Качество поверхности деталей |
Качество поверхности деталей машин характеризуется ее шероховатостью и волнистостью, а также физико-механическими свойствами поверхностного слоя. Как уже указывалось, в начальный период приработки удельные нагрузки многократно превышают расчетные. В результате выступы микронеровностей подвергаются либо остаточным пластическим деформациям (смятию, изгибу или сдвигу), либо упругим деформациям. Этим обстоятельством и обусловлена необходимость приработки (обкатки) машин после их ремонта. Шероховатость поверхности детали влияет на ее антикоррозийную стойкость: чем меньше шероховатость поверхности, тем менее она подвержена действию коррозии. Агрессивная жидкость (кислота, щелочь) или сухой газ обычно собираются на дне впадин микронеровностей и под действием коррозии микровыступы разрушаются, а затем отделяются от основной массы металла, образуя новые микронеровности. Состояние поверхностного слоя детали оказывает большое влияние на износостойкость. Поверхностный слой характеризуется структурой, глубиной и степенью наклепа, а также знаком и величиной напряжения в нем. При обработке металлов резанием в поверхностном слое наблюдаются две основные зоны: первая представляет собой искаженную кристаллическую решетку с повышенной микротвердостью, т. е. слой, наклепанный и деформированный; вторая — переходная от зоны деформации к строению основного металла. При чистовой обточке стальных валов зона деформации достигает 25—50 мкм, при чистовом шлифовании только 10—15 мкм, при притирке всего 1—2 мкм. Важной характеристикой поверхностного слоя служит напряжение в нем. Напряжения могут быть растягивающими и сжимающими. Знак напряжения в поверхностном слое очень важно знать, если детали работают на скручивание и изгиб. Сжимающие напряжения образуются во время обработки деталей методом упрочняющей технологии, т. е. при обработке давлением. К этому методу относится дробеструйный наклеп, обкатка наружных поверхностей роликами, калибрование отверстий шариками или пуансонами. Растягивающие напряжения обычно образуются при обработке заготовок металлорежущим инструментом. Суммарные напряжения в поверхностном слое (в результате наложения рабочих напряжений с напряжениями, полученными при образовании поверхности) могут достигнуть максимальных значений и привести к хрупкому разрушению поверхностного слоя детали.
|