Дробеструйной обработки

Выбивку отливок проводят на специальных выбивных или вибрационных установках. При очистке отливок удаляют заусенцы, зачищают на шлифовальных кругах места подвода питателей и затем их подвергают дробеструйной обработке.

Шатун с крышкой для автомобиля «Жигули» получается из цельной заготовки, получаемой горячей штамповкой из стального прутка 42 мм. Заготовка термически обрабатывается, подвергается дробеструйной обработке, потом чеканится.

При дробеструйном наклепе термически обработанных сталей остаточный аустенит превращается в мартенсит, что дополнительно повышает твердость. Кроме того, при дробеструйной обработке возникают большие напряжения сжатия а_в, что повышает выносливость и долговечность деталей. Так, срок службы спиральных пружин авто-

Дробеструйная о б р а б о1 т к а заключается в наклепе поверх-постного слоя потоком стальных закаленных шариков (0.0,5 — 1,5 мм), создаваемым пневматическими или центробежными дробеметами. Дробеструйной обработке можно подвергать фасонные поверхности. Качество поверхности при наклепе несколько снижается (на 1—2 класса по сравнению с исходной), вследствие чего точные поверхности необходимо после наклепа подвергать финишным операциям.

В противоположность дробеструйной обработке обкатывание улучшает качество поверхности (на 1—2 класса по сравнению с исходной).

Для увеличения прочности соединения важно повысить сцепление между контактными поверхностями. Целесообразно подвергать стыковые поверхности дробеструйной обработке, увеличивающей шероховатость. Для обеспечения герметичности в таких случаях необходима металлизация стыковых поверхностей.

- в некоторых случаях наряду с керамикой удаляется и окалина; унос материала меньше, чем при дробеструйной обработке.

УПРОЧНЕНИЕ - повышение сопротивляемости материала или заготовки разрушению или остаточной деформации. Для У. металлов применяют термич., химико-термич. методы (напр., закалка, азотирование, цементация, цианирование], термомеханическую обработку, механич. метод - поверхностное У. при дробеструйной обработке или обкатке, в результате к-рых поверхности получают наклёп. Для У. заготовок (деталей, изделий) применяют наплавку. У. пластмасс достигается введением в них наполнителей или ориентированием материала вдоль к.-л. оси (обычно растяжением).

Промышленность выпускает пленку на клеевой основе и без клея. Клейкая пленка наносится на трубы, подвергнутые дробеструйной обработке, и обезжиренные. В зависимости от условий эксплуатации пленка может наноситься в один и несколько слоев.

УПРОЧНЕНИЕ — повышение прочности изделий. Для У. металлических деталей машин применяют термин., химико-термич., термо-механич. и механич. методы. К термич. и химико-термич. методам относятся закалка, азотирование, цементация, цианирование и др. Для У. стали и нек-рых др. сплавов перспективна термомеханическая обработка. Механич. метод — поверхностное У. при дробеструйной обработке или обкатке, в результате к-рых поверхности получают наклёп. Для У. деталей применяют наплавку, обработку ультразвуком, электронным лучом в вакууме и т. д. У. пластмасс достигается введением в них наполнителей или ориентированием материала вдоль к.-л. оси (обычно растяжением).

Металлизационные покрытия, в том числе и плазменные, имеют два основных недостатка: низкую прочность сцепления с подложкой и высокую пористость. Например, относительная плотность покрытия из окиси алюминия составляет 85—90%, а прочность его сцепления со стальной подложкой колеблется^ от 25 до 70 кг/см2 [1] в зависимости от шероховатости поверхности, достигнутой при дробеструйной обработке. Наиболее реальный путь повышения качества покрытий — это более полное исполь^-зование химического взаимодействия как между отдельными частицами покрытия, так и между подложкой и покрытием.

2. Одним из простейших и эффективных мероприятий по повышению надежности является уменьшение напряженности деталей (повышение запасов прочности). Однако это требование надежности вступает в противоречие с требованиями уменьшения габаритов, массы и стоимости изделий. Для примирения этих противоречивых требований рационально использовать высокопрочные материалы и упрочняющую технологию: легированные стали, термическую и химико-термическую обработку, наплавку твердых и антифрикционных сплавов на поверхность деталей, поверхностное упрочнение путем дробеструйной обработки или обработки роликами и т. п. Так, например, путем термической обработки можно увеличить нагрузочную способность зубчатых передач в 2. . .4 раза. Хромирование шеек коленчатого вала автомобильных двигателей увеличивает срок службы по износу в 3. . .5 и более раз. Дробеструйный наклеп зубчатых колес, рессор, пружин и прочее повышает срок службы по усталости материала в 2. . .3 раза.

Срок службы рессор может быть повышен гидроабразивной и дробеструйной обработкой (поверхностным наклепом), создающей в поверхностных слоях остаточные напряжения сжатия, понижающие рабочие напряжения растяжения в наружных волокнах. После дробеструйной обработки предел выносливости повышается в 1,5— 2 раза.

мобиля повышается в 55 раз, коленчатых валов — в 29 раз, рессор — в 6 раз и т. д. Вследствие повышения предела усталости в результате дробеструйной обработки улучшаются эксплуатационные параметры стальных изделий (рис. 10.23).

Дробеструйному наклепу подвергают детали, прошедшие термическую и механическую обработку. Поверхность обрабатываемых деталей подвергается ударам стальных или чугунных дробинок, движущихся с большой скоростью. Под действием ударов множества дробинок поверхность изделия становится шероховатой. Прочность, твердость и выносливость поверхностного слоя повышаются. Глубина упрочненного слоя достигает 0,2—0,4 мм. Особенно эффективно применение дробеструйной обработки для упрочнения деталей, подвергшихся закалке с нагревом ТВЧ или цементации.

Режим дробеструйной обработки выбирают в соответствии со свойствами обрабатываемого материала, его твердостью и прочностью. При передозировании легко получить перенаклеп, вызывающий хрупкость и трещиноватость поверхностного слоя. Ориентировочные параметры (для термообработанных сталей): скорость потока дроби 50 — 60 м/с, интенсивность потока 50 — 80 кг/мин, угол атаки (угол наклона струи к обрабатываемой поверхности) 60-90°, продолжительность обработки 2 — 5 мин. При правильно выбранном режиме наклепа остаточные напряжения сжатия составляют 60 — 80 кгс/мм2.

Как отмечалось выше, плакирование сплавов может обеспечивать их катодную защиту от межкристаллитной коррозии и КРН. Для предупреждения КРН эффективны сжимающие поверхностные напряжения, поэтому на практике изделия иногда подвергают нагартовке путем дробеструйной обработки.

При назначении режимов дробеструйной обработки необходимо учитывать исходную шероховатость отливок, качество дроби (например, стальной сетки или мелкой круглой дроби) и производительность дробсметного оборудования.

Чтобы сохранялось высокое качество поверхности, не следует применять для дробеструйной обработки грубую металлическую дробь, так как в таком случае поверхность точной отливки приближается к поверхности отливок, отлитых в разовых песчаных формах. Шероховатость точных отливок из конструкционных сталей и жаропрочных сплавов после литья составляег от 3 до 20 мкм.

- поры, трещины и другие пороки отливок после химической обработки хорошо выявляются, тогда как после дробеструйной обработки это весьма затруднительно;

долговечность до зарождения усталостных трещин и во взаимосвязи с деформационными характеристиками всего объема металла определяет уровень предела выносливости, а также уровень порогового коэффициента интенсивности напряжений, необходимого для старта усталостной трещины. Наличие концентраторов напряжений (например, от грубой механической обработки) и других дефектов на поверхности, остаточных напряжений растяжения, агрессивной среды и ряда других факторов приводит к снижению предела выносливости. Как правило, все виды обработки, создающие сжимающие напряжения на поверхности, такие, например, как поверхностное пластическое деформирование, различные виды химико-термических обработок и т.п., повышают предел выносливости металлических материалов, препятствуя раскрытию трещин. На рис. 48 представлены данные по влиянию дробеструйной обработки (с различным размером дроби) на усталость мартенситностарею-щей стали с 1 8%Ni в условиях кругового изгиба. Видно, что дробеструйная обработка вне зависимости от диаметра дроби существенно повышает ограниченную долговечность и предел выносливости. При больших долговсчно-стях образцов с поверхностным упрочнением зарождение усталостных трещин всегда происходит под упрочненным поверхностным слоем.

Рис. 48. Влияние дробеструйной обработки с различным диаметром d стальных шариков на циклическую прочность мартенситностареющей стали с 18%Ni