Введение
ГЛАВА 1. Литературный обзор 11
1.1 Поверхностное пластическое деформирование (ППД) как способ упрочняющей обработки. 11
1.1.1 Сущность и назначение методов ППД 11
1.1.2 Параметры состояния поверхностного слоя и их влияние на долговечность деталей 12
1.1.3. Общая характеристика процессов ППД как процессов обработки металлов давлением 14
1.1.4 Геометрические аспекты формирования очага деформации 20
1.1.5 Деформированное состояние 29
1.1.6 Напряженное состояние 3 6
1.1.7 Исчерпание ресурса пластичности металла 3 8
1.1.8 Остаточные напряжения 41
1.2 Физические основы ультразвуковой техники и технологии 44
1.2.1 Общие сведения об ультразвуковых колебаниях 45
1.2.2 Ультразвуковые преобразователи, концентраторы и волноводы 49
1.2.3 Использование ультразвука в различных технологических областях обработки материалов 57
1.2.3.1 Ультразвуковая сварка и пайка 57
1.2.3.2 Применение ультразвука при механической обработке и поверхностном упрочнении труднообрабатываемых материалов 58
1.2.3.3 Ультразвуковая очистка прецизионных деталей 59
1.2.3.4 Ультразвук в процессах пластического деформирования и влияние ультразвука на процесс пластической деформации
1.2.3.5 Применение ультразвука при термической и химико-термической обработке сплавов. Старение сплавов под действием ультразвука 63
ГЛАВА 2. Материалы,оборудование и основные методы исследования физико-мехнических и структурных свойств обрабатываемых материалов .
2.1. Характеристика исходных материалов 67
2.2 Оборудование для ультразвуковой финишной и упрочняющей обработки материалов.69
2.2.1 Технологическое оборудование для УЗО. 69
2.2.2 Инструменты 70
2.3.3. Волноводы колебательных систем. 71
2.3. Методы исследования 76
2.3.1 Металлография 76
2.3.2 Исследование физико-механических свойств материалов после 77
2.3.3 Испытание на износостойкость и определение коэффициента трения после УЗО. 78
2.3.4 Методика определения величины остаточных напряжений после УЗО . 79
2.3.5 Измерение макроскопических остаточных напряжений 81
ГЛАВА 3. Исследование технологических закономерностей ультразвуковой финишной и упрочняющей обработки (уфуо) с целью получения оптимальных геометрических и физико-механических свойств поверхности обрабатываемых материалов . 82
3.1 Сила внедрения сферического индентора (шарика) при динамическом воздействии. 82
3.2. Глубина проникновения пластических деформаций от индентора (шарика). 85
3.3. Работа при пластическом внедрении индентора (шарика). 87
3.4. Динамика ультразвукового упрочнения. 88
3.5. Расчёт динамического усилия (силы удара) на конце ультразвукового инструмента F^ и времени удара для идеального пластического и упругого удара, а также для упруго-пластического удара. 94
3.6. Влияние технологических параметров УФУО на величину микрогеометрии и микротвердости поверхности обрабатываемых материалов. 98
3.6.1.Влияние амплитуды на величину микрогеометрии поверхности (Rz). 98
3.6.2 Влияние статического усилия на микрогеометрию поверхности 99
3.6.2 Влияние материала упрочняемой детали и её диаметра на величину микрогеометрии поверхности. 101
3.6.4 Влияние скорости вращения детали (VMM/МИН) и величины подачи (S мм/об) на микрогеометрию поверхности . 102
3.6.5 Влияние амплитуды колебаний, величины статической нагрузки, окружной скорости и подачи при УЗО на величину микротвердости обрабатываемого материала. 107
3.7. Исследование структуры и физико-механических свойств инструментальной штамповой стали 4Х5МФ1С после ультразвуковой обработки. 110
3.8 Резервы повышения физико-механических свойств материалов и изделий после поверхностной упрочняющей обработки. 118
Основные результаты и выводы 121
Список использованной литературы 124
