Основные способы изменения механических свойств

Изменение механических свойств материалов

Основные способы изменения механических свойств

Од­ни и те же де­тали ма­шин мо­гут иметь раз­личное наз­на­чение, по­это­му для их из­го­тов­ле­ния не­об­хо­димы ма­тери­алы с со­вер­шенно раз­личны­ми свойства­ми.

Винт, че­рез ко­торый про­ходит элек­три­чес­кий ток, дол­жен быть из­го­тов­лен из ла­туни, а винт, с­креп­ля­ющий две де­тали разъем­но­го со­еди­нения и на­ходя­щийся под действи­ем рас­тя­гива­ющей наг­рузки, — из ста­ли. Хо­довой винт стан­ка так­же из­го­тов­лен из ста­ли, но по­вер­хность про­филя резьбы дол­жна быть из­но­сос­тойкой. В этом слу­чае на по­вер­хнос­ти про­филя резьбы не­об­хо­димо из­ме­нить ме­хани­чес­кие свойства ос­новно­го ма­тери­ала, из ко­торо­го из­го­тов­лен хо­довой винт.

Су­щес­тву­ет нес­колько спо­собов из­ме­нения ме­хани­чес­ких свойств:

• глу­бокая за­кал­ка с пос­ле­ду­ющим вы­соким или низ­ким от­пуском;
• це­мен­ти­рова­ние по­вер­хнос­ти де­тали с по­вер­хностной за­кал­кой;
• плас­ти­чес­кое де­фор­ми­рова­ние по­вер­хностных сло­ев; на­несе­ние пок­ры­тий (это поз­во­ля­ет из­ме­нять ме­хани­чес­кие свойства ма­тери­ала на по­вер­хнос­ти де­тали);
• вы­дав­ли­вание на по­вер­хнос­тях тре­ния де­талей ма­шин ка­навок для по­выше­ния из­но­сос­тойкос­ти;
• элек­тро­меха­ничес­кий ме­тод уп­рочне­ния ра­бочих по­вер­хнос­тей резьбы хо­довых вин­тов и др.

В дан­ной гла­ве не бу­дут изу­чаться из­ме­нения ме­хани­чес­ких свойств ма­тери­алов глу­бокой за­кал­кой, а так­же це­мен­то­вани­ем с пос­ле­ду­ющей по­вер­хностной за­кал­кой, так как это под­робно из­ла­га­ет­ся в кур­се «Ма­тери­ало­веде­ние».

Упрочняющая обработка пластическим деформированием

Этот вид об­ра­бот­ки ос­но­ван на ис­пользо­вании плас­ти­чес­ких свойств ме­тал­лов, т. е. спо­соб­ности ме­тал­ли­чес­ких за­гото­вок вос­при­нимать ос­та­точ­ные де­фор­ма­ции без на­руше­ния це­лос­тнос­ти по­вер­хнос­ти; в ре­зульта­те по­вер­хность уп­рочня­ет­ся, что очень важ­но для по­выше­ния на­деж­ности ра­боты де­талей. Де­тали ста­новят­ся ме­нее чувс­тви­тельны­ми к ус­та­лос­тно­му раз­ру­шению, у них по­выша­ет­ся кор­ро­зи­он­ная стойкость, а так­же из­но­сос­тойкость соп­ря­га­емых по­вер­хнос­тей. В ре­зульта­те плас­ти­чес­ко­го де­фор­ми­рова­ния крис­таллы по­вер­хнос­ти ме­тал­ла сплю­щива­ют­ся в нап­равле­нии де­фор­ми­рова­ния, об­ра­зу­ет­ся упо­рядо­чен­ная струк­ту­ра во­лок­нисто­го ха­рак­те­ра. При этом из­ме­ня­ют­ся ме­хани­чес­кие свойства по­вер­хностно­го слоя. Плас­ти­чес­кое де­фор­ми­рова­ние наш­ло ши­рокое при­мене­ние, пос­кольку бла­года­ря та­кому воз­действию по­луча­ет­ся по­вер­хность с низ­кой ше­рохо­ватостью и бла­гоп­ри­ят­ны­ми фи­зико-ме­хани­чес­ки­ми свойства­ми.

Для плас­ти­чес­ко­го де­фор­ми­рова­ния на­руж­ных по­вер­хнос­тей ис­пользу­ет­ся об­ка­тыва­ние (рис. 4.1, а), а для внут­ренних — рас­ка­тыва­ние (рис. 4.1, б). Уп­рочнять мож­но ци­лин­дри­чес­кие, ко­ничес­кие и фа­сон­ные по­вер­хнос­ти. Инс­тру­мен­та­ми яв­ля­ют­ся ро­лики или ша­рики, ко­торые, внед­рившись в по­вер­хность за­готов­ки, пе­реме­ща­ют­ся вдоль нее, в ре­зульта­те че­го вся по­вер­хность ока­зыва­ет­ся плас­ти­чес­ки де­фор­ми­рован­ной: выс­ту­пы мик­ро­неров­ностей сгла­жива­ют­ся и за­пол­ня­ют мик­ровпа­дины. К вра­ща­ющейся за­готов­ке под­во­дят инс­тру­мент — за­кален­ные глад­кие ро­лики. При соп­ри­кос­но­вении с из­де­ли­ем 1 (см. рис. 4.1, а) ро­лики 2 на­чина­ют вра­щаться и под действи­ем при­ложен­ных сил де­фор­ми­ру­ют по­вер­хность из­де­лия. Дви­жение про­дольной по­дачи D_sпр поз­во­ля­ет об­ра­ботать по­вер­хность из­де­лия по всей дли­не. Ана­логич­ным инс­тру­мен­том уп­рочня­ют по­вер­хность от­вер­стия (см. рис. 4.1, б). При рас­ка­тыва­нии инс­тру­мент-рас­катник за­креп­ля­ют на кон­сольной оп­равке 4.

Рис. 4.1

Об­ра­бот­ку за­гото­вок об­ка­тыва­ни­ем и рас­ка­тыва­ни­ем про­из­во­дят на уни­вер­сальных то­кар­ных стан­ках. Де­фор­ми­ру­ющий инс­тру­мент ус­та­нав­ли­ва­ют в рез­це­дер­жа­тель, в ко­тором жес­тко за­креп­ля­ют его дер­жавку 3 или оп­равку 4. Дви­жение про­дольной по­дачи D_sпр обес­пе­чива­ют суп­порты то­кар­ных стан­ков.

Глу­бокие от­вер­стия рас­ка­тыва­ют на стан­ках глу­боко­го свер­ле­ния. В мес­тах кон­такта за­гото­вок с инс­тру­мен­том наг­рев нез­на­чите­лен, по­это­му ох­лажде­ние не тре­бу­ет­ся. Тре­ние уменьша­ют, при­меняя сма­зыва­ние ве­ретен­ным мас­лом или ке­роси­ном.

Уп­рочне­ние по­вер­хнос­ти мож­но дос­тигнуть ал­мазным выг­ла­жива­ни­ем. Сущ­ность это­го ме­тода сос­то­ит в том, что ос­тавши­еся пос­ле об­ра­бот­ки ре­зани­ем мик­ро­неров­ности по­вер­хнос­ти вы­рав­ни­ва­ет ал­мазный инс­тру­мент, при­жатый к об­ра­баты­ва­емой по­вер­хнос­ти. Ал­маз, за­креп­ленный в дер­жавке, не вра­ща­ет­ся, а скользит по по­вер­хнос­ти. Ра­бочая часть ал­мазно­го инс­тру­мен­та мо­жет быть вы­пол­не­на в ви­де по­лус­фе­ры, ци­лин­дра или ко­нуса.

Дос­то­инс­тва­ми ал­мазно­го выг­ла­жива­ния яв­ля­ют­ся воз­можность об­ра­бот­ки тон­костен­ных де­талей и де­талей слож­ной кон­фи­гура­ции; прос­то­та конс­трук­ций выг­ла­жива­телей. Об­ра­баты­вать за­готов­ки ал­мазным выг­ла­жива­ни­ем мож­но на то­кар­ных стан­ках. Дер­жавку с под­пру­жинен­ным на­конеч­ни­ком с ал­ма­зом ус­та­нав­ли­ва­ют в рез­це­дер­жа­теле вмес­то рез­ца. Дви­жения за­готов­ки и инс­тру­мен­та ана­логич­ны их дви­жени­ям при об­та­чива­нии.

Ка­либ­ро­вание от­вер­стий не только по­выша­ет их точ­ность и ка­чес­тво, но и уп­рочня­ет по­вер­хностный слой. При ка­либ­ро­вании жес­ткий инс­тру­мент с на­тягом пе­реме­ща­ет­ся в от­вер­стии за­готов­ки. Раз­ме­ры по­переч­но­го се­чения инс­тру­мен­та нес­колько больше раз­ме­ров по­переч­но­го се­чения от­вер­стия. Прос­тейшим инс­тру­мен­том яв­ля­ет­ся ша­рик (рис. 4.2, а), ко­торый про­тал­ки­ва­ет­ся што­ком. Роль инс­тру­мен­та мо­жет вы­пол­нять так­же оп­равка-дорн, к ко­торо­му при­ложе­на сжи­ма­ющая (рис. 4.2, б) или рас­тя­гива­ющая (рис. 4.2, в) си­ла. Ка­либ­ро­вание от­вер­стий вы­пол­ня­ют на прес­сах или го­ризон­тально-про­тяж­ных стан­ках.

Рис. 4.2

Дро­бес­труйный нак­леп по­лучил на­ибо­лее ши­рокое рас­простра­нение из всех ме­тодов уп­рочня­ющей об­ра­бот­ки. Го­товые де­тали ма­шин под­верга­ют удар­но­му воз­действию по­тока дро­би. Об­ра­бот­ку про­из­во­дят в спе­ци­альных ка­мерах. Дро­бин­ки из чу­гуна, ста­ли и дру­гих ма­тери­алов с большой ско­ростью пе­реме­ща­ют­ся по­током воз­ду­ха, а пос­ле уда­ра о за­готов­ку па­да­ют вниз и сно­ва осу­щест­вля­ют удар­ное действие. Бла­года­ря та­кому ме­тоду мож­но зна­чительно по­высить дол­го­веч­ность рес­сорных лис­тов, пру­жин, ло­паток тур­бин, што­ков и штам­пов.

Повышение износостойкости поверхностных слоев

В де­талях ма­шин из­на­шива­ют­ся только от­но­сительно тон­кие по­вер­хностные слои. По­это­му для уве­личе­ния дол­го­веч­ности эф­фектив­ны по­вер­хностные уп­рочне­ния, нап­лавки и пок­ры­тия.

Уп­рочне­ния в свя­зи со зна­чительным по­выше­ни­ем твер­дости по­вер­хнос­ти при­водят к рез­ко­му по­выше­нию из­но­сос­тойкос­ти. За­кал­ка по­выша­ет из­но­сос­тойкость при чис­то аб­ра­зив­ном из­на­шива­нии поч­ти в два ра­за.

В нас­то­ящее вре­мя объем­ная за­кал­ка ус­ту­па­ет мес­то по­вер­хностным тер­ми­чес­ким и хи­мико-тер­ми­чес­ким ме­тодам уп­рочне­ний. При та­кой об­ра­бот­ке мож­но дос­тигнуть вы­сокой твер­дости по­вер­хностных сло­ев и зна­чительно по­высить из­но­сос­тойкость. В под­разд. 4.4 бу­дет рас­смот­ре­но вли­яние по­вер­хностных пок­ры­тий на из­ме­нение ме­хани­чес­ких свойств ма­тери­алов, в том чис­ле и на по­выше­ние из­но­сос­тойкос­ти по­вер­хностных сло­ев.

По­выше­ние из­но­сос­тойкос­ти по­вер­хнос­тей тру­щих­ся чу­гун­ных де­талей мож­но дос­тичь от­бе­лива­ни­ем. От­бе­лива­ние, в час­тнос­ти, при­меня­ет­ся для тор­мозных ко­лодок.

Для по­выше­ния из­но­сос­тойкос­ти де­талей ма­шин на по­вер­хнос­тях тре­ния вы­дав­ли­ва­ют сла­бо за­мет­ные, при­лега­ющие друг к дру­гу ка­нав­ки. Эти ка­нав­ки не­об­хо­димы для раз­ме­щения сма­зоч­но­го ма­тери­ала, а так­же мел­ких час­тиц, об­ра­зу­ющих­ся в про­цес­се из­на­шива­ния. Бла­года­ря та­ким ка­нав­кам зна­чительно меньше из­на­шива­ют­ся тру­щи­еся по­вер­хнос­ти. Ка­нав­ки об­ра­зу­ют виб­ро­нака­тыва­ни­ем (рис. 4.3). Уп­рочня­юще­му эле­мен­ту — ша­ру или ал­ма­зу, ус­та­нов­ленным в рез­це­дер­жа­теле то­кар­но­го стан­ка, — по­мимо обыч­но­го дви­жения про­дольной по­дачи D_sпр со­об­ща­ют с по­мощью спе­ци­ально­го ус­тройства до­пол­ни­тельные дви­жения DS с от­но­сительно не­большой ам­пли­тудой. Из­ме­няя зна­чения ско­рос­ти вра­щения из­де­лия, про­дольной по­дачи уп­рочня­юще­го инс­тру­мен­та, а так­же ам­пли­туду и час­то­ту ко­леба­ний, мож­но по­лучать на об­ра­баты­ва­емой по­вер­хнос­ти тре­бу­емый ри­сунок.

Рис. 4.3

Бла­года­ря виб­ро­нака­тыва­нию не только по­выша­ет­ся из­но­сос­тойкость, но и уп­рочня­ет­ся по­вер­хность де­талей ма­шин

По­вер­хностные пок­ры­тия весьма раз­но­об­разны по ме­тодам на­несе­ния их на по­вер­хность. Рас­смот­рим не­кото­рые пок­ры­тия, по­лучив­шие на­ибольшее прак­ти­чес­кое при­мене­ние.

Гальва­ничес­кие пок­ры­тия де­лят­ся на 4 ос­новные груп­пы:

• за­щит­ные — цин­ко­вые, кад­ми­евые, свин­цо­вые, оло­вян­ные, ни­келе­вые, а так­же за­щит­ные плен­ки, по­луча­емые пу­тем фос­фо­тиро­вания и ок­си­диро­вания;
• за­щит­но-де­кора­тив­ные — мед­ные с пос­ле­ду­ющей от­делкой, ни­келе­вые, хро­мовые, ко­бальто­вые, се­реб­ря­ные, зо­лотые и ро­ди­евые;
• пок­ры­тия для по­выше­ния соп­ро­тив­ле­ния ме­хани­чес­ко­му из­на­шива­нию и уве­личе­ния по­вер­хностной твер­дости — хро­мовые, же­лез­ные, ни­келе­вые;
• пок­ры­тия для вос­ста­нов­ле­ния раз­ме­ров де­талей — хро­мовые (раз­мерное хро­миро­вание с пос­ле­ду­ющей до­вод­кой), же­лез­ные, мед­ные.

Рас­смот­рим под­робнее пок­ры­тия, ко­торые из­ме­ня­ют фи­зико-ме­хани­чес­кие свойства из­де­лий, т. е. пок­ры­тия, от­но­сящи­еся к пер­вой и третьей груп­пам.

Цин­ко­вое пок­ры­тие де­ла­ет по­вер­хность кор­ро­зи­он­но-стойкой. Оцин­ко­ван­ные стальные лис­ты, во­доп­ро­вод­ные тру­бы, кре­пеж, про­воло­ка, ра­бота­ющие в раз­личных кли­мати­чес­ких ус­ло­ви­ях, зак­ры­тых по­меще­ни­ях с уме­рен­ной влаж­ностью, в ат­мосфе­ре, заг­рязнен­ной сер­нистым га­зом, не под­верга­ют­ся кор­ро­зии. Цин­ко­вое пок­ры­тие при­меня­ет­ся так­же для за­щиты из­де­лий из чер­но­го ме­тал­ла от действия бен­зи­на и мас­ла (бен­зо­баки, бен­зо- и мас­лопро­воды).

Кор­ро­зи­он­ную стойкость в мор­ской во­де из­де­лия при­об­ре­та­ют пос­ле кад­ми­рова­ния. Свин­цо­вое пок­ры­тие слу­жит для за­щиты от кор­ро­зии, вы­зыва­емой воз­действи­ем сер­ной кис­ло­ты, сер­нистых га­зов.

Ни­келе­вое пок­ры­тие без под­слоя ме­ди при­меня­ет­ся для за­щиты от кор­ро­зии хи­мичес­кой и элек­тро­хими­чес­кой ап­па­рату­ры, соп­ри­каса­ющейся с ще­лоч­ной сре­дой, а так­же для ме­дицин­ско­го инс­тру­мен­та.

Для за­щиты от кор­ро­зии стальных из­де­лий, ис­пользу­ющих­ся в зак­ры­тых по­меще­ни­ях с не­аг­рессив­ной кор­ро­зи­он­ной сре­дой, при­меня­ют ок­си­диро­вание.

Се­реб­ря­ное пок­ры­тие при­меня­ет­ся для за­щиты от кор­ро­зии из­де­лий, соп­ри­каса­ющих­ся с ще­лоч­ны­ми рас­тво­рами (хи­мичес­кая ап­па­рату­ра), для по­выше­ния элек­троп­ро­водя­щих свойств по­вер­хнос­ти кон­тактов и от­ра­жательной спо­соб­ности реф­лекто­ров фар и про­жек­то­ров.

Ро­ди­евое пок­ры­тие ис­пользу­ют для по­выше­ния от­ра­жательной спо­соб­ности из­де­лий.

Элек­тро­лити­чес­кие пок­ры­тия медью, оло­вом, кад­ми­ем уменьша­ют мик­ро­пере­меще­ния в свя­зи с рез­ким уве­личе­ни­ем ко­эф­фи­ци­ен­та тре­ния. По­это­му они при­меня­ют­ся для кад­ми­рова­ния бол­тов и по­садоч­ных по­вер­хнос­тей со­еди­нений с на­тягом, лу­жения опор­ных по­вер­хнос­тей вкла­дышей.

Хро­миро­вание по­выша­ет из­но­сос­тойкость и дол­го­веч­ность де­талей, при­меня­ет­ся для де­талей, не под­верга­емых большим мес­тным дав­ле­ни­ям, а вы­ходя­щим из строя вследс­твие из­на­шива­ния. Хро­мовое пок­ры­тие ста­ли без под­слоя ме­ди и ни­келя при­меня­ет­ся так­же для по­выше­ния по­вер­хностной твер­дости.

Для по­выше­ния по­вер­хностной твер­дости тру­щих­ся де­талей и соп­ро­тив­ле­ния ме­хани­чес­ко­му из­на­шива­нию при­меня­ют так­же ни­келе­вое пок­ры­тие ста­лей (без под­слоя ме­ди).

Плас­тмас­со­вые пок­ры­тия поз­во­ля­ют ис­пользо­вать вы­сокие ан­тифрик­ци­он­ные или фрик­ци­он­ные, ком­пенси­ру­ющие и дем­пфи­ру­ющие свойства плас­тмасс и уменьшить вли­яние их не­дос­татков, а имен­но хо­лод­ной пол­зу­чес­ти, низ­кой теп­лопро­вод­ности, большо­го тем­пе­ратур­но­го рас­ши­рения и вла­гопог­ло­щения.

Упрочнение поверхностных слоев химико-термической обработкой

По­выше­ние твер­дости и проч­ности по­вер­хностно­го слоя, по­выше­ние из­но­сос­тойкос­ти и кор­ро­зи­он­ной стойкос­ти, а в не­кото­рых слу­ча­ях и ус­та­лос­тной проч­ности де­талей ма­шин дос­ти­га­ет­ся еще и хи­мико-тер­ми­чес­кой об­ра­бот­кой. Рас­смот­рим на­ибо­лее ши­роко при­меня­емые для этих це­лей про­цес­сы.

Азо­тиро­вание (проч­нос­тное) при­меня­ет­ся для де­талей ма­шин, ра­бота­ющих в ус­ло­ви­ях тре­ния и зна­копе­ремен­ных наг­ру­зок из­ги­ба (шейки ко­лен­ча­тых ва­лов быс­тро­ход­ных дви­гате­лей, ра­бочее зер­ка­ло гильз ци­лин­дров, кла­паны, сед­ла кла­панов, тол­ка­тели дви­гате­лей внут­ренне­го сго­рания, шес­терни ави­аци­он­ных дви­гате­лей, точ­ные де­тали топ­ливной ап­па­рату­ры, шпин­де­ли быс­тро­ход­ных стан­ков). Азо­тиро­вание при­меня­ет­ся так­же для по­выше­ния из­но­сос­тойкос­ти ме­рительных инс­тру­мен­тов (резьбо­вые и глад­кие проб­ки и кольца, плос­кие ка­либ­ры, ско­бы, шаб­ло­ны). Раз­но­вид­ностью про­цес­са яв­ля­ет­ся ан­ти­кор­ро­зи­он­ное азо­тиро­вание, при­меня­емое для ма­лонаг­ру­жен­ных де­талей, из­го­тов­ля­емых из уг­ле­родис­той и низ­ко­леги­рован­ной ста­ли. При этом в по­вер­хностном слое дол­жна обес­пе­чиваться мак­си­мальная кон­цен­тра­ция азо­та. Уг­ле­родис­тая сталь пос­ле азо­тиро­вания при 650°С в те­чение 3 ч не кор­ро­диру­ет в во­де в те­чение 720 ч.

Ци­ани­рова­ние — про­цесс хи­мико-тер­ми­чес­кой об­ра­бот­ки, вследс­твие ко­торой про­ис­хо­дит на­сыще­ние по­вер­хностно­го слоя ста­ли од­новре­мен­но уг­ле­родом и азо­том.

Ци­ани­рова­ние осу­щест­вля­ют пос­ле за­кал­ки и низ­ко­го от­пуска, в ре­зульта­те по­выша­ет­ся твер­дость и проч­ность по­вер­хностно­го слоя, из­но­сос­тойкость и ус­та­лос­тная проч­ность. При­меня­ет­ся для инс­тру­мен­тов из быс­тро­режу­щей ста­ли (про­тяж­ки, свер­ла, зен­ке­ры, мет­чи­ки, раз­вер­тки, фре­зы) и для де­талей ма­шин (бол­ты, гайки, вин­ты, ва­лики, шес­терни, ры­чаги).

Рез­кое по­выше­ние соп­ро­тив­ле­ния схва­тыва­нию, из­но­сос­тойкос­ти и при­раба­тыва­емос­ти ста­лей и чу­гунов дос­ти­га­ет­ся сульфо­ци­ани­рова­ни­ем, т. е. на­сыще­ни­ем по­вер­хностных сло­ев азо­том, уг­ле­родом и се­рой. Сульфо­ци­ани­рова­ние при­меня­ют для фрик­ци­он­ных дис­ков, ци­лин­дров, хо­довых вин­тов.

Чу­гун­ные гильзы ци­лин­дров и пор­шне­вые кольца под­верга­ют сульфи­диро­ванию (на­сыще­нию по­вер­хностных сло­ев се­рой). В ре­зульта­те та­кой об­ра­бот­ки по­выша­ет­ся из­но­сос­тойкость и при­раба­тыва­емость. Сульфи­диро­вание ре­жущих инс­тру­мен­тов по­выша­ет пе­ри­од стойкос­ти ре­жущих инс­тру­мен­тов из быс­тро­режу­щих ста­лей Р9 и Р18 в 2—3 ра­за.

Диф­фу­зи­он­ная ме­тал­ли­зация — на­сыще­ние по­вер­хностно­го слоя ста­ли алю­мини­ем, хро­мом, крем­ни­ем, бо­ром с целью при­дания ей вы­сокой жа­роп­рочнос­ти, ан­ти­кор­ро­зи­он­ных свойств и из­но­сос­тойкос­ти.

На­ивыс­шая по срав­не­нию с дру­гими ви­дами уп­рочне­ний твер­дость 1500…1800 НV (зна­чительно вы­ше твер­дости квар­ца) и из­но­сос­тойкость дос­ти­га­ют­ся бо­риро­вани­ем. Бо­риро­вание ис­пользу­ет­ся для кон­дуктор­ных вту­лок и ре­жущих инс­тру­мен­тов. Его весьма эф­фектив­но при­менять для де­талей, ра­бота­ющих в аб­ра­зив­ных сре­дах; инс­тру­мент мо­жет ра­ботать при тем­пе­рату­ре 800°С, не те­ряя твер­дости и не из­на­шива­ясь.

Вы­сокой жа­роп­рочностью (до 850…900°С) от­ли­ча­ют­ся по­вер­хностные слои де­талей пос­ле али­тиро­вания. Об­ласть при­мене­ния али­тиро­вания: чех­лы тер­мо­пар, ре­тор­ты для ци­ани­рова­ния, тиг­ли со­ляных ванн, топ­ливни­ки га­зоге­нера­торов, чу­гун­ные ко­лос­ни­ки, тру­бы для кре­кин­га неф­ти, вых­лопные тру­бы.

Упрочнение ходовых винтов

К хо­довым вин­там преж­де все­го предъяв­ля­ют вы­сокие тре­бова­ния по из­но­сос­тойкос­ти, ко­торая обыч­но обес­пе­чива­ет­ся вы­сокой твер­достью пос­ле за­кал­ки. Од­на­ко по­высить из­но­сос­тойкость хо­довых вин­тов мож­но сов­ре­мен­ны­ми ме­тода­ми уп­рочне­ния. Од­ним из та­ких ме­тодов яв­ля­ет­ся азо­тиро­вание. Азо­тиро­ван­ные хо­довые вин­ты об­ла­да­ют су­щес­твен­но бо­лее вы­сокой из­но­сос­тойкостью, чем за­кален­ные; в ис­пы­тани­ях при ра­боте с заг­рязнен­ной аб­ра­зивом смаз­кой азо­тиро­ван­ные вин­ты из ста­лей 40ХФА и 30Х3ВА из­на­шива­лись в 1,75 ра­за меньше, чем за­кален­ные вин­ты, из­го­тов­ленные из ста­ли ХВГ (54…58 НRС). По­это­му объем­ная за­кал­ка мо­жет быть ре­комен­до­вана для хо­довых вин­тов по­нижен­ной жес­ткос­ти, вин­тов с ма­лым ша­гом резьбы и при не­об­хо­димос­ти уп­рочне­ния ка­кой-ли­бо его час­ти. Уп­рочнен­ные хо­довые вин­ты не­об­хо­димы для ме­тал­ло­режу­щих стан­ков, в том чис­ле спе­ци­альных, пред­назна­чен­ных для на­реза­ния резьбы.

Дру­гой ме­тод уп­рочне­ния хо­довых вин­тов — элек­тро­меха­ничес­кий, при ко­тором сов­ме­ща­ет­ся об­катка резьбы (нак­леп) с тер­ми­чес­кой об­ра­бот­кой тон­ких по­вер­хностных сло­ев при наг­ре­ве элек­тро­током.

Да­же в ус­ло­ви­ях аб­ра­зив­но­го из­на­шива­ния пос­ле элек­тро­меха­ничес­ко­го уп­рочне­ния из­но­сос­тойкость хо­дово­го вин­та мо­жет уве­личиться в 2—5 раз (в за­виси­мос­ти от ма­тери­ала вин­та).

Сох­ра­нение точ­ности пе­реда­чи хо­довой винт—гайка в бо́льшей ме­ре за­висит от из­но­сос­тойкос­ти резьбы вин­та, а не гайки. По­это­му гайки ре­комен­ду­ет­ся из­го­тов­лять из бронз или цин­ко­вого спла­ва ЦАМ10-5, так как по срав­не­нию с чу­гун­ны­ми они меньше из­на­шива­ют винт. Гайки для вин­тов по­переч­ной по­дачи то­кар­ных стан­ков для чис­то­вых опе­раций мо­гут из­го­тов­ляться из тек­сто­лита ма­рок ПТ или ПТК.

Источник