Большинство деталей машин работают в условиях изнашивания, кавитации, циклических нагрузок, коррозии при криогенных или высоких температурах, при которых максимальные напряжения возникают в поверхностных слоях металла, где сосредоточены основные концентраторы напряжения. Газотермическое напыление, наплавка, химико-термическая обработка повышают твёрдость, кавитационную и коррозионную стойкость и, создавая на поверхности благоприятные остаточные напряжения сжатия, увеличивают надёжность и долговечность деталей машин. Кроме того увеличить прочность и сопротивление усталости можно созданием соответствующих композиций сплавов и технологии обработки. При сохранении достаточно высокой пластичности, вязкости и трещиностойкости данные методы повышают надёжность и долговечность машин и понижает расход металла на их изготовление вследствие уменьшения сечения деталей.
Термические
Упрочнению термической обработкой подвергаются 8-10 % общей выплавки сталей. В машиностроении объём термического передела составляет до 40% стали.
Закалки Объёмная Поверхностная Объемно-поверхностная-закалка Рекристаллизация
Механические Механические свойства деталей улучшаются пластической деформацией или поверхностным наклёпом. Эти методы широко используются в промышленности для повышения сопротивляемости малоцикловой и многоцикловой усталости деталей машин.
Обкатывание Чеканка Выглаживание Старение
Химико-термические
Деталь помещают в среду, богатую элементом, который диффундирует в металл. Цементация Азотирование Нитроцементация Цианирование Диффузионное насыщение металлами Алитирование Хромирование Никелирование Силицирование Борирование
Газотермическое напыление
С помощью нагрева исходного материала, его диспергирования и переноса газовой струей на поверхность изделия наносится слой металла или сплава, металлокерамики, керамики с необходимыми свойствами. При этом изделие не нагревается более 100 градусов Цельсия. Высокоскоростное газопламенное напыление Плазменное напыление Электродуговая Металлизация Детонационное напыление Газопламенное напыление Напыление с оплавлением
Наплавка
Наплавка — это нанесение слоя металла на поверхность изделия посредством сварки плавлением. Различают методы:
Газопорошковая наплавка Наплавка под флюсом Наплавка самозащитными проволоками Вибродуговая наплавка Плазменная наплавка
PVD-процесс
Hапылениe покрытий (тонких плёнок) в вакууме
Комбинированные
К комбинированным способам упрочнения относятся термомеханическая обработка, термо-химико-механическая обработка, электроэрозионная обработка, лазерное упрочнение + выглаживание + обкатывание и др. Объёмная и поверхностная обработка могут вестись последовательно несколькими методами.
Литература Соснин Н. А., Ермаков С. А., Тополянский П. А. Плазменные технологии. Руководство для инженеров.. — Санкт-Петербург: Изд-во Политехнического ун-та, 2013. — 406 с.
Журнал "Вестник машиностроения", 2016, 4.
Категория:Металлургические процессы и операции Категория:Материаловедение Категория:Металловедение Категория:Технологии машиностроения Категория:Упрочнение поверхностей