Способи зміцнення металів і сплавів

Поверхневе зміцнення металів і сплавів широко застосовується в багатьох галузях промисловості, зокрема в сучасному машинобудуванні. Воно дозволяє отримати високу твердість і зносостійкість поверхневого шару при збереженні досить вузький серцевини, сприяє підвищенню довговічності і втомної міцності. Деякі методи поверхневого зміцнення відрізняються високою продуктивністю. У ряді випадків вони з великою ефективністю використовуються замість звичайних методів термічної обробки. Існує велика кількість деталей, до властивостей поверхневого шару металу яких пред’являються інші вимоги, ніж до властивостей внутрішніх шарів. Наприклад, зуби шестерень в процесі роботи відчувають сильне тертя, тому вони повинні мати великий твердістю, однак мати невелику твердість і гарну в’язкість, з тим щоб зуби не руйнувалися від поштовхів і ударів. Отже, зуби шестерень повинні бути твердими на поверхні і в’язкими в серцевині.
Найбільш поширеним способом зміцнення поверхневого шару металів і сплавів є поверхневе загартування, при якій високу твердість набуває лише частина поверхневого шару деталей. Решта частина не гартується і зберігає структуру і властивості, які були до гарту. В даний час найбільшого поширення набула поверхневе загартування з індукційним нагріванням струмами високої частоти. Цей високопродуктивний прогресивний метод термічної обробки забезпечує підвищення механічних властивостей сталі, в тому числі межі текучості, втоми і твердості, виключає можливість обезуглероживания, зменшує небезпеку окислення поверхні виробів і їх деформації.
Деталі складної форми, стрічкові пили, ріжучий інструмент (фрези, свердла), важелі, осі піддають імпульсної поверхневому загартуванню. Для цього гартувати частина деталі нагрівають до температури, що перевищує температуру звичайного нагріву даного матеріалу під загартування, і потім охолоджують з великою швидкістю за рахунок відводу тепла в іншу масу деталі без застосування охолоджуючих середовищ. В результаті імпульсної гарту отримують загартований «білий» шар, стійкий при відпустці до температури 450 ° C, що володіє дрібнозернистою структурою, високу твердість і зносостійкість.

Посилання на основну публікацію