании больше, чем при обкатке роликом, но меньше, чем при поперечной обкатке плоскими плитами. Наименьшее отклонение от круглости цилиндрических деталей получено при поперечной обкатке плоскими плитами (2,9 раза), а при обкатке роликом (2,1 раза). Максимальное осевое остаточное напряжение получено при осциллирующем выглаживании, далее при обкатывании роликом и поперечной обкатке плоскими плитами (в 1,8 раза). Однако наибольшее тангенциальное напряжение формируется при поперечной обкатке плоскими плитами, а минимальное - при осциллирующем выглаживании (в 1,3 раза). Износостойкость упрочненных образцов в несколько раз выше износостойкости образцов без упрочнения. Максимальная износостойкость наблюдается у деталей, упрочненных поперечной обкаткой плоскими плитами, а минимальная - у деталей, упрочненных обкатыванием роликом.

осциллирующее выглаживание, шероховатость, микротвердость, микроструктура, остаточное напряжение, осцилляция рабочего инструмента

1. Bobrovskij I.N. Burnishing Systems: а Short Survey of the State-of-the-art ATCES 2017 IOP Conf. Series: Materials Science and Engineering 302 012041. 2018.

2. Grigoriev S.N., Bobrovskij N.M., Melnikov P.A. and Bobrovskij I.N. 2017 Research of Tool Durability in Surface Plastic Deformation Processing by Burnishing of Steel Without Metalworking Fluids IOP Conference Series: Earth and Environmental Science 2013. 66 (1). 01.

3. Жасимов М.М. Управление качеством деталей при поверхностном пластическом деформировании. Алма-Ата: Наука, 1986. 208 с.

4. Папшев Д.Д. Отделочно-упрочняющая обработка поверхностным пластическим деформированием. М.: Машиностроение, 1987. 152 с.

5. Блюменштейн В.Ю., Смелянский В.М. Механика технологического наследования на стадиях обработки и эксплуатации деталей машин. М.: Машиностроение-1, 2007. 400 с.

6. Lebedko A.I. Increase in the endurance of textile equipment parts by surface plastic deformation // Metal Science and Heat Treatment. 1982. Т. 24. № 4. C. 295-297.

7. Зайдес С.А., Нго К.К. Поверхностное деформирование в стесненных условиях. Иркутск: Изд-во Иргту, 2018. 236 с.

8. Смелянский В.М. Механика упрочнения деталей поверхностным пластическим деформированием. М.: Машиностроение, 2002. 299 с.

9. Поляк М.С. Технология упрочнения. Техно. методы упрочнения; 2 т. М.: Машиностроение, 1995. Т. 2. 688 с.

10. Чепа П.А. Технологические основы упрочнения деталей поверхностным деформированием. Минск: Наука и техника, 1981. 128 с.

11. Одинцов Л.Г. Упрочнение и отделка деталей поверхностным пластическим деформированием: справочник. М.: Машиностроение, 1987. 328 c.

12. Зайдес С.А., Нгуен Ван Хинь Влияние параметров осциллирующего выглаживания на шероховатость упрочненных поверхностей // Вестник Иркутского государственного технического университета. 2017. № 4. С. 22-29. https://doi.org/10.21285/1814-3520-2017-4-22-29

13. Зайдес С.А., Нгуен Ван Хинь. Влияние параметров осциллирующего выглаживания на образование регулярнного микрорельефа поверхностного слоя // Упрочняющие технологии и покрытия. 2017. № 12. С. 62-69.

14. Зайдес С.А., Фам Дак Фыонг. Оценка качества цилиндрических деталей после поперечной обкатки плоскими плитами // Вестник Упрочняющие технологии и покрытия. 2016 № 7. С. 14-18.

15. Соколов И.А., Уральский В.И. Остаточные напряжения и качество металлопродукции. М.: Металлургия, 1981. 288 c.

16. Терещенко А.В. Влияние микрогеометрии поверхности на ее износостойкость - планирование эксперимента // Научно-технический вестник информационных технологий, механики и оптики. 2008. № 48. C. 108-112.

17. Драчев О.И. Управление технологической наследственностью деталей малой жесткости. Ирбит: ОНИКС, 2011. 192 c.

18. Драпкин Б.М., Кононенко В.К., Безъязычный В.Ф. Свойства сплавов в экстремальном состоянии. М.: Машиностроение, 2004. 256 c.