Невысокой твердости

При малом количестве це-ментитных включений (рис. 221, а) пластическая деформация развивается относительно беспрепятственно, и свойства материала характеризуются невысокой твердостью.

В отличие от сплавов системы Fe—С эвтектоидная смесь в титановых сплавах обладает повышенной твердостью и хрупкостью, тогда как титановый мартенсит (ос') невысокой твердостью и пластичностью и мало отличается по свойствам от исходной р-фазы.

Коэффициент нагрузки К.н можно- предварительно (с последующим уточнением при проверочном расчете) принимать равным /Ся = 1,2... 1,35. Меньшие значения принимаются для зубчатых колес с невысокой твердостью Н ==? НВ 350; \ан] — допускаемое контактное напряжение, МПа. ft — коэффициент, принимаемый для конических прямозубых колес равным $ = 1 и для передач с круговыми зубьями ft = 1,45.

Компонентами данной системы являются железо и углерод. Железо -металл серебристо-белого цвета, атомный номер 26, атомный вес 55,85. атомный радиус 1,27 А°, температура плавления 1539 С, плотность 7,86 г/см". Железо обладает невысокой твердостью и прочностью: НВ80. ов = 250 МПа, 5 = 50%, ф = 80%; имеет три полиморфные модификации Fea, Fe» и Fes

В условиях трения и изнашивания, сопровождаемых большими удельными динамическими нагрузками, высокой износостойкостью отличается высокомарганцовистая сталь марки Г13. Эта сталь имеет в своем составе 1,0-1,4% углерода и 12,7-14% марганца, обладает аустенитной структурой и относительно невысокой твердостью (200-250 НВ). В процессе эксплуатации, когда на деталь узла трения действуют высокие нагрузки, которые вызывают в материале деформацию и напряжения, превосходящие предел текучести, происходит интенсивное наклепывание стали Г13 и увеличение твердости и износостойкости. После наклепа сталь сохраняет высокую ударную вязкость. Благодаря этим свойствам сталь Г13 широко используется для изготовления корпусов шаровых мельниц, щек камнедробилок, крестовин рельсов, гусеничных траков, козырьков землечерпалок и т.д. Необходимо отметить, что склонность к интенсивному наклепу является характерной особенностью сталей аустенитного класса, поэтому их широко используют для изготовления деталей, работающих в условиях трения с динамическими, ударными воздействиями сопряженных деталей или рабочего тела (среды).

Свойства материала при термической обработке определяются несколькими факторами. При малом числе це-ментитных включений пластическая деформация развивается относительно беспрепятственно и материал характеризуется невысокой твердостью, большой электрической проводимостью я магнитной проницаемостью.

Между молекулами двуокиси углерода, аргона, четыреххлористого водорода, многих органических соединений, находящихся на близком расстоянии, действуют силы притяжения, называемые по имени голландского физика Я. Ван-дер-Ваальса вандерва-альсовыми. Они возникают за счет поляризационного эффекта, вызываемого влиянием поля электронов, движущихся вокруг ядра данного атома, на движение электронов вокруг ядра соседнего атома. Вандер-ваальсовы кристаллы обладают низкой температурой плавления и отличаются невысокой твердостью.

Применение: сталь Х14 — для деталей, от к-рых требуется повышенная стойкость против истирания (винты, гайки, шестерни и др. детали с резьбой); сталь ЭИ474 — для деталей приборов с высокой твердостью (цапфы, шестерни, переходные оси и т.п.), сталь Х18Н10Е — для деталей с невысокой твердостью, обрабатываемых на станках-автоматах.

Для связывания отдельных компонентов фрикционных материалов в одно целое во фрикционные материалы добавляют органические связующие вещества, к которым относятся естественные и синтетические каучуки, смолы, различного вида пеки, битуминозные вещества и т. п. По типу связующего асбофрикционные материалы делятся на материалы на каучуковом, смоляном и комбинированном связующем. Изделия на каучуковом связующем имеют относительно высокий и устойчивый коэффициент трения при нагреве до 220—250° С и отличаются невысокой твердостью. Для возможности вулканизации в эти фрикционные материалы добавляется сера. Путем изменения количества каучука и серы или путем добавления специальных мягчителей можно получить эластичные фрикционные материалы, применяемые в таких узлах, где происходит значительная деформация накладок (например, в ленточных тормозах). При температурах 250—300° С каучук начинает деструктировать, что приводит к снижению износостойкости фрикционного материала и уменьшению его механической прочности. Поэтому в ряде типов фрикционных материалов на каучуковом связующем применяют армирование накладок для увеличения их механической прочности.

После аустенизации при 1000° С эти стали имеют аустенитную структуру, которая при последующей холодной деформации с обжатием 80% претерпевает мартенситное превращение. При последующем отжиге в интервале температур 680—760° С в результате обратного мартенситного превращения формируется аустенитная структура с невысокой твердостью и повышенной пластичностью, что позволяет деформировать стали в условиях - штамповки (табл. 12). .

чугунах более 2%. Наплавки № 71 и 72 по составу соответствуют стали Г13Л или стали Гадфильда. Операция наплавки производилась под разными флюсами. Сталь Гадфильда, обладающая невысокой твердостью, в определенных условиях эксплуатации (при нагрузках, вызывающих пластическое деформирование) показывает высокую износостойкость. В данном случае при абразивном изнашивании их износостойкость невысокая. По структуре наплавки состоят из крупных зерен легированного марганцем аустенита. Твердость наплавки № 73 благодаря введению хрома при меньшем содержании марганца выше, чем у наплавок № 71 и 72, а износостойкость отличается незначительно. Структура наплавки — перлитная, основа с карбидной сеткой по границам зерен. Сплавы № 76 (У17Г16) и 77 (У18Г16Т) имеют одинаковое содержание углерода и марганца и различаются тем, что в сплаве № 77 имеется 0,72% Ti. Введение титана привело к некоторому повышению микротвердости светлой фазы при понижении макротвердости и ударной вязкости и к небольшому повышению износостойкости. Структура этих сплавов —• аустенитные зерна и карбиды. Наличие титана в сплаве № 77, по-видимому, изменило характер карбидной фазы.

а ни я. а — условия эксплуатации тяжелые: нагрузка знакопере-с ударами в обоих направлениях; вибр; дня большой частоты и амплитуды; условия смазки (для подвижных соединетй) плохие; поверхности невысокой твердости; невысокая точность обработки, то :ке в отношении соосности вала и и; б — условия эксплуатации средние; в--условия эксплуатации хорошие.

В конструкциях, требующих точного центрирования по кинематическим или динамическим условиям, применяют центрирование по наружному или внутреннему диаметрам. Если ступицу по поверхности отверстия и шлицам термически не обрабатывают или обрабатывают до невысокой твердости, то по технологическим условиям следует применять центрирование по наружному диаметру. Тогда центрирующие поверхности допускают точную и производительную обработку; на ступице — протягиванием, а на валу — круглым шлифованием; 80 % прямобочных шлицевых соединений имеют центрирование по наружному диаметру. Если ступица по отверстию имеет высокую твердость, то обычно применяют центрирование по внутреннему диаметру, обрабатывая центрирующие поверхности вала и втулки шлифованием. Наиболее высокую точность центрирования можно обеспечить по внутреннему диаметру.

Прямобочные шлицевые соединения выполняют с центрированием (рис. 3.30): по боковым сторонам зубьев (а), по наружному диаметру (б), по внутреннему диаметру (в). Центрирование по боковым сторонам зубьев обеспечивает более равномерное распределение нагрузки между зубьями и поэтому его применяют при ударных и реверсивных нагрузках (например, в карданных валах); центрирование по наружному или внутреннему диаметрам обеспечивает более высокую соосность вала и ступицы. Метод цецтрирования имеет прямое отношение к технологии изготовления деталей соединения, причем наиболее технологично центрирование по наружному диаметру, применяемому при невысокой твердости внутренней поверхности ступицы (<350 НВ). В этом случае шлицевое отверстие обрабатывают протяжкой, а посадочную поверхность вала шлифуют. При высокой твердости посадочной поверхности ступицы и вала рекомендуется центрирование по внутреннему диаметру. В этом случае после термообработки посадочные поверхности ступицы и вала шлифуют соответственно на внутришлифовальном и шлицешлифовальном станках.

При необходимости получения весьма точных и чистых поверхностей зубьев применяют отделочные операции: шевингование, обкатку (для зубьев невысокой твердости) или шлифование, притирку (для закаленных зубьев).

Пластины втулочных и роликовых цепей изготовляют из закаливаемых до невысокой твердости сталей, валики и втулки— из цементуемых сталей, а ролики — из тех и других с закалкой до высокой твердости.

При невысокой твердости поверхности зубьев (НВ < 350) выкрашивание часто носит ограниченный характер. Оно начинается в зонах концентрации нагрузки и, спустя непродолжительное время, прекращается (происходит приработка зубьев).

Благодаря искусственному сапфиру (А12О3) температурный предел исследований нам удалось повысить до 2030 К [18, 20], выше которого наблюдается интенсивное размягчение индентора. Кроме того, вследствие невысокой твердости сапфира по сравнению с твердостью карбидов, боридов и других материалов и его химического взаимодей-

3. При недостаточно высокой частоте поверхности или наличии дефектов закалки возникают тонкие иглообразные поры, которые в большинстве случаев располагаются в направлении качения. По мере увеличения нагрузки скорость возникновения, число и размеры этих повреждений увеличиваются. Повреждения имели глубину 2—8 мк и диаметр до 70 мк. При больших нагрузках и невысокой твердости, т. е. когда имеет место относительно большая пластическая деформация, наблюдается возникновение не пористости, а трещин, которые первоначально располагаются по середине дорожки качения в направлении качения. С течением времени трещины возникают и по бокам, причем они направлены перпендикулярно направлению качения. При очень большой твердости сопряженных роликов (HV=890) наблюдается питтинг, который в этом случае развивается раньше, чем возникает пористость или образуются трещины.

сырья) у хлоритоидных руд уральских .месторождений, но в 2—3 раза ниже, чем у качественных корундовых руд. Н. применяется в гибких дисках (войлочная основа) преимущественно для шлифования неответственных металлич. изделий. Кроме того, на связке из цемента Сореля иногда изготовляют из Н. искусств, мельничные жернова, спец. шлифовальные камни для напилочных заводов, дефибрерыые камни (для измельчения древесины); из наждачных порошков изготовляют шкурки, находящие различное применение в произ-ве и быту. Наиболее эффективен.Н. при обработке металлов невысокой твердости (незакаленной стали, железа, цветных металлов), где он дает более ровную и гладкую, чем корунд, поверхность. Особенно гладкие поверхности получаются при использовании хлоритоидных Н. Выпускаются преимущественно грубые порошки — шлиф-зерно с диаметром частиц основной фракции 90 мк и больше (№ 90 и выше по ГОСТ 3647—59).

Упрочнение стальных деталей методами поверхностного пластического деформирования применяется сравнительно давно. Сначала полагали, что упрочнению можно подвергать лишь стали невысокой твердости, поскольку они обладают наибольшей пластичностью. Возможность упрочнения сталей с твердостью выше HRC 35—40 почти полностью исключалась. Отрицалась также возможность упрочнения деталей, подвергнутых цементации и азотированию из-за хрупкости и высокой твердости поверхностных слоев. Работами проф. И. В. Кудрявцева и других было установлено, что наибольшей упрочняемостью обладают мартенситные структуры, наименьшей —

Серый мартенситный чугун применяют для рабочих органов насосов, перекачивающих пульпы с абразивом невысокой твердости (гипс, известняк, торф, зола торфа) [4].