Способ обработки изделий

 

СО1ОЗ ССВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (50 4 С 21 D 1/04 8/00

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

7,3

7,7

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (21) 3882371 /22-02 (22) 12.04.85 (46) 30. 08 ° 86, Бюл. В 32 (71) Куйбышевский ордена Трудового

Красного Знамени политехнический институт им. В.В.Куйбышева и Куйбышевское агрегатное производственноконструкторское объединение (72) И.И.Усольцева, Г.А, Кулаков, Т.П.Авдеева и Т.Ю.Чевокина (53) 621.787 (088,8) (56) Авторское свидетельство СССР

И 443920, кл. С 21 9 7/02, 1972.

Ратнер С.И. Разрушение при повторных нагрузках. И.: Оборонгиз, 1959 с. 352.

„„ЯО„„1254030 А 1 (54) (57) СПОСОБ ОБРАБОТКИ ИЗДЕЛИЙ, включающий тренировку циклическими нагрузками ниже предела усталости в течение заданного времени, о т л и ч а ю шийся тем, что, с целью повышения долговечности изделий, в процессе тренировки измеряют внутреннее трение и тренировку прекращают по достижении внутренним трением минимального значения, определяемого максимальной степенью закрепления дислокации в материале изделия.

1254030

30

Изобретение относится к машиностроению, конкретнее к обработке изделий циклической нагрузкой и может быть использовано для упрочнения деталей из конструктивных сталей, работающих в условиях знакопеременных нагрузок.

Цель изобретения — повышение дол.говечности изделий, Циклическое нагружение при напряжениях ниже предела усталости приводит к развитию дислокационной структуры, как при статическом нагружении. Сначала появляются отдельные свободные дислокации, которые, генерируя в одной плоскости скольжения, образуют небольшие, хаотически распределенные скопления., в дальнейшем переходящие в ячеистую структуру.

Ячеистая структура обладает высокой плотностью закрепленных дислокаций, поэтому окончание тренировки по завершении процесса образования ячеистой структуры обеспечивает наибольшую усталостную долговечность. Установлена непосредственная корреляция между уровнем амплитудно зависимого внутреннего трения (АЗВТ) и состоянием дислокационной структуры металла, Часть энергии, подводимой к колеблющемуся образцу, рассеивается в процессе колебания дислокаций, закрепленных в узлах ячеистой структуры. Величина рассеиваемой энергии., т.е. уровень АЗВТ, определяется количеством закрепленнь.-.» дислокаций, Таким образом, изменение параметров дислокационной структуры (в первую очередь плотность закрепленных дислокаций) должно оказывать влияние на уровень АЗВТ.

На чертеже дана зависимость внутреннего трения от числа циклов тренировки (кривая 1) .

Способ осуществляют следующим образом, Упрочняемую деталь подвергают деформированию при напряжениях ниже предела усталости по схеме растяжение-сжатие или знакопеременный изгиб (например на МУИ вЂ” 6000) ..

Контроль структурного состояния рекомендуетсяя осуще ствлят ь по пар аметв рам внутреннего трения (ВТ). Генерирование отдельных незакрепленных дислокаций и образование скоплений дислокаций приводит к значительному росту ВТ, При достижении плотности дислокаций стадии насыщения на кривой амплитудной зависимости внутреннего трения образуется точка перегиба. Формирование ячеистой структуры приводит к закреплению дислокаций и повышению ЛЗВТ. Момент завершения образования ячеистой структуры и окончания тренировки соответствует точке минимума на АЗВТ от числа циклов нагружения. После достижения в поверхностном слое материала структурного состояния с наибольшей плотностью закрепленных дислокаций, соответствующего точке перегиба на кривой АЗВТ от числа циклов нагружения, деталь готова к эксплуатации в рабочем режиме.

Точка перегиба на кривой АЗВТ от числа циклов нагружения может несколько смещаться для данного материала в зависимости от плавок материалаа.

Пример, Способ опробован на круглых усталостных образцах ф 7,5 мм из стали ЗОХГСН2А в отожженном состоянии. Дпя определения усталостной прочности этих образцов проводили испытания до разрушения на базе

2.10 циклов на машине Ю И-6000 по

6 схеме изгиб с вращением, При этом усталостная прочность составила

280 МПа. Далее испытывали на усталостную долговечность три партии образцов по 8 штук (А,Б,В), две из которых (Б и В) предварительно подвергли циклической тренировке при напряжения 210 МПа. Длительность тренировки партии Б соответствовала максимальной величине параметра относительного рассеяния энергии Ч

АЗВТ при относительной амплитуде — 1,4.10 и соответствовала 2 10

-3 5 циклов (разупрочнение), длительность т р ен ир ов ки и ар т ни  — мин и мал ьн ой

6 величине и составила 2 !О циклов (упрочнение) ° Испытания на усталостную долговечность обоих партий образцов проводили при рабочих напряжениях 400 МПа. Результаты долговечности с вероятностью 507 сведены в таблицу. 1 254030

Партия

Длительность Ч, после ср тренировки тренировки, Долговечность при 507-ной вероятности

Ф ср + + l

0,92

1,43

0,92

0,93

0,92

Предлагаемый способ позволяет получить по сравнению с известным гарантированное повышение усталостной долговечности обрабатываемых деталей, что повышает надежность узлов и агре гатов.

Составитель А. Кулемин

Корр е кт ор H . .Эрдейи

Редактор Л,Повхан Техред Л. Кравчук

Подписное

Заказ 4689/30 Тираж 552

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб,, д, 4/5

П оизводственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгор д, у . р о л. П оектная 4

2.10

2.!О

Таким образом, применение дозированной тренировки позволяет повысить усталостную долговечность на 507 по сравнению с обработкой без трени— ровки и на 253 — по сравнению с недозированной тренировкой.

79800