TY - JOUR

T1 - Влияние ультразвуковой ударно-фрикционной обработки на упрочнение и топографию поверхности конструкционной стали 09Г2С

AU - Lezhnin, N. V.

AU - Makarov, A. V.

AU - Luchko, S. N.

PY - 2019/8/1

Y1 - 2019/8/1

N2 - В работе проведено сравнение эффективности упрочнения конструкционной стали 09Г2С методами традиционной ультразвуковой ударной обработки (УЗУО) и предложенной авторами ультразвуковой ударно-фрикционной обработки (УЗУФО). УЗУО выполняется с приложением усилия по нормали к поверхности детали со смазкой в зоне контакта. Идея УЗУФО состоит в ударном воздействии под углом к обрабатываемой поверхности без смазки для активизации пластической деформации сдвигом в приповерхностном слое материала за счет усиления фрикционного воздействия. Показано, что с уменьшением угла приложения нагрузки к обрабатываемой поверхности и исключением смазки из зоны контакта, наблюдается рост твердости и глубины деформированного поверхностного слоя конструкционной стали 09Г2С. При этом в диапазоне углов обработки 90 – 70° упрочняющий эффект от фрикционного воздействия в основном проявляется в тонком (несколько микрон) приповерхностном слое, а шероховатость поверхности практически не меняется. С дальнейшим уменьшением угла вклад фрикционного воздействия усиливается, так для УЗУФО под углом 50° к поверхности образца глубина деформированного слоя в 1.5 раза, а его твердость 2.5 раза выше, чем при традиционной УЗУО. Обнаружено, что профиль валиков пластически вытесненного металла меняется с симметричного при УЗУО на смещенный в направлении удара при УЗУФО. Это приводит к двукратному росту параметра шероховатости поверхности Ra при α = 50°. Установлено, что при уменьшении шага сканирования от 0.2 до 0.1 мм при проведении УЗУФО с прижимной нагрузкой 149 Н и скоростью обработки 600 мм / мин происходит снижение параметра шероховатости Ra в 5 раз: с 3.9 до 0.7 мкм. Дальнейшее уменьшение шага сканирования приводит к перенаклепу поверхностного слоя и огрублению поверхности.

AB - В работе проведено сравнение эффективности упрочнения конструкционной стали 09Г2С методами традиционной ультразвуковой ударной обработки (УЗУО) и предложенной авторами ультразвуковой ударно-фрикционной обработки (УЗУФО). УЗУО выполняется с приложением усилия по нормали к поверхности детали со смазкой в зоне контакта. Идея УЗУФО состоит в ударном воздействии под углом к обрабатываемой поверхности без смазки для активизации пластической деформации сдвигом в приповерхностном слое материала за счет усиления фрикционного воздействия. Показано, что с уменьшением угла приложения нагрузки к обрабатываемой поверхности и исключением смазки из зоны контакта, наблюдается рост твердости и глубины деформированного поверхностного слоя конструкционной стали 09Г2С. При этом в диапазоне углов обработки 90 – 70° упрочняющий эффект от фрикционного воздействия в основном проявляется в тонком (несколько микрон) приповерхностном слое, а шероховатость поверхности практически не меняется. С дальнейшим уменьшением угла вклад фрикционного воздействия усиливается, так для УЗУФО под углом 50° к поверхности образца глубина деформированного слоя в 1.5 раза, а его твердость 2.5 раза выше, чем при традиционной УЗУО. Обнаружено, что профиль валиков пластически вытесненного металла меняется с симметричного при УЗУО на смещенный в направлении удара при УЗУФО. Это приводит к двукратному росту параметра шероховатости поверхности Ra при α = 50°. Установлено, что при уменьшении шага сканирования от 0.2 до 0.1 мм при проведении УЗУФО с прижимной нагрузкой 149 Н и скоростью обработки 600 мм / мин происходит снижение параметра шероховатости Ra в 5 раз: с 3.9 до 0.7 мкм. Дальнейшее уменьшение шага сканирования приводит к перенаклепу поверхностного слоя и огрублению поверхности.

KW - Constructional steel

KW - Surface plastic deformation

KW - Surface roughness

KW - Ultrasonic impact treatment

KW - surface plastic deformation

KW - ultrasonic impact treatment

KW - BEHAVIOR

KW - constructional steel

KW - DEFORMATION

KW - surface roughness

KW - FEATURES

KW - STAINLESS-STEEL

KW - MICROSTRUCTURE

UR - http://www.scopus.com/inward/record.url?scp=85071369374&partnerID=8YFLogxK

UR - https://gateway.webofknowledge.com/gateway/Gateway.cgi?GWVersion=2&SrcAuth=tsmetrics&SrcApp=tsm_test&DestApp=WOS_CPL&DestLinkType=FullRecord&KeyUT=000483406300009

UR - https://elibrary.ru/item.asp?id=39253948

U2 - 10.22226/2410-3535-2019-3-310-315

DO - 10.22226/2410-3535-2019-3-310-315

M3 - Статья

AN - SCOPUS:85071369374

VL - 9

SP - 310

EP - 315

JO - Letters on Materials

JF - Letters on Materials

SN - 2218-5046

IS - 3

ER -