Актуальные проблемы в машиностроении. Том 13. № 1-2. 2026 Инновационные технологии в машиностроении ____________________________________________________________________ 43 Рис. 4. Конечно-элементная модель процесса ВЭН ТВЧ Моделирование фазовых превращений (рис. 3, б) показало, что в интервале глубин 0– 0,4 мм доля мартенсита превышает 95 %, а в переходной зоне (0,4–0,67 мм) происходит постепенное снижение доли мартенсита с одновременным увеличением доли троостита и сорбита. Такой характер распределения фаз обеспечивает плавное изменение механических свойств и минимизирует вероятность образования трещин. Финишное шлифование и выхаживание Установлено, что приращение линейных размеров рабочей кромки пуансона, индуцированное мартенситным превращением в процессе закалки, составило 8 мкм на сторону. Удаление указанного припуска осуществлялось за два последовательных прохода шлифования с глубинами 5 и 3 мкм. Параметры шероховатости поверхности, зафиксированные после первого прохода, составили Ra = 0,976±0,096 мкм, после второго – Ra = 0,386±0,055 мкм. Последующее проведение операции выхаживания продолжительностью 20 с позволило снизить значение шероховатости до Ra = 0,197±0,021 мкм и одновременно повысить микротвѐрдость поверхностного слоя до 910 HV (рис. 5). Экспериментально установленная зависимость параметра шероховатости от времени выхаживания с высокой точностью аппроксимируется эмпирическим выражением: ( ) 1 21.81 initial sparking out sparking out Ra Ra (3) где Rainitial – значение шероховатости после второго прохода шлифования (0,386 мкм); τsparkingout – время выхаживания, с. Коэффициент 21,81 с в знаменателе подкоренного выражения интерпретируется как характеристическая постоянная времени данного процесса. При увеличении времени выхаживания до 60 с шероховатость снижается до Ra = 0,12 мкм, однако дальнейшее увеличение времени нецелесообразно из-за асимптотического характера зависимости. Физический механизм наблюдаемого упрочнения при выхаживании связан с преобладанием пластической деформации микровыступов над микрорезанием, что приводит к наклѐпу поверхностного слоя и дополнительному росту сжимающих остаточных напряжений (до 900 МПа). Рентгенографические измерения подтвердили увеличение уровня сжимающих напряжений после выхаживания на 5–7 %.
RkJQdWJsaXNoZXIy MTk0ODM1