Деформационное упрочнение

Наклеп является высокопроизводительным, дешевым и эффективным методом поверхностного упрочнения, применяемым к дета­лям любой конфигурации. Эффект наклепа возникает при холодной пластической деформации поверхностных слоев детали в результате образования в кристаллической структуре металла множества дислокаций, блоков, искажений решетки и ряда структурных превращений. Деформи­рованный поверхностный слой металла (рис.3.12) способствует бла­гоприятному распределению напряжений по сечению детали.

Волокна металла, расположенные под деформированным слоем, стремят­ся уменьшить растяжение поверхностных слоев, вследствие чего на поверхности образуются внутренние напряженные сжатия, достигающие нескольких сотен МПа. Это и определяет высокий упрочняющий эффект поверхностной пластической деформации, выражающийся в повышенной усталостной прочности и износостойкости.

Рис.3.12. Схема структуры наклепанного слоя

Поверхностное упрочнение наклепом может быть получено в большей или меньшей степени для большинства металлов и спла­вов. Наиболее интенсивно наклепываются металлы и сплавы с кристаллической решеткой ГЦК: аустенитнаясталь,алюминиевая бронза, никелъ идр. Наклепу подвергают готовые детали, прошедшие механическую и термическуюобра­ботку. Очень важное значение имеет наклеп для понижения концентрации напряжений у отверстий, резких переходов сечений и канавок.

Наклеп осуществляется различными методами. В автомобильной промышленности и в других отраслях машиностроения широко применяется дробеструйный наклеп рессор, зубчатых колес и др. деталей. Долговечность рессор при этом увеличивается в 8 раз, что позволяет значительно снизить их вес за счет уменьшения количества листов.

При поверхностной закалке шеек коленчатых валов их подвергают чеканке или накатывают роликами в месте выхода переходного слоя с напряжениями растяжения на поверхности шейки.

Ротационный гидроабразивный наклеп одновременно с упрочнением производит гидрополировку поверхности и осуществляется вращающимися дисками, снабженными шариками или роликами.