ПОВЫШЕНИЕ УСТАЛОСТНЫХ ХАРАКТЕРИСТИК РЯДА КОНСТРУКЦИОННЫХ И ИНСТРУМЕНТАЛЬНЫХ СТАЛЕЙ ПОВЕРХНОСТНЫМ УПРОЧНЕНИЕМ

УДК 674.023

  • Пищов Михаил Николаевич − кандидат технических наук, доцент кафедры материаловедения и проектирования технических систем. Белорусский государственный технологический университет (220006, г. Минск, ул. Свердлова, 13а, Республика Беларусь). Е-mail: Pishchou@belstu.by

  • Бельский Сергей Евграфович − кандидат технических наук, доцент кафедры материаловедения и проектирования технических систем. Белорусский государственный технологический университет (220006, г. Минск, ул. Свердлова, 13а, Республика Беларусь). Е-mail: dmiptu@belstu.by

  • Адель Абдель Вассет Рашид − Бейрутский Арабский Университет. E-mail: adel_rasheed_1975@hotmail.com

  • Вергейчик Алексей Викторович − студент факультета технологии органических веществ. Белорусский государственный технологический университет. (220006, г. Минск, ул. Свердлова, 13а, Республика Беларусь). E-mail: myshavolodarsky1@gmail.com

DOI: https://doi.org/10.52065/2519-402X-2021-246-40-313–319

Ключевые слова: сталь, поверхностное упрочнение, усталостные характеристики, температура, время.

Для цитирования: Пищов М. Н., Бельский С. Е., Адель Абдель Вассет Рашид, Вергейчик А. В. Повышение усталостных характеристик ряда конструкционных и инструментальных сталей поверхностным упрочнением // Труды БГТУ. Сер. 1, Лесное хоз-во, природопользование и перераб. возобновляемых ресурсов. 2021. № 2 (246). С. 313–319. DOI: https://doi.org/10.52065/2519-402X-2021-246-40-313–319.

Аннотация

Эксплуатационные свойства и долговечность деталей подвижных сопряжений в значительной степени определяются состоянием их рабочих поверхностей, многие из которых подвержены контактным нагрузкам. Кроме того, на поверхности располагаются основные источники концентрации напряжений, зависящие от формы детали, шероховатости, характера соединений и сил трения в сопряженных деталях.

Во многих случаях в поверхностном слое при нагружении деталей возникают растягивающие напряжения, приводящие к снижению усталостных характеристик материалов. Поэтому для повышения сопротивления усталостному разрушению деталей, работающих в условиях циклического нагружения, очень перспективно использование поверхностного упрочнения.

В данной статье исследовано влияние комплексного борирования на усталостные характеристики конструкционной стали. Показана возможность существенного повышения пределов выносливости образцов из стали 20ХН3А за счет поверхностного упрочнения, определен рациональный состав насыщающей смеси, а также температурно-временные параметры процесса. Также установлена возможность существенного повышения усталостных характеристик инструментальной стали 5Х3ВЗМФС, обеспеченных проведеной цементацией, что необходимо для изготовления штамповой оснастки.

Скачать

Список литературы

  1. Остаточные напряжения при электромагнитной наплавке / П. Н. Ящерицын [и др.] // Весцi НАН Беларусi. Серия физико-технических наук. 2000. № 2. С. 62–65.
  2. Остаточные напряжения: учеб. пособие / Ж. А. Мрочек [и др.]. Минск. 2003. С. 124–136.
  3. Ситкевич М. В., Пищов М. Н., Бельский С. Е. Влияние комплексного боридного упрочнения на структуру и свойства поверхностных слоев сталей для изготовления деталей зубчатых передач трелевочных лесных машин // Литье и металлургия. 2008. С. 140–146.
  4. Пищов М. Н., Симанович В. А., Бельский С. Е. Исследование условий эксплуатации и динамической нагруженности деталей трансмиссий трелевочных тракторов // Труды БГТУ. Сер. II, Лесная и деревообраб. пром-сть. 2009. Вып. XVII. С. 113–115.
  5. Макаревич С. С., Пищов М. Н., Бельский С. Е. Модель напряженного состояния зубьев деталей трансмиссий трелевочных тракторов // Труды БГТУ. Сер. II, Лесная и деревообраб. пром-сть. 2009. Вып. ХVII. C. 327–330.
  6. Пищов М. Н., Бельский С. Е., Сурус А. И. Методика упрочнения тяжелонагруженных деталей трансмиссии трелевочных тракторов // Труды БГТУ. Сер. II, Лесная и деревообраб. пром-сть. 2008. Вып. XVI. С. 283–287.
  7. Блохин А. В., Царук Ф. Ф., Гайдук Н. А. Комплекс оборудования для усталостных испытаний элементов технологического оборудования // Труды БГТУ. Сер. II, Лесная и деревообраб. пром-сть. 2002. Вып. X. С. 213–215.
  8. Блохин А. В. Развитие комплекса оборудования для усталостных испытаний конструкционных материалов // Труды БГТУ. Сер. II, Лесная и деревообраб. пром-сть. 2004. Вып. XII. С. 263–266.
  9. Царук Ф. Ф., Бельский С. Е., Блохин А. В. К методике исследования усталостных свойств конструкционных материалов // Труды БГТУ. Сер. II, Лесная и деревообраб. пром-сть. 2003. Вып. XI. С. 233–236.
  10. Царук Ф. Ф., Блохин А. В. Развитие метода ускоренного определения усталостных характеристик материалов с использованием высокочастотного нагружения // Трибофатика: тр. IV Междунар. симпозиума, Тернополь, 23–27 сентября 2002 г.: в 2 т. / Тернополь. гос. техн. ун-т им. Ивана Пулюя; редкол.: В. Т. Трощенко [и др.]. Тернополь, 2002. Т. 1. С. 503–506.
  11. Царук Ф. Ф., Блохин А. В. Выбор оптимальных геометрических параметров образцов для усталостных испытаний при различных частотах нагружения // Ресурсо- и энергосберегающие технологии и оборудование, экологически безопасные технологии: материалы Междунар. науч.-техн. конф., Минск, 16–18 ноября 2005 г.: в 2 ч. / Бел. гос. технол. ун-т; редкол.: И. М. Жарский [и др.]. Минск. 2005. Ч. 2. С. 262–263.
  12. Бельский С. Е., Царук Ф. Ф., Блохин А. В. Пороговые напряжения – важная характеристика сопротивления усталости конструкционных материалов // Современные методы проектирования машин. Расчет, конструирование и технология изготовления: сб. тр. 1-й Междунар. науч.-техн. конф., Минск, 11–13 дек. 2002 г.: в 3 т. / Белорус. нац. техн. ун-т; под общ. ред. П. А. Витязя. Минск. 2002. Т. 2. С. 380–382.
  13. Ситкевич М. В., Пищов М. Н., Бельский С. Е. Структура и свойства поверхностных слоев зубчатых передач, упрочненных комплексным борированием // Технологии ремонта, восстановления и упрочнения деталей машин, механизмов, оборудования, инструмента и технологической оснастки: материалы 10-й Междунар. науч.-практ. конф., СПб., 15–18 апреля 2008 г.: в 2 ч. СПб., 2008. Ч. 2. С. 346–353.
Поступила 22.03.2021