Young Scientist School – 2016

Young Scientist School – 2016 ____________________________________________________________________ 32 УДК 621 ЭНЕРГЕТИЧЕСКИЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ ПРОЦЕССОВ ПОВЕРХНОСТНОГО УПРОЧНЕНИЯ ШЛИФОВАНИЕМ И ВЫСОКОЭНЕРГЕТИЧЕСКИМ НАГРЕВОМ В.В. ИВАНЦИВСКИЙ, доктор техн. наук, доцент Н.В. ВАХРУШЕВ, аспирант К.А. ПАРЦ, аспирант Г.О. ЧА, аспирант (НГТУ, г. Новосибирск) Иванцивский В.В. – 630073, г. Новосибирск, пр. К. Маркса, 20, Новосибирский государственный технический университет, e-mail: ivancivskij@corp.nstu.ru В работе рассматриваются вопросы, связанные с изучением эффективных процессов упрочнения поверхностных слоев деталей. Представлен анализ наиболее распространенных в промышленности процессов упрочнения. Приведены результаты моделирования и сравнительного анализа тепловых возможностей высокоэнергетического нагрева ТВЧ и упрочнения шлифованием. Кроме того, выполнены расчеты по выявлению ориентировочных пределов изменения скорости перемещения индуктора для наименее изученных режимов упрочнения с удельной мощностью нагрева от 100 до 300 МВт/м 2 . Ключевые слова: упрочнение, поверхностный слой, шлифование, высокоэнергетический нагрев ТВЧ, термический цикл, моделирование тепловых явлений. Введение Одной из актуальных задач машиностроения является разработка эффективных процессов упрочнения, существенно повышающих уровень физико-механических свойств поверхностного слоя изготавливаемых деталей, а, следовательно, и надежность машин и механизмов в эксплуатации. Среди наиболее распространенных в промышленности процессов упрочнения особое место принадлежит процессам, связанным с нагревом поверхности деталей в зоне обработки. К числу достоинств таких методов следует отнести возможность обеспечения требуемого качества поверхностного слоя (структуры и глубины ее залегания, твердости, знака и величины остаточных напряжений) путем управления режимными параметрами. Применяемые методы можно разделить на две группы. Первая основана на использовании части энергии, затрачиваемой на формообразование деталей при механической обработке: точении, шлифовании и т.п. Эффект упрочнения достигается здесь совместным влиянием выделяемой при обработке теплоты и пластического деформирования поверхностного слоя. Отличительной особенностью методов второй группы является то, что нагрев осуществляется путем ввода в обрабатываемую поверхность материала энергии от внешних источников: лазерной, плазменной, электроннолучевой обработки, нагрева ТВЧ. Несмотря на известную специфику методов и их различие как внутри групп, так и между ними по энергетическим и технологическим возможностям, тепловая энергия является определяющим фактором в формировании качества при упрочнении поверхностного слоя.