Технология дробеструйной обработки поверхности шестерен
1. Обработка дробеструйной обработкой может улучшить распределение напряжений на поверхности детали.
Остаточное напряжение после дробеструйного упрочнения возникает из-за неравномерной пластической деформации поверхностного слоя и фазового превращения металлической структуры, среди которых неравномерная пластическая деформация является основной причиной. После дробеструйной обработки на поверхности металла возникает большое количество пластических деформаций в виде ямок, значительно увеличивается плотность дислокаций поверхностного слоя, появляется явление субзеренных границ и измельчения зерен. После дробеструйной обработки часть остаточного аустенита на поверхности шестерни станет мартенситом, и сжимающее напряжение будет создаваться из-за объемного расширения во время фазового превращения, так что поле остаточного аустенита на поверхности изменится в сторону большего сжимающего напряжения. Повышение усталостной прочности шестерен. Путем дробеструйной обработки,
2. Дробеструйная обработка может образовывать слой высокого напряжения сжатия на поверхности заготовки.
Поскольку дробеструйное упрочнение увеличивает поверхностное сжимающее напряжение и значительно улучшает его усталостные характеристики, оно более эффективно для деталей, которые несут высокочастотные усталостные нагрузки. Остаточное сжимающее напряжение, образованное дробеструйной обработкой, может компенсировать часть приложенной нагрузки. Во время дробеструйной обработки мелкие сферические стальные дроби ударяются о поверхность заготовки, создавая сжимающее напряжение. Удар каждого выстрела приведет к тому, что металл будет производить определенную пластическую деформацию, и поверхность не может быть полностью восстановлена, и образуется состояние постоянного напряжения сжатия. В качестве процесса упрочнения поверхности дробеструйное упрочнение может образовывать на поверхности остаточное сжимающее напряжение, которое эквивалентно от 55% до 60% предела прочности материала на растяжение, а на поверхности заготовки могут возникать трещины. Для науглероженных и закаленных шестерен результирующее напряжение сжатия может достигать 1177 ~ 1725 МПа, что может значительно улучшить усталостные характеристики. Глубина слоя сжимающего напряжения зависит от прочности дробеструйного упрочнения (или энергии дробеструйного упрочнения) и увеличивается по мере увеличения размера или скорости дроби.
3. Параметры процесса дробеструйной обработки
Процесс дробеструйной обработки предъявляет более высокие требования к форме, размеру и твердости дроби. Прочность дробеструйного упрочнения и покрытие поверхности используются для управления процессом дробеструйного упрочнения, а испытание на остаточное напряжение и усталость используется для определения эффекта упрочнения поверхности.
Параметры процесса дробеструйной обработки включают материал дроби, диаметр дроби, скорость дроби, поток дроби, угол дроби, расстояние дроби, время упрочнения и охват и т. Д. Изменение любого из этих параметров в различной степени повлияет на прочность дробеструйной обработки, что есть, укрепляющий эффект.
Образец для измерения высоты дуги
Стандартный образец ALMEN arc high test - специальный прибор для всесторонней оценки параметров процесса дробеструйной обработки. Он изготовлен из пружинной стали № 70 и имеет три спецификации, обозначенные соответственно N, C и A, которые используются в 3 различных случаях с различными требованиями к прочности на дробеструйное упрочнение.
Кривая высоты дуги
Кривая высоты дуги состоит в том, что высота дуги дробеструйного упрочнения того же испытательного образца изменяется в зависимости от времени дробеструйного упрочнения (или времени дробеструйного упрочнения) при условии, что другие параметры процесса фиксированы, что обозначает кривую зависимости высоты дуги от времени. .
Прочность на дробеструйную обработку
Прочность на дробеструйное упрочнение обычно определяется методом измерения высоты дуги. Главное - использовать определенный образец для испытаний из пружинной стали, чтобы отразить эффект дробеструйного упрочнения путем обнаружения изменения формы после повышения прочности на дробеструйное упрочнение. Конкретная операция заключается в использовании испытательного образца Алмена (образец для испытания высоты дуги), общая твердость составляет 44 ~ 50HRC), закрепленного на приспособлении, после проецирования дробеструйной обработки удалите испытательный образец и затем измерьте высоту изогнутой дуги. с помощью манометра (например, измерительного прибора Almen).
Другим методом контроля прочности на дробеструйное упрочнение является контроль остаточного напряжения, который заключается в проверке остаточного напряжения детали после упрочняющего дробеструйного упрочнения. Специфический метод контроля - дифракция рентгеновских лучей.
Покрытие поверхности
Степень покрытия относится к отношению площади поверхности вмятины снаряда к площади поверхности детали после дробеструйной обработки. Обычно выражается в процентах. Ключевым моментом измерения является установка образца Альмена после дробеструйной обработки примерно 50 раз для измерения площади вдавливания дроби. Поскольку гарантировать 100% покрытие очень сложно, 98% покрытие фактически определяется как полное покрытие. Требуется 300% покрытие рисунка продукта, что обычно в три раза превышает время дробеструйной обработки, необходимое для достижения 98% эффективного покрытия.
Качество снаряда
Качество снаряда имеет большое влияние на усиливающий эффект. Общее правило: диаметр снаряда небольшой, остаточное напряжение на поверхности заготовки больше, но упрочняющий слой неглубокий; диаметр снаряда большой, остаточное напряжение на поверхности заготовки меньше, но упрочняющий слой более глубокий; твердость снаряда высокая, прочность на дробеструйное упрочнение также высока; увеличивается диаметр дроби, повышается прочность дробеструйной обработки; увеличивается скорость дроби, увеличивается прочность на дробеструйное упрочнение, поверхностное сжимающее напряжение и глубина упрочняющего слоя.
Время упрочнения
При условии, что другие параметры процесса дробеструйного упрочнения остаются неизменными, дробеструйное упрочнение может обеспечить наилучший эффект упрочнения только тогда, когда он достигает времени «насыщения» или в два раза больше времени «насыщения». Обычно недостаточное время упрочнения более невыгодно, чем чрезмерное время упрочнения. Следовательно, когда обнаруживается, что время упрочнения меньше указанного времени, заготовку можно дополнить и снова упрочнить.
