Применение легированных

собом отображения информации, степенью сложности проведения измерений, временем для снятия одного отсчета и др. Наиболее простыми и обладающими высокой разрешающей способностью, являются ФПУ дифференциального типа со светоделительными элементами, с плоскими двух- или четырехплощадочными фотодиодами. Определенный интерес представляет ФПУ дискретного типа, разработанное Т.Г.Шевченко и С.Г.Хропотом ( Применение лазерного указателя направления УНЛЗ-У5 для створных измерений /Геодезия, картография и аэрофотосъемка. 1984, вып.39. С.98-101). Оно предназначено для регистрации положения лазерного пятна относительно центра фотоприемной плоскости с отображением информации на табло индикации. Точность фиксирования створа, задаваемого УНЛЗ-У5, составляет 3 мм на 100 м. При фиксации створной линии краями лазерного пятна точность может быть доведена до 0,8 мм на 120 м.

Наиболее перспективен способ быстрого бесконтактного нагрева участка твердого тела импульсом лазера, т. е. применение лазерного излучателя (рис. 1.30, слева). Используют лазер 1 с мощностью до 50 МВт, длительностью световых импульсов 30 ... 50 не, максимальной энергией импульса 1 Дж. Этот импульс проходит через полупрозрачное зеркало 2 и фокусируется линзой 3 на ОК. 5, в котором возбуждает акустические волны. Часть энергии от зер-

Основная погрешность измерения связана с временем пробега акустического импульса в контактном слое между преобразователем и образцом, поскольку толщина слоя варьируется случайным образом. Эта погрешность уменьшается, если измерения выполнять по импульсам многократных отражений, например второму и третьему донным сигналам. Применение бесконтактных способов возбуждения и приема ультразвуковых колебаний устраняет эту погрешность. Например, применение лазерного способа (см. п. 1.5.2) обеспечивает погрешность измерения не более 0,05% в диапазоне частот 0,5 ...30 МГц.

Особенно эффективно применение лазерного упрочнения с целью повышения износостойкости штампов, используемых на скоростных прессах-автоматах. При этом наблюдается стабильное повышение стойкости штампов между переточками в 2—3 раза. Повышение стойкости вырубных, гибочных, вытяжных штампов при упрочнении их рабочих кромок лазерным излучением отмечают и другие авторы. В одной из работ [6] приведены результаты испытаний большого числа штампов разного назначения, в также инструментов, изготовленных из стали У8, У10, ШХ15, Х12М и упрочненных лазерным излучением на установке «Квант-16». Глубина упрочненного слоя при этом составляла 105—130 мкм. Большая глубина упрочнения получается при обработке на воздухе вследствие уменьшения

Очень перспективно применение лазерного излучения для упрочнения концевых фрез, применяемых в станках с ЧПУ. Как известно, для такого вида инструмента важно не только сохранение режущей способности в течение длительного периода работы, но и снижение размерного износа. Последнее, в свою очередь, позволяет значительно увеличить ресурс работы инструмента и, следовательно, повысить эффективность использования станков с ЧПУ. Обработке подвергались одновременно задняя и передняя поверхности, а также ленточка по всей длине винтовой поверхности зуба фрезы.

При измерении линейных расстояний, исчисляющихся миллиметрами или сантиметрами, лазерный интерферометр дает возможность осуществить высокую точность измерений непосредственно в производственных условиях, чего не позволяли интерферометры с обычными источниками света. Использование лазерного интерферометра в микроэлектронике для точного перемещения подложки интегральных схем открывает новые возможности на пути создания сверхминиатюрной радиоэлектронной аппаратуры. В оптической промышленности применение лазерного интерферометра позволяет изготовлять прецизионные оптические шкалы и дифракционные решетки.

Такими процессами являются электродуговая сварка в вакууме и специальных средах, высокотемпературная пайка, плазменная обработка металла, применение лазерного излучения для резки и сварки металлов, точные отливки из сталей и других металлов, в том числе и тугоплавких, а также электрохимическая и химическая обработки металлов (электрохимическое полирование, химическое фрезерование и т. д.).

Таким образом, применение лазерного интерферометра высокой точности требует стабилизации скорости движения воздуха (см. п. 17),

ренные в книге «Основы лазерного термоупрочнения сплавов». Здесь на базе теоретического анализа тепловых процессов представлены металлофизические аспекты лазерного термоупрочнения и выполнена систематизация способов, режимов лазерного упрочнения конструкционных материалов, обеспечивающая практическое применение лазерного термоупрочнения.

По сравнению с механическими методами лазерное разделение обеспечивает высокую производительность при раскрое материала как по простому, так и по сложному контуру, причем при этом не происходит изнашивание инструмента, присущее механическим методам разделения. По сравнению с физико-химическим разделением (ацетилено-кислородная, плазменная резки) применение лазерного излучения обеспечивает более высокие точность и чистоту реза, т.е. исключает необходи-

мость дополнительной механической обработки. Электроэрозионное разделение материалов обеспечивает аналогичные качество и точность, но по сравнению с лазерным оно малопроизводительно. Применение лазерного излучения впервые создало реальные условия для обеспечения процесса термического разделения любых материалов - как металлов, так и неметаллов.

Применение иммерсионного контакта или бесконтактных способов возбуждения и приема ультразвуковых колебаний устраняет погрешность от вариации времени пробега импульса в контактном слое. Например, применение лазерного способа излучения и приема (см. разд. 1.2.4) обеспечивает погрешность измерения не более 0,05 % в диапазоне частот 0,5 ... 30 МГц.

Основным методом защиты от газовой коррозии является применение легированных сплавов, обладающих жаростойкостью.

Технологические свойства оказывают влияние на себестоимость изготовления заготовок. Например, переход при изготовлении отливки от чугуна к стали повышает себестоимость литья (без учета стоимости материала) на 20...30%. Применение легированных и высокоуглеродистых сталей при производстве заготовок штамповкой повышает стоимость их изготовления на 5...7 %.

Выбор марок сталей для зубчатых колес. В термически необработанном состоянии механические свойства всех сталей близки. Поэтому применение легированных сталей без термообработки недопустимо. При выборе марки сталей для зубчатых колес кроме твердости необходимо учитывать размеры заготовки. Это объясняется тем, что прокаливаемость сталей различна: углеродистых — наименьшая; высоколегированных — наибольшая. Стали с плохой прокаливаемостью (углеродистые конструкционные) при больших сечениях нельзя термически обработать на высокую твердость. Поэтому марку стали для упрочняемых зубчатых колес выбирают с учетом их размеров, а именно диаметра D вала шестерни или червяка и наибольшей ширины сечения колеса S с припуском на механическую обработку после нормализации или улучшения. Таким образом, окончательный выбор марки сталей для зубчатых колес (пригодность заготовки колес) необходимо производить после определения геометрических размеров зубчатой передачи.

Выбор марок сталей для зубчатых колес. Без термической обработки механические характеристики всех сталей близки, поэтому применение легированных сталей без термообработки недопустимо.

Быстроходные валы в отдельных отраслях машиностроения, например в авиации, валы и оси ответственного назначения изготовляют из легированных сталей 20Х, 12ХНМА. Применение легированных сталей дает возможность при необходимости ограничить массу и габаритные размеры вала или оси, повысить стойкость шлицевых соединений. Их применение может быть оправдано также определенными конструктивными соображениями (прочность зубьев, нарезаемых непосредственно на валу и др.). Цапфы этих валов, подвергают закалке при нагреве т. в. ч. или цементации для повышения их износостойкости.

Исследования, проведенные В. В. Чернышевым [253], показали, что применение легированных сталей не всегда целесообразно, усложнение химического состава стали необходимо лишь в той степени, насколько оно обеспечивает получение высокой твердости (с помощью термообработки) без потери вязкости.

Применение легированных материалов для изготовления деталей, работающих в условиях низких и высоких температур и коррозионных сред, обеспечивает значительную экономию материала и повышает технико-экономические показатели современных машин.

2.Кокорев А. А., X а з а н к и н а К- М. Применение легированных порошковых материалов на железной основе с легирующими добавками для изготовления металло-керамических автомобильных деталей. «Технология машиностроения». Вып 6. М., НИИМАШ. 1965.

Во многих случаях вес ведущей детали определяет габариты и вес машины. Применение легированных и низколегированных марок стали, титановых, алюминиевых и других легких сплавов дает возможность снизить вес, а иногда и габариты ведущей детали. Снижается и вес машины.

Применение легированных сталей не исключает значительного износа зубьев зубчатых колес, особенно в случае попадания в зацепление окалины, пыли или грязи. Химико-термическое поверхностное упрочнение деталей, имеющих значительные габариты,, невозможно. Однако применение закалки т. в. ч. позволило в некоторых случаях заменить легированные стали на углеродистые-и при этом увеличить срок эксплуатации деталей в несколько раз. Например, перевод конической шестерни (модуль 20 мм) на высокочастотную закалку дал возможность заменить сталь 35ХНМ углеродистой сталью 50; повысить твердость рабочих поверхностей зуба шестерни с RC=26^29 до #C=48-f52, что привело к увеличению срока эксплуатации шестерен более чем в 2 раза; получить перед закалкой для стали 50 более низкую твердость НВ = 170^229 вместо ЯВ=265^-286 для стали 35ХНМ. Вследствие этого затраты труда и расход инструмента при механической обработке были значительно снижены.

ваных и комбинированных конструкций. Следует применять и технологические меры: электроподогрев прибылей, применение сверхатмосферного газового давления прибылей, применение экзотермических смесей. Количество стального литья можно сократить и за счет конструктивных решений: применение легированных стал ей, термическая обработка, поверхностные упрочнения. Все это уменьшает вес деталей.