CC BY
13
ИЗВЕСТИЯ
ТОМСКОГО ОРДЕНА ОКТЯБРЬСКОЙ РЕВОЛЮЦИИ И ОРДЕНА ТРУДОВОГО КРАСНОГО ЗНАМЕНИ ПОЛИТЕХНИЧЕСКОГО ИНСТИТУТА им. С. М. КИРОВА
Том 209 1976
ИЗМЕНЕНИЕ МИКРОТВЕРДОСТИ ПОВЕРХНОСТНОГО СЛОЯ МЕТАЛЛОВ ПОСЛЕ ВИБРОАБРАЗИВНОЙ
ОБРАБОТКИ
Н. Т. ЛЯЛИКОВА, Н. А. ЕРОФЕЕВ (Представлена научным семинаром кафедры прикладной механики)
Как известно [1, 2], при обработке деталей в различных вибрирующих абразивных средах состояние поверхностных слоев металлов претерпевает значительные изменения, в частности, изменяется твердость.
Были проведены опыты по исследованию изменения микротвердости поверхностного слоя металлов после обработки образцов в абразивной среде, состоящей из смеси быстрорежущей стружки, чугунного песка и перемола боя шлифовальных кругов. Испытания проводились на цилиндрических образцах диаметром 20 мм и длиной 20 мм, изготовленных из сталей 45 и Р18 в отожженном и закаленном состоянии. Частота колебаний вибробарабана составляла 1500 и 1900 колебаний в минуту, при неизменной амплитуде выбросмещений, равной 4 мм. Образцы обрабатывались в течение 45 минут, так как при этой продолжительности обработки достигалась хорошая чистота поверхности. Объем загрузки вибробарабана (абразивом и образцами) принимался равным 15 кг. Замеры микротвердостей поверхностного слоя шлифов осуществлялись с помощью прибора ПМТ-3 при нагрузке в 100 грамм на образцах до и после виброобработки.
В результате проведенных опытов было выявлено, что поверхностные слои образцов при виброобработке пластически деформируются (наклёпываются). Для отожженной стали глубина наклепанных слоев составляла от 50 до 200 микрон, а для закаленных сталей — от 50 до 150 микрон. Однако наклепанный слой на поверхности образцов не представляет собой сплошную полосу, и глубина наклепа на различных участках различная.* Это можно объяснить тем, что при виброобработке в абразивной среде поверхностный слой подвергается износу в результате микрорезания и скола кусочков металла, в том числе и наклепанных. Особенно хорошо заметна деформация поверхностных слоев по краям кратеров, образованных внедрившимися абразивными частицами внутрь металла, и по краям лунок, после скола кусочков металла с поверхности. В дальнейшем в открытых лунках наклепанный слой снимается при истирании поверхности острыми кромками абразивных частиц. Замеры микротвердостей производились на расстояниях 0,05— 0,5иш от края шлифа. В результате замеров было обнаружено, что у отожженных сталей 45 до виброобработки микротвердость поверхностного слоя составляет в направлении от середины шлифа к краю 287,8—■
297 HV, a после виброобработки при 1500 колебаний в минуту на тех же расстояниях — 287,8—344,4 HV; при 1900 кол/мин— 290—343,4 HV. У отожженных сталей Р18 до виброобработки —■ 260—270,9 HV, а после виброобработки при 1500 koaJmuh на соответствующих расстояниях от края шлифа микротвердость составляла 290,1—297,4 HV; при 1900 кол!мин — от 284,7 до 312 HV.
Как видно из замеров, микротвердость поверхностного слоя после виброобработки резко увеличивается как для стали 45, так и для стали Р18. С увеличением частоты колебания микротвердость также увеличивается.
Из анализа полученных результатов следует сделать вывод, что виброобработка деталей в абразивной среде может быть использована не только для очистных и отделочных операций, но и в качестве операции упрочняющей обработки в процессе изготовления ряда ответственных деталей машин.
ЛИТЕРАТУРА
1. А. П. Бабичев, Б. Б. X о д о ш. Остаточные напряжения и наклеп при виброгалтовке. Станки и инструмент, № 10, 1966.
2. Б; Б. X о д о ш. Влияние виброгалтовки на физико-механические свойства поверхностных слоев деталей. Прогрессивные методы отделочной обработки деталей машин,1 вып. 12, Ростов-на-Дону, 1968.
