Методы поверхостного упрочнения

Научные направления упрочнения материалов.

Влияние плотности дислокаций на прочность
Влияние степени деформации на прочность
Влияние плотности дислокаций на прочность:
1 – идеальный кристалл; 2 – «усы», кристаллы с минимальной плотностью дефектов;
3 – отожженные металлы; 4 – сильно деформированные металлы
с высокой плотностью дислокаций

Холодная пластическая деформация
(наклёп, нагартовка)

основные виды поверхностного упрочнения деталей пластическим деформиро­ванием
а) наклеп дробью пневматический и механический; б) наклеп центробежно-шариковый; в) обкатка роликами, д) шариками; е) вибрирующим роликом;
ж) наклеп механической чеканкой; з) раскатывание отвер­стия роликами;
и) дорнование.

Газопламенная закалка

Химико-термическая обработка

Азотирование
Цианирование
2NaCN + O2 -> 2NaCNO
2NaCNO + O2 -> Na2CO3 + CO + Nат
2CO -> CO2 + Cат
Нитроцементация

Диффузионная металлизация
Диффузионное хромирование
Общий вид контейнера с плавким затвором для
диффузионного хромирования малогабаритных изделий
1 - корпус контейнера; 2 - хромирующая смесь; 3 - изделие;
4 - корпус плавкого затвора; 5 - крышка контейнера; 6 - натросиликатная глыба;
7 - песок кварцевый; 8 - ребра жесткости
Алитирование
AlCl3↔Alат+3Cl

Закалка токами высокой частоты
(Закалка ТВЧ)

Система индуктор–деталь
1 – индуктор, 2 – деталь, 3 – шина, Н – высота индуктора, С – ширина индуктора, А – воздушный зазор, Хк – нагретый слой детали

Микроструктура поверхностного слоя зуба шестерни после ТВЧ-закалки, х200, травление ниталем:
поверхность- мелкоигольчатый мартенсит;
основа – троосто-сорбит.

Зависимость глубины закалки от частоты тока
Индукторы для нагрева ТВЧ:
а,в – одновитковые индукторы для нагрева наружных и внутренних поверхностей цилиндрических деталей;
б, г – многовитковые индукторы для нагрева наружных и внутренних поверхностей цилиндрических деталей;
д – петлевой индуктор для нагрева плоских поверхностей деталей;
е – индуктор фасонной формы для нагрева шестерён

ТЕРМОМЕХАНИЧЕСКАЯ ОБРАБОТКА
высокотемпературная термомеханическая обработка (ВТМО)
аустенита
низкотемпературная термомеханическая обработка (аусформинг НТМО)
Между температурой рекристаллизации и температурой мартенситного превращения
предварительная термомеханическая обработка (ПТМО)

Электромеханическая обработка (ЭМО)

УСТРОЙСТВО ЛАЗЕРА

Лазерная закалка

Схема структуры полученной при лазерной термической обработке
Упрочненная поверхность представляет собой:
1 - слой зона расплавленного и быстро закристаллизовавшегося металла;
2 - зона термического влияния, в которой все структурные изменения происходят в твердом состоянии; 3 - переходный слой; 4 - материал основы.