![]() Главная страница Случайная страница КАТЕГОРИИ: АвтомобилиАстрономияБиологияГеографияДом и садДругие языкиДругоеИнформатикаИсторияКультураЛитератураЛогикаМатематикаМедицинаМеталлургияМеханикаОбразованиеОхрана трудаПедагогикаПолитикаПравоПсихологияРелигияРиторикаСоциологияСпортСтроительствоТехнологияТуризмФизикаФилософияФинансыХимияЧерчениеЭкологияЭкономикаЭлектроника |
Общие аспекты.Стр 1 из 2Следующая ⇒
Лекция Технологические методы повышения износостойкости деталей. Общие аспекты. В задачу технологии входит изготовление детали требуемой формы и надлежащей точности, с упрочненной рабочей поверхностью из известных или новых материалов. Изыскание новых материалов протекает непрерывно, из-за повышения к ним требований в связи с разработкой новых конструкций машин, так и необходимости замены дефицитных материалов. Материала должны иметь малое рассеяние показателей его свойств, что определяется соблюдением стабильного состава исходных материалов, например шихты. Например, при получении отливок из одних доменных чугунов при плавке в вагранках или печах можно получать отливки желаемой структуры, из других чугунов того же химического состава это делать затруднительно или совсем невозможно. Связано это с наследственными свойствами чугунов. Поэтому технологический процесс получения заготовок должен быть тщательно продуман и изучен, чтобы придерживаться оптимальных параметров. Например, перегрев чугуна для получения отливок определенной структуры должен быть различным для малых и крупных отливок. Структура пластмасс зависит от величины и содержания в них кристаллитов. Чем больше в полимере кристаллической структуры, тем выше износостойкость. Опыт показал, что шестерня из заготовки, отлитой в форму при температуре 20 °С, уже через несколько тысяч оборотов имела значительный износ зубьев, а шестерня, при изготовлении которой литьевая форма была нагрета до 60 °С, выдержала несколько миллионов оборотов без заметных следов износа. Оказывается, замедленное охлаждение способствует увеличению содержания кристаллической составляющей. Ориентировка волокон металла влияет на прочность и долговечность изделия. Например, внутренние кольца подшипников качения из стали ШХ 15 можно изготовить из горячекатаной штанги на горизонтально-ковочных машинах. Волокна в этом случае выходят под разными углами к дорожке качения, имея местами ориентацию, близкую к торцовой (Рис.7.1 а). Если заготовку кольца выполнить из короткой трубы с выкаткой желоба в горячем состоянии, то волокна расположатся под небольшим углом к рабочей поверхности (Рис. 7.1 б). Испытания подтвердили большую долговечность подшипников с внутренними кольцами, изготовленными последним способом.
а) Рис. 7.1 – Различная ориентация волокон в образцах (а) и кольцах (б) подшипника
Заготовками ходовых колес мостовых кранов могут быть стальные отливки, поковки, штамповки без реборд и штамповки с прокатанной беговой дорожкой. Наиболее выгодно в условиях массового производства колес использовать штамповки с прокаткой не только из-за минимальных потерь металла на окалину, отходы в стружку и наименьшей трудоемкости изготовления колес, но и потому, что на их беговой дорожке и ребордах образуется круговое направление волокон, благоприятное в отношении износостойкости. Технологическое обеспечение заданной формы, точности, размеров и качества обработанных поверхностей деталей заключается в выборе способов и режимов обработки, а также геометрии режущего инструмента. Эти факторы при резании металлов стабильных структур влияют на долговечность в связи с глубиной и степенью наклепа материала и геометрией обработанной поверхности. На определенных режимах резания металлов нестабильных структур в поверхностном слое возможны структурные изменения и фазовые превращения, в результате которых в металле возникают концентраторы напряжений. Это может привести к образованию шлифовочных трещин. Особо опасны трещины, образующиеся под слоем хрома, вследствие трудности их обнаружения. Одну и ту же поверхность можно обрабатывать различными методами. Так, методами чистовой обработки прямолинейных направляющих может быть шабрение, тонкое строгание, тонкое фрезерование, шлифование чашечным кругом, шлифование периферией круга; направляющие можно наклепать шариками. Опыты показывают, что наиболее износостойкими являются пары скольжения, у которых нижние образцы, имитирующие станину, наклепаны шариками, а верхние подвергнуты шабрению, тонкому фрезерованию и шлифованию торцом круга. К уменьшению надежности работы деталей в эксплуатации может привести также нестабильность формы и размеров изделий, не связанные с износом поверхностей. Остаточное изменение формы и размера детали в эксплуатации в условиях нормальной температуры среды может быть следствием распада структурных составляющих, перехода одной модификации составляющей материала в другую, релаксацией остаточных напряжений и взаимодействия материала со средой. Часто опытных данных недостаточно для выбора оптимальной технологии получения, изготовления и обработки детали, при которой одновременно обеспечивается наивысшая производительность и долговечность изделия.
|