Микроструктура и микротвердость поверхности деталей машин, обрабатываемых накатыванием

СТАТЬЯ ИЗ РУБРИКИ: «ТЕХНОЛОГИИ»

Surface Microstructure and Microhardness of Parts Processed by Roll-Forming
Many of the operational characteristics of machine parts largely depend on the microrelief geometry and physical and mechanical properties of the surface layer. This means that processing construction materials by means of cold plastic deformation for creating threaded surfaces has unquestionable advantages over thread-cutting. These advantages include: considerable hardening of the surface layers, increasing the load-carrying capacity and endurance of rolled parts, as well as enhancing the thread joints quality.


В.А. Тимирязев,
д.т.н., профессор, лауреат Ленинской премии, МГТУ «Станкин»
М.З. Хостикоев, д. т.н., профессор, РГУ нефти и газа имени И.М. Губкина
В.Н. Агеева, к.т.н., доцент, РГУ нефти и газа имени И.М. Губкина

Качество поверхностного слоя материала, формируемого в процессе механической обработки деталей машин, в значительной мере определяет их несущую способность. Свойства поверхностного слоя характеризуются макро- и микронеровностями, макро- и микроструктурой, величиной и знаком остаточных напряжений, физическими параметрами, связанными с искажением кристаллической решетки, плотностью дислокаций и др. Свойства поверхностного слоя материала деталей машин во многом также определяются способом и режимами их изготовления.

Значительное улучшение качества изготавливаемых деталей машин и высокая производительность процессов пластического деформирования определили их интенсивное внедрение в технологию производства наиболее распространенных деталей с резьбовой поверхностью. Экспериментальные данные и производственный опыт свидетельствуют о том, что при обработке резьбы накатными инструментами ее точность может достичь четвертой степени (ГОСТ 16093–2004), а шероховатость поверхности — 0,63–0,08 мкм (ГОСТ 2789–73). Такие характеристики достигаются еще только шлифованием.

Прочность на разрыв деталей с накатанной резьбой значительно выше, чем у деталей с нарезанной резьбой. При испытаниях на разрыв разрушающая нагрузка повышается на 20–30%. Циклическая прочность накатанных деталей увеличивается в 1,5 раза.

Благодаря наклепу микротвердость резьбовой поверхности, полученной накатыванием, повышается по сравнению с исходной на 15–25%, зернистость поверхности уменьшается. Повышение поверхностной твердости накатанных деталей обусловливает высокую износостойкость резьбовых соединений, а высокое качество поверхности улучшает ее антикоррозионные свойства, что особенно важно для ряда деталей определенных отраслей. Кроме того, накатывание резьбы на деталях из ряда труднообрабатываемых материалов, таких как:

  • коррозионностойкие стали и сплавы — нержавеющие, жаростойкие, окалиностойкие, кислотоупорные, жаропрочные;
  • титан и его сплавы;
  • никелевые и никелехромовые сплавы типа: хастеллой, инконель, нимоник, инколой, монель, инвар и др.
  • гораздо проще, чем обработка их резанием.

Рекламодатели

Партнёры

Новостная рассылка

Будьте в курсе наших последних новостей. Оформите бесплатно персональную новостную рассылку.