Технологии упрочнения металлов

Большинство деталей машин работают в условиях изнашивания, кавитации, циклических нагрузок, коррозии при криогенных или высоких температурах, при которых максимальные напряжения возникают в поверхностных слоях металла, где сосредоточены основные концентраторы напряжения. Газотермическое напыление, наплавка, химико-термическая обработка повышают твёрдость, кавитационную и коррозионную стойкость и, создавая на поверхности благоприятные остаточные напряжения сжатия, увеличивают надёжность и долговечность деталей машин. Кроме того увеличить прочность и сопротивление усталости можно созданием соответствующих композиций сплавов и технологии обработки. При сохранении достаточно высокой пластичности, вязкости и трещиностойкости данные методы повышают надёжность и долговечность машин и понижает расход металла на их изготовление вследствие уменьшения сечения деталей.

Термические

Упрочнению термической обработкой подвергаются 8-10 % общей выплавки сталей. В машиностроении объём термического передела составляет до 40% стали.

  1. Объёмная
  2. Поверхностная

Механические

Механические свойства деталей улучшаются пластической деформацией или поверхностным наклёпом. Эти методы широко используются в промышленности для повышения сопротивляемости малоцикловой и многоцикловой усталости деталей машин.

  1. Обкатывание
  2. Чеканка
  3. Алмазное выглаживание
  4. Старение

Химико-термические

Деталь помещают в среду, богатую элементом, который диффундирует в металл.

  1. Цементация
  2. Азотирование
  3. Нитроцементация
  4. Цианирование
  5. Диффузионное насыщение металлами
    1. Алитирование
    2. Хромирование
    3. Никелирование
    4. Силицирование
    5. Борирование

Газотермическое напыление

С помощью нагрева исходного материала, его диспергирования и переноса газовой струей на поверхность изделия наносится слой металла или сплава, металлокерамики, керамики с необходимыми свойствами. При этом изделие не нагревается более 100 градусов Цельсия.

Наплавка

Наплавка — это нанесение слоя металла на поверхность изделия посредством сварки плавлением. Различают методы:

  • Газопорошковая наплавка
  • Наплавка под флюсом
  • Наплавка самозащитными проволоками
  • Вибродуговая наплавка
  • Плазменная наплавка

PVD-процесс

Hапылениe покрытий (тонких плёнок) в вакууме

Комбинированные

К комбинированным способам упрочнения относятся термомеханическая обработка, термо-химико-механическая обработка, электроэрозионная обработка и др. Объёмная и поверхностная обработка могут вестись последовательно несколькими методами.

Литература

  • Соснин Н. А., Ермаков С. А., Тополянский П. А. Плазменные технологии. Руководство для инженеров.. — Санкт-Петербург: Изд-во Политехнического ун-та, 2013. — 406 с.
  • А.П. Гуляев. Металловедение. М.: Металлургия, 1977.
  • Ю.М. Лахтин, В.П. Леонтьева. Материаловедение. М.: Машиностроение, 1990. — 528 с.
  • Л.Х. Балдаев. Реновация и упрочнение деталей машин методами газотермического напыления. М.: КХТ, 2004.
This article is issued from Wikipedia. The text is licensed under Creative Commons - Attribution - Sharealike. Additional terms may apply for the media files.