технологии восстановления и упрочнения деталей: курс лекций для студ. тех. спец. 180101 «кораблестроение», 180403 «эксплуатация судовых энергетических установок»

Федеральное агентство морского и речного транспорта Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования «Волжский государственный университет водного транспорта» Кафедра технологии конструкционных материалов и машиноремонта Е.К. Березин, В.В. Глебов, М.А. Глебова Технологии восстановления и упрочнения деталей Курс лекций для студентов технических специальностей 180101 «Кораблестроение», 180403 «Эксплуатация судовых энергетических установок» Нижний Новгород Издательство ФГБОУ ВО «ВГУВТ» 2015 1 УДК 621.785 Б48 А в т о р ы: Е.К. Березин, В.В. Глебов, М.А. Глебова Березин, Е.К. Технологии восстановления и упрочнения деталей : курс лекций для студ. тех. спец. 180101 «Кораблестроение», 180403 «Эксплуатация судовых энергетических установок» / Е.К. Березин, В.В. Глебов, М.А. Глебова. – Н. Новгород : Изд-во ФГБОУ ВО «ВГУВТ», 2015. – 152 с. Приведены общие сведения о наиболее распространенных в машиностроении технологиях упрочнения и восстановления деталей с целью повышения срока службы машин и механизмов. Показаны особенности технологий, достоинства и недостатки, области применения. Курс лекций предназначен для студентов технических специальностей. Участие авторов: Березин Е.К. – введение, главы 1, 4; Глебов В.В. – главы 2, 3; Глебова М.А. – глава 5. Работа рекомендована к изданию кафедрой технологии конструкционных материалов и машиноремонта (протокол № 15 от 27.06.2014 г.). © ФГБОУ ВО «ВГУВТ», 2015 2 Введение Ресурс машин зависит от множества разнообразных факторов. Условно их можно разделить на конструктивные, технологические и эксплуатационные. В данном курсе лекций рассмотрен только один из факторов повышения ресурса долговечности и экономичности машин и механизмов – технологический: упрочняющие технологии, применяемые при изготовлении и ремонте деталей. Методы получения заготовок (литье, прокат, проковка), а также обеспечение необходимой точности и качества изготовления рабочих поверхностей (тоже относящиеся к технологическому фактору и оказывающие большое влияние на долговечность деталей), в данной работе не рассматриваются – это предмет отдельной работы. Выход из строя деталей машин и механизмов обусловлен различными причинами. Это могут быть изнашивание, усталостное разрушение, изменение формы и др. Наибольшее число деталей выходит из строя из-за физического износа. Например, 85–90% заменяемых деталей при ремонте металлорежущих станков имеют износы. При этом выбраковываемые детали имеют изменение размеров в пределах 0,3 мм. В связи с этим одной из задач повышения ресурса изделий машиностроения является обеспечение высокой износостойкости деталей машин и механизмов. Известны разнообразные эффективные упрочняющие технологии, повышающие сопротивление изнашиванию: термические и химико-термические процессы, технологии сварки и наплавки, газотермическое напыление, различные электрофизические процессы и др. Наиболее широко в массовом производстве для повышения износостойкости и сопротивления усталости деталей используют термические и химико-термические процессы. К ним относятся отжиг, нормализация, закалка, отпуск, термическое улучшение, старение, обработка холодом, а также цементация, азотирование, цианирование, силицирование, алитирование, сульфидирование, 3 диффузионное хромирование и др. Например, в результате обычной закалки и отпуска можно повысить износостойкость углеродистой стали за счет упрочнения в 1,5–2,0 раза, легированной в 2–3 раза. А после химико-термической обработки износостойкость сталей можно повысить в десятки раз. Среди многообразия поверхностных