Cтраница 3
Формирование поверхностного слоя деталей в процессе обработки резанием зависит от многих факторов и является сложным процессом, определяемым параллельно действующими механизмами упрочнения и разупрочнения в результате происходящих в поверхностном слое пластических деформаций и воздействия теплового потока. Как было показано, при использовании режущих инструментов с покрытием уменьшается термомеханическая напряженность процесса резания. Уменьшается также интенсивность теплового потока в направлении обработанной поверхности детали. Это приводит к снижению уровня остаточных напряжений, степени наклепа, а также к уменьшению вероятности структурно-фазовых превращений обрабатываемой поверхности детали. [31]
Если отливка остывает равномерно, ее стенки одинаковой толщины и форма симметричная, то остаточные напряжения от сопротивления стержней и литейной формы практически отсутствуют, так как пластическая деформация всех участков отливки одинакова. На практике стенки отливок имеют разную толщину и вся отливка имеет - несимметричную ( в любом направлении) форму. В результате неравномерная пластическая деформация разных участков отливки вызовет в ней появление остаточных напряжений. Однако бывают случаи, когда временные напряжения от сопротивления литейной формы и стержней вызывают пластическую деформацию и способствуют некоторому снижению уровня остаточных напряжений от неравномерного охлаждения различных участков отливки. [32]
В отдельных случаях уровень остаточных напряжений в зоне сварки жестких узлов из аустенитных сталей достигает 45 - 50 кГ / мм. Вследствие высокого коэффициента теплового расширения под влиянием тсрмодеформационного цикла конечная усадка в зоне сварных соединений аустенитных сталей представляет заметную величину. При сварке многослойных швов поперечная усадка особенно активно протекает при наложении нпжгшх слоев металла ( рис. 4), постепенно уменьшаясь в процессе выполнения последующих валиков. Послойный ударный ( механический) наклеп металла шва несколько уменьшает усадку, но при сварке жестких соединений не только не приводит к снижению уровня остаточных напряжений, но скорее наблюдается обратная тенденция. [33]
В этом случае рациональной термической обработкой является высокий отпуск. Для этих же сталей при длительном нагреве при сварке в области высоких температур, обусловливающих сильный рост зерна ( электрошлаковая сварка, иногда однопроходная автоматическая сварка под флюсом металла большой толщины) рациональной может быть нормализация всего сварного изделия для перекристаллизации в участках крупнозернистого строения. Однако такая операция не всегда бывает доступной из-за больших габаритов свариваемых изделий. Высокий отпуск в этих случаях проводится на общих основаниях для снижения уровня остаточных напряжений. [34]
Роль технологии сварки может быть различной. Подогрев перед сваркой или в процессе сварки уменьшает градиент температур между зоной сварного соединения и основным металлом и тем самым понижает величину остаточных сварочных напряжений. Важно также, при какой температуре окружающего воздуха осуществлялась сварка - низкая температура будет приводить к увеличению температурного градиента и росту остаточных напряжений. Значение имеет и скорость охлаждения после сварки - уменьшение скорости охлаждения с помощью теплоизоляции сварного соединения будет способствовать снижению уровня остаточных напряжений. Поэтому проведение термической обработки зависит от технологии сварки. [35]