Термические и химико-термические упрочнения
деталей, типичных для машиностроения форм с концентрацией напряжений,— на 80...100 %. при особо резкой концентрации напряжений — до Трех раз.
Обкатка роликами особенно удобна для тел вращения и обычно осуществляется на токарных станках. Она предусматривается ГОСТами как обязательная для осей и валов машин железнодорожного транспорта, применяется практически для всех гребных валов, эффективна для валов, включая валы самых больших диаметров. Достигается упрочнение даже деталей с острыми до обкатки внутренними углами.
Дробеструйный наклеп, осуществляемый потоком дроби на дробеметных машинах роторного или пневматического типа, позволяет упрочнять детали сложных форм любой твердости без опасности продавливания ранее упрочненного поверхностного слоя. В связи с необходимостью специального оборудования имеет основное применение в массовом и серийном производствах.
Применяют также механические упрочнения: чеканкой, ротационно-ударное шариками, гидродробеструйиое, ультразвуковое через сферический инструмент или шарик, взрывом бризантных веществ.
Термические и химико-термические упрочнения рассматриваются в разделе зубчатых передач (§ 10.5), для которых из числа рассматриваемых в книге они имеют наибольшее применение. В этой главе дополнительно рассматриваются упрочнения концентрированными потоками энергии.
Упрочнения лазерными, электронными и ионными лучами и струей плазмы обеспечивают высокую интенсивность процессов (в связи с высокой плотностью энергии) и геометрическую точность зоны нагрева, а следовательно, минимальное коробление деталей.
При лазерном упрочнении излучение электромагнитных волн оптического диапазона расплавляет очень тонкий слой, который сверхбыстро затвердевает и получает новые свойства. Процесс возможен в атмосфере и в жидкости. Широко применяется в Японии и Англии.
Упрочнение лазерным и электронным лучами распространимо на низкоуглеродистые стали; оно вызывает перекристаллизацию и эффект, аналогичный термомеханической обработке; его применяют также для цветных сплавов и титана.
Нагрев электронным лучом и струей ллазмы применим для сварки и плавки.
Ионная имплантация — это внедрение ионов химических элементов бомбардировкой поверхности пучками соот-вет-- ствующих ускоренных ионов в вакууме. Она обеспечивает повышение микротвердости и выносливости в несколько раз.