Obrabotka Metallov 2021 Vol. 23 No. 3

ОБРАБОТКА МЕТАЛЛОВ Том 23 № 3 2021 60 ТЕХНОЛОГИЯ от глубины упрочненного слоя . Именно при вы - полнении этого требования существует опреде - ленный баланс между тем , что значения p max  смещаются в более глубокие слои материала и при этом величина сжимающих напряжений на поверхности в среднем уменьшается не более чем на 6…10 %. При этом большие значения ве - личины переходной зоны необходимо обеспечи - вать при закале сталей с большим содержанием углерода [27, 28, 39, 45]. В этом случае при выборе режимов поверх - ностной закалки деталей , работающих в усло - виях циклических нагрузок , вводится еще один критерий – относительная величина переходной зоны Ψ ( q и , V д ), т . е . отношение величины пере - ходной зоны к глубине закаленного слоя . В результате обработки результатов экспери - ментальных исследований были получены соот - ветствующие функциональные зависимости для исследуемых материалов и диапазонов режимов обработки ( q и [ Вт / м 2 ], V д [ м / с ]): 2 2 è ä ä è ä è ä è ( , ) q V k lV mq nV oq pV q         3 3 2 2 ä è ä è ä è rV sq tV q uV q     , (6) где 0,25 ≤ è ä ( , ,) q V  ≤ 0,33. Значение коэффициентов функциональной зависимости : для стали 45: k = 0,087564, l = –7,429933, m = 1,062284·10 –8 , n = 235,19293, o = –3,424286·10 -17 , p = –8,850919·10 –8 , r = = –1309,3045, s = 2,9423·10 –26 , t = 1,403793·10 –16 , u = 1,010925·10 –7 ; для стали У 8 А : k = 0,013232, l = 7,354214, m = 5,814168·10 –9 , n = 31,678703, o = –1,724837·10 –17 , p = –8,746601·10 –8 , r = = –543,57972, s = 1,233·10 –26 , t = 1,139227·10 –16 , u = 2,287546·10 –7 . Таким образом , определение удельной мощ - ности и скорости перемещения источника при поверхностной закалке осуществляется посредством решения системы уравнений 45/U8 45/U8 45/U8 ( ), ( , ), ( , ) S h S q V q V       è Ä è Ä при заданных значениях глуби - ны закалки и относительной величины переход - ной зоны . На рис . 12 представлено графическое решение данной задачи . Можно заметить , что полученный диапазон режимов обработки суще - ственно ý же по отношению к назначению режи - мов исходя из обеспечения лишь заданной глу - бины упрочненного слоя ( кривые 1 и 2 ). Для обеспечения глубины упрочненного слоя h = 0,62 мм принимаем следующие ре - жимные параметры : 1) для стали 45 диапазон рекомендуемых режимов ограничен точками A и B на кривой 1 – q и = (3,0…3,4)10 8 Вт / м 2 , V д = (74…81) мм / с ; 2) для стали У 8 А диапазон рекомендуемых режимов ограничен точками C и D на кривой 2 : при этом q и = (2,4…2,8)10 8 Вт / м 2 , V д = (68…75) мм / с . Полученные режимы об - работки гарантируют получение необходимой глубины закалки и рациональную величину переходной зоны . Поскольку закалка осуществляется за один установ детали , то Т всп = 0 с . В этом случае штуч - ная производительность обработки будет равна технологической производительности . Расчет производительности и энергозатрат на переходе « Закалка ТВЧ » осуществляем по следующим формулам : Рис . 12. Зависимость удельной мощности источни - ка от его скорости движения при закалке ВЭН ТВЧ стали 45 и У 8 А на глубину 0,62 мм : 1 – сталь 45; 2 – сталь У 8 А * Уровень микротвердости поверхностного слоя детали , достигнутый после перехода « Закалка ТВЧ » Fig. 12. The dependence of speci fi c power of the source on its speed while hardening steel 45 and U8 by app- lying HEH HFC to a depth of h = 0,62 mm: 1 – steel 45; 2 – steel U8A * The level of microhardness of the surface layer of the part, achieved after the transition “Hardening by HFC”