Величина - остаточное напряжение - сжатие
Cтраница 1
Величина остаточных напряжений сжатия в сформированном на поверхности металла эмалевом покрытии зависит от конфигурации поверхности ( радиуса кривизны), разнотолщинности металлической основы аппарата, жесткости конструкции и ряда других ее особенностей, которые следует учитывать при прочностных расчетах аппаратуры с эмалевым покрытием, в частности, при выборе допускаемых напряжений. Следует также иметь в виду, что с повышением температуры величина остаточных напряжений сжатия уменьшается и что, следовательно, прочность композиции металл - эмаль при температуре эксплуатации аппарата становится ниже, чем до начала работы. [1]
 |
Изменение остаточных напряжений по радиусу образцов после поверхностного пластического деформирования ( а и химико-термических обработок ( б. поверхностная закалка. 4 - цемента. [2] |
В зависимости от режима поверхностной обработки величина остаточных напряжений сжатия и глубина их распространения могут существенно изменяться. Положительное влияние остаточных напряжений сжатия может быть объяснено на основе рассмотрения диаграмм предельных амплитуд напряжений ( см. рис. 23), когда наличие средних сжимающих напряжений приводит к увеличению амплитудного значения предела выносливости. Действие остаточных напряжений в этом случае аналогично действию средних напряжений и их влияние проявляется более существенно для хрупких материалов, чем для пластичных. [3]
 |
Эпюра остаточных напряжений при цен-тробежно-шариковом наклепе ( А0 3 мм, 40 мм., сталь 18ХНВА. [4] |
Принято степень наклепа, стальных деталей характеризовать величиной остаточных напряжений сжатия и распределением напряжений по глубине наклепанного слоя. Однако для этого нужно деталь или контрольный образец разрушить, сняв верхние слои электролитическим путем или с помощью травления. [5]
С повышением усилия обкатки до 800 Н спад величины остаточных напряжений сжатия у поверхности больше у сталей с низшей исходной твердостью ( НВ 285 - 311), Максимум величины остаточных напряжений сжатия сдвигается в глубь образца тем больше, чем выше исходная твердость стали, Наиболее деформированный слой не является наиболее напряженным, так как у поверхности происходит снижение сжимающих остаточных напряжений. С повышением усилия обкатки максимальное остаточное напряжение сжатия, залегающее на глубине 20 - 50 мкм, несколько возрастает. [6]
При меньших же скоростях, когда нагрев сплава меньше, величина остаточных напряжений сжатия может достигать 40 кгс / мма. На величину и степень наклепа влияет и такой фактор, как износ инструмента. Для сплава ХН70ВМТЮ увеличение износа резца в 8 раз повышает глубину и степень наклепа в 1 5 и 1 4 раза. Износ резца по задней поверхности увеличивает трение и выделение тепла, в результате в поверхностном слое вместо сжимающих могут возникнуть растягивающие напряжения, переходящие в сжимающие на некоторой глубине. При этом для разных материалов, видов и режимов обработки динамика формирования остаточных напряжений оказывается различной. Степень упрочняемости различных структурных составляющих жаропрочных сплавов не одинакова. Карбиды металлов и интерметаллические соединения, в частности, обладают значительно большей твердостью, чем твердые растворы, и низкой упрочняемостью. [7]
При выборе режимов следует исходить из максимально возможных для данной марки материала твердости верхнего слоя, глубины упрочненного слоя, величины остаточных напряжений сжатия и минимальной шероховатости. Для наклепывания цветных металлов и их сплавов требуется примерно в 2 раза меньшая сила удара шарика, чем наклепывания конструкционной стали. [8]
С повышением усилия обкатки до 800 Н спад величины остаточных напряжений сжатия у поверхности больше у сталей с низшей исходной твердостью ( НВ 285 - 311), Максимум величины остаточных напряжений сжатия сдвигается в глубь образца тем больше, чем выше исходная твердость стали, Наиболее деформированный слой не является наиболее напряженным, так как у поверхности происходит снижение сжимающих остаточных напряжений. С повышением усилия обкатки максимальное остаточное напряжение сжатия, залегающее на глубине 20 - 50 мкм, несколько возрастает. [9]
Величина остаточных напряжений сжатия в сформированном на поверхности металла эмалевом покрытии зависит от конфигурации поверхности ( радиуса кривизны), разнотолщинности металлической основы аппарата, жесткости конструкции и ряда других ее особенностей, которые следует учитывать при прочностных расчетах аппаратуры с эмалевым покрытием, в частности, при выборе допускаемых напряжений. Следует также иметь в виду, что с повышением температуры величина остаточных напряжений сжатия уменьшается и что, следовательно, прочность композиции металл - эмаль при температуре эксплуатации аппарата становится ниже, чем до начала работы. [10]
Диаграммы зависимости остаточных напряжений, глубины наклепанного слоя и выносливости от давления на ролик при обкатке образцов приведены на фиг. Из диаграммы следует, что с увеличением давления на ролик до определенного предела увеличивается глубина наклепанного слоя, величина остаточных напряжений сжатия, и соответственно им, циклическая выносливость стали в воздухе и особенно в коррозионных средах. [11]
Увеличение продолжительности центробежно-шарй-кового упрочнения от 20 до 80 мин ( от 4 до 16 проходов) не оказывает заметного влияния как на величину остаточных напряжений, так и на глубину их распространения. При упрочнении отверстия проушины шатуна из стали 18Х2Н4ВА максимум остаточных напряжений находится на глубине 0 12 - 0 15 мм, а величина остаточных напряжений сжатия и глубина их распространения практически не отличаются от значений, полученных для цен-тробежно-шарикового упрочнения. [12]
Тонкостенные конструкции при сварке испытывают деформации не только в результате продольной и поперечной усадок изгиба, но часто и от потери устойчивой формы равновесия. Это происходит вследствие образования напряжений сжатия, возникающих, как правило, в околошовных зонах параллельно швам. Потеря устойчивости, сопровождаемая искривлением, определяется величиной остаточных напряжений сжатия, характером их распределения по элементу, геометрическими размерами элементов, жесткостью его закреплений. Для устранения возможности потери устойчивой формы равновесия прибегают к мероприятиям конструктивного и технологического характера. К первой группе относятся следующие: сокращение свободной длины тонкостенных элементов, приварка к ним элементов жесткости, например в форме ребер; повышение жесткости закреплений. В некоторых случаях реализация указанных мероприятий не может быть осуществлена. При этом на помощь приходят технологические способы. [13]
Увеличения ресурса восстанавливаемых деталей можно добиться также, применяя методы пластического деформирования. Такая обработка может дополнять обработку деталей реаанием или применяться вместо резания. Пластическое деформирование позволяет в значительной мере ликвидировать дефекты поверхностного слоя, особенно образующиеся при шлифовании, упрочнить его и тем самым повысить долговечность деталей. Упрочняюще-чистовая обработка характеризуется: толщиной наклепанного слоя и степенью наклепа, шероховатостью поверхности, величиной остаточных напряжений сжатия. [14]
При центробежной обработке используются кинетическая энергия стальных шариков или роликов, расположенных на периферии вращающейся обоймы. Шарики могут свободно перемещаться в специальных гнездах обоймы. При вращении обоймы шарики под влиянием центробежной силы незначительно выдвигаются из своих гнезд, при этом упрочняемая поверхность подвергается многократным последовательным ударам. Постоянство скорости вращения и продольной подачи обеспечивает равномерный наклеп. В результате существенно возрастает твердость поверхностного слоя ( до 80 %), величина остаточных напряжений сжатия в поверхностных слоях достигает 80 кгс / мм2; улучшается чистота поверхности и в 3 - 10 раз увеличивается долговечность деталей. Глубина наклепа, а также остаточные напряжения повышаются с возрастанием скорости взаимного перемещения упрочнителя и детали, при увеличении исходной шероховатости обрабатываемой поверхности, диаметра шарика и величины выхода его из обоймы. В процессе упрочнения периодически через 5 - 10 мин обрабатываемые поверхности следует смазывать веретенным маслом, вазелином или индустриальным маслом в смеси с 50 % керосина. Схема центробежной обработки вала и отверстия приведены на рис. 6.14. Центробежную обработку используют для наклепа наружных и внутренних поверхностей вращения и плоскостей. [15]
Страницы: 1