Obrabotka Metallov 2012 No. 1

ОБРАБОТКА МЕТАЛЛОВ № 1 (54) 2012 39 ТЕХНОЛОГИЯ Введение Упрочнение деталей машин и инструментов путем формирования на их исполнительных по- верхностях слоев с измененными свойствами является одним из направлений развития тех- нологий в современном производстве. При этом наиболее эффективно воздействовать на струк- туру и свойства поверхностных слоев деталей из металлических конструкционных материалов позволяют комбинированные методы термо- деформационной обработки, базирующиеся на использовании источников концентрированных потоков энергии, являющиеся одной из разно- видностей физико-технической обработки. Од- ним из таких методов повышения эксплуатаци- онных свойств деталей служит комбинированная отделочно-упрочняющая обработка на основе ультразвукового поверхностного пластического деформирования закрепленным инструментом (схема УЗО) и скоростного поверхностного плаз- менного нагрева. Сочетание деформационно- го ультразвукового воздействия с термическим плазменным может выполняться по базовым схемам комбинирования – термоупрочнение с одновременной деформацией в нагретом со- УДК 621.787.6 РОЛЬ УЛЬТРАЗВУКОВОГО ПЛАСТИЧЕСКОГО ДЕФОРМИРОВАНИЯ В ФОРМИРОВАНИИ СТРУКТУРЫ ПОВЕРХНОСТНОГО СЛОЯ ПРИ КОМБИНИРОВАННОЙ ОБРАБОТКЕ Х. М. РАХИМЯНОВ, доктор техн. наук, профессор, Ю.В. НИКИТИН, канд. техн. наук, доцент ( НГТУ, г. Новосибирск ) Статья поступила 25 января 2012 года Рахимянов Х.М. – 630092, г. Новосибирск, пр. К. Маркса, 20, Новосибирский государственный технический университет, e-mail: kharis51@mail.ru Представлены результаты исследования структуры и свойств поверхностного слоя при комбинированной поверхностной обработке на основе высокоэнергетических концентрированных источников деформационно- го и теплового воздействия. Выполнен анализ механизмов влияния ультразвукового пластического деформи- рования на формирование структуры поверхностного слоя при комбинированной обработке. Ключевые слова: поверхностный слой, комбинированная обработка, ультразвуковое пластическое де- формирование. стоянии, термоупрочнение с предшествующей или последующей холодной деформацией и их вариантам [1]. В данной статье рассматривается вариант реализации комбинированной обработ- ки с пластической деформацией, предшествую- щей скоростному поверхностному нагреву пото- ком низкотемпературной плазмы. Формирование поверхностного слоя Исследования изменений в поверхностном слое при комбинированной обработке проводи- лись с помощью методов металлографического анализа (оптическая микроскопия). Механиче- ские свойства поверхностного слоя оценивались по микротвердости. Обработке подвергали об- разцы размером 25х25х100 мм из серого чугу- на марки СЧ 21, содержащего 3,3 % С; 2,3% Si; 0,46 % Mn; 0,092 % Cr; 0,12 % Ni. Ультразвуковое деформирование выполняли инструментом со сферической рабочей частью с радиусом кривизны 4 мм, выполненной из син- тетического алмаза, при амплитуде колебаний 15 мкм и частоте колебаний 20 кГц. Для плазменного нагрева применяли плазмо- трон с вольфрамовым электродом и фиксацией