Obrabotka Metallov 2012 No. 4

ОБРАБОТКА МЕТАЛЛОВ № 4 (57) 2012 20 ТЕХНОЛОГИЯ поверхности. Числовые значения шерохова- тости поверхности (ШП) приведены в табл. 1. Зависимость изменения микротвердости пред- ставлена на рис. 1, остаточных напряжений первого рода – на рис. 2. Из графиков распределения микротвердости по глубине (см. рис. 1) видно, что значения ми- кротвердости и их характер распределения раз- ные для различных режимов шлифования. При чистовом шлифовании минимальная микротвер- дость наблюдается на поверхности, а при тонком шлифовании – максимальная, и она по абсолют- ной величине несколько меньше, чем при пред- варительном шлифовании. Такие характеры из- менения H μ хорошо согласуются с данными [1] Т а б л и ц а 1 Характеристики поверхностного слоя после шлифования Вид обработки Шероховатость Ra , мкм Радиус выступов r в , мкм Радиус впадин r вп , мкм Микротвердость Н μ , МПа Остаточные напряжения у ост , МПа Остаточный аустенит А, % Шлифование черновое 0,50 20 17 8900 +760 31 Шлифование чистовое 0,22 23 10 7600 +398 17 Шлифование тонкое 0,08 35 8 8600 – 264 14 Рис. 2 . Распределение остаточных напряжений первого рода σ по глубине h после шлифования: 1 – шлифование предварительное; 2 – шлифование чистовое; 3 – шлифование тонкое Рис. 1. Распределение микротвердости Н μ по глубине h : 1 – шлифование предварительное; 2 – шлифование чистовое; 3 – шлифование тонкое и объясняются следующим образом. При пред- варительном шлифовании имеется зона вторич- ной закалки, ниже которой расположена зона отпуска (см. впадину кривой 1 , рис. 1). При чи- стовомшлифованиитемпературынедостаточны для вторичной закалки, и поверхностный слой формируется с пониженной твердостью (рис. 1, кривая 2 ). Тонкое шлифование с преобладанием силового фактора дает незначительное повы- шение микротвердости (рис. 1, кривая 3 ). Из графиков распределения остаточных напряжений первого рода после шлифования, представленных на рис. 2, видно, что число- вые значения и характер распределения напря- жений для различных режимов шлифования не одинаковый и зависит от режимов шлифо- вания. При предварительном и чистовом шли- фовании возникают остаточные напряжения с максимумом на поверхности. При тонком шли- фовании на поверхности формируются незначи- тельные напряжения сжатия (рис. 2, кривая 3 ). Шлифованные образцы в дальнейшем подвер- гались УЗО на фиксированном режиме: статиче- ская нагрузка F ст = 300 Н; скорость V = 50 м/мин; подача S = 0,07 мм/об; частота ультразвуковых ко- лебаний f = 18 кГц; радиус инструмента r = 5 мм. Обработка УЗО производилась, как и шлифование, по бесцентровой схеме.