Способ упрочения изделий

О П И С А Н И Е(п)б 7042 бИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Срез Советских Сациалистннеских Республик(088.8) по делам изобретений и открытийДата опубликования описания 30.06.79(71) Заявитель Куйбышевский политехнический институт им. В, В. П. ущсов, Куйбышева "(54) СПОСОБ УПРОЧНЕНИЯ ИЗДЕЛИИ 1Изобретение относится к области машиностроения и может быть использовано при механическом упрочнении поверхностного слоя деталей машин из чугуна, бронзы и ряда других конструкционных металлических материалов.Известны способы обработки изделий, в которых после термомеханической обработки поверхностный слой металла подвергается наклепу с помощью различных деформирующих инструментов, имеющих на рабочей поверхности фасонный профиль: угловой, радиусный и т. д., в результате чего на обрабатываемой поверхности получаются масляные канавки, разделяющие эту поверхность на элементарные площадки.Однако при упрочнении изделий из хрупких материалов, например чугуна или бронзы, деформирование вызывает не только наклеп пластичной фазы материала, но и одновременно механическое разрушение твердой фазы, например карбидов. При этом зарождаются микротрещины, развитие которых ускоряет контактное разрушение поверхностного слоя при работе машин,Целью изобретения является упрочнение хрупких материалов без наклепа поверхностного слоя.Поставленная цель достигается тем, что упрочнение ведут по боковым граням элементарных площадок одновременным встречным тангенциальным деформированием деформирующим инструментом и клиновидными инденторами, располагающимися 5 по охватывающему контуру, при этом размер элементарных площадок выбирают не более 0,1 диаметра инструмента.На фиг. 1 представлена схема предлагаемого способа; на фиг. 2 - расположение наклепанного слоя на боковых поверхностях площадки; на фиг, 3 - внешний вид упрочненной поверхности. Инструмент 1 с клиновидными индентора ми 2 вдавливается в упрочняемую поверхность 3, при этом образующийся выступ 4 получает встречное тангенциальное сжатие от наклонных плоскостей инденторов 2. Степень тангенциальной деформации определяется давлением и углом заострения клина индентора на поверхности, в результате образуется масляные канавки 5, разделяющие эту поверхность на элементарные площадки и заполненные смазкой. Инденторы располагают при этом по охватывающему контуру.Минимальный размер элементарной площадки упрочняемой поверхности из условия одновременности и равномерности встреч- ЗО ного деформирования обеспечивается путемвыбора радиуса г упрочняемого инструмента1+ 4 Ьг=38 Йгде Ь - глубина вдавливания индентора;1 в хорда при контактировании.Установлено, что оптимальный эффектупрочнения наблюдается при 6=0,2 -0,5 мм, размере элементарной площадки внаправлении накатывания 5=2 мм и коэф 1фициенте перекрытия - ) 2.Так для Ь = 0,2 м м, - = - = 10.2й 0,2Принимая во внимание начальные усло 5вия 1=25, й= - можно определить10=55,10 855 8 -10 Откуда 5=0,1 .0 инструмента,Таким образом, условие получения необходимого эффекта упрочнения будет соблюдаться при 5(0,10 инстрМаксимальный размер площадки определяется из условий поглощения из смазки активных компонентов среды при изнашивании, что важно для предотвращения схватывания при износе,Возникающие при упрочнении остаточные напряжения на элементарных площадках закрепляются образующимся на боковых поверхностях впадин наклепанным слоем материала, однако, при трении боковые поверхности в контактировании не участвуют, что обеспечивает сохранение напряженного состояния в поверхностном слое в процессе износа.Соединение образовавшихся при упрочнении впадин в сетку каналов улучшает смазывающую способность поверхности и снижает значения коэффициента трения. П р и м е р. Упрочнению подвергалпсь плоская и Ъ-образная направляющая координатно-расточных станков из чугуна СЧ 21 - 40.5 Упрочняющий инструмент был выполненв виде накатных роликов с инденторами гексогонального расположения.Глубина вдавливания составляла 0,2 -0,3 мм. Угол заострения клина 60, размер 10 единичной площадки 2,0 мм. Упрочнениепроизводилось на горизонтально-строгальном станке с установкой накатного ролика на пружинную оправку в резцедержатель.Скорость подачи стола 5 м(мин.15 Станки с упрочненными направляющиминаходились в эксплуатации 12 месяцев. При обследовании было установлено, что износостойкость их по сравнению с износом однотипных неупрочненных направляющих в 20 среднем возросла в два раза.Применение данного способа эффективнодля упрочнения конструкционных чугунов, бронзы, алюминиевых сплавов и др. материалов, применяющихся в узлах трения 25 скольжения и трения качения.Формула изобретения80 Способ упрочнения изделий, при которомобрабатываемую поверхность подвергают термомеханической обработке с последующим упрочнением путем образования на ней масляных канавок деформирующим инстру ментом с клиновидными инденторамиразделяющими поверхностьь на элементарные площадки, отличающийся тем, что, с целью устранения наклепа и повышения упрочняющего эффекта при обработке мате риалов, упрочнение ведут по боковым граням элементарных площадок одновременным встречным тангенциальным деформированием, при этом инденторы располагают по охватывающему контуру, а размер эле ментарных площадок выбирают не более0,1 диаметра инструмента.670426 Фиг.З 319/9 Изд.416 Тираж 1015 ЦНИИПИ НПО Поиск Государственного комитета СС по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж, Раужская наб., д. 4/5