|
Предел выносливости азотированной стали на 25%выше, чем улучшенной; обкатывание повышает предел выносливости в обоих случаях на 25 - 30%.
В противоположность дробеструйной обработке обкатывание улучшает качество поверхности.
Так как размеры после обкатывания практически не меняются, то обкатывание можно применять как заключительную технологическую операцию. Возможность точной и чистовой обработки после обкатывания не исключается: как установлено опытами, снятие наклепанного слоя на глубину 0,05 - 0,1 мм не снижает заметно упрочняющего эффекта.
Для получения наилучших результатов поверхности перед обкатыванием целесообразно подвергать отделочной обработке вплоть до полирования. Микропрофиль накатанных поверхностей, обработанных точением, черновым и чистовым шлифованием. Как видно, поверхность после накатывания тем глаже, чем тоньше предшествующая механическая обработка.
Чеканку производят бойками со сферической рабочей поверхностью, приводимыми в колебание пневматическими или электромагнитными устройствами. Частота колебаний и скорость вращения заготовки должны быть согласованы с таким расчетом, чтобы наклепанные участки перекрывали друг друга. При ультразвуковой чеканке боек, прижатый к детали силой 100- 200 Н, колеблется с частотой 20-25 кГц и амплитудой 10- 20 мкм.
Другой способ уплотнения поверхностного слоя - холодная калибровочная чеканка в закрытых штампах.
Алмазное выглаживание заключается в обработке предварительно шлифованной и полированной поверхности закругленным алмазным резцом при скорости 50-400 м/мин, подаче 0,02 - 0,1 мм/об и радиальной силе на резце ~ 200 Н. Процесс применим как для пластичных материалов, так и для термообработанных до высокой твердости (закалка с нагревом ТВЧ, азотирование).
При выглаживании поверхностный слой уплотняется на глубину 0,3-0,5 мм; в нем возникают высокие (1000- 2500 МПа) остаточные напряжения сжатия. Качество поверхности значительно улучшается. Микрорельеф приобретает благоприятные для циклической прочности плавные очертания.
Детали, закаленные на мартенсит, упрочняют обработкой на белый слой точением твердосплавными резцами с большим отрицательным передним углом (до 45°) без смазочно-охлаждающих жидкостей при скорости резания 60 - 80 м/мин. Поверхностный слой при этом подвергается своего рода термомеханической обработке, представляющей собой совмещение процессов высокотемпературной деформации и вторичной закалки. На поверхности образуется светлая нетравящаяся корка толщиной 0,1-0,2 мм, обладающая высокой твердостью (HV 1000-1300 при исходной твердости материала HV 600- 700) и состоящая из мелкозернистого (размер зерна 0,05 - 0,1 мкм) тонкоигольчатого мартенсита вторичной закалки с высокедисперсными карбидными включениями. В зоне белого слоя возникают чрезвычайно высокие сжимающие напряжения (до 5000 МПа), обусловливающие резкое повышение циклической прочности. Усталостно-коррозионная стойкость повышается примерно в 10 раз по сравнению с исходной. Хорошие результаты получаются только при условии сплошного белого слоя. В противном случае на участках разрыва слоя возникают скачки напряжений, снижающие циклическую прочность. Чистовую обработку белого слоя производят микрошлифованием, полированием и суперфинишированием.
Стенки отверстий упрочняют с помощью раскатывания, калибрования шариками и дорнования (прошивание уплотняющими прошивками).
Для упрочнения фасонных отверстий, обрабатываемых протягиванием (в частности шли-це ы отверстий), протяжкам придают выглаживающие зубья скругленного профиля.
Внутренние полости сложной конфигурации уплотняют полированием (полирование струей воды со взвешенными зернами абразивного материала).
В стадии разработки находится способ импульсного гидронаклепа струей высокого давления. Перспективным является электрогидравлический наклеп, основанный на эффекте Юткина, а также упрочнение взрывом. Этими способами можно упрочнять детали самой сложной формы с одновременным уплотнением всех наружных и внутренних поверхностей.
Особое значение для циклической прочности имеет предупреждение коррозии. Положительный эффект дает нанесение тончайших полимерных пленок (поливинилхлоридов, эпоксидов, синтетических каучуков), а -также органических веществ с активными гидроксильными группами, обеспечивающими прочную связь покрытия с металлом. Упрочняющее действие пленок обусловлено не только предупреждением коррозионных процессов. Пленки, по-видимому, образуют молекулярный барьер, препятствующий выходу дислокаций на- поверхность металла. Этот способ применим для свободных поверхностей и поверхностей в неподвижных соединениях и ограниченно для поверхностей, работающих в условиях трения скольжения.
| 
