8. Методы поверхностного упрочнения деталей, изготовленных из рассматриваемой стали

Для повышения прочности зубчатых колес в промышленности используют комбинированный метод. Он заключается в том, что сначала рабочие поверхности зубьев подвергаются закалке, а затем упрочняют впадины. В результате предел выносливости увеличивается на 40-50 %. Закалка производится после нагрева в ТВЧ и снижает сопротивление усталости шестерен. На специальной установке происходит упрочнение впадин зубчатых колес. После обработки комбинированным методом прочность зубьев колес значительно возрастает. Иногда вместо закалки деталей ТВЧ применяют химико-термическую обработку. После закалки зубчатых колес при нагреве ТВЧ предел выносливости повышается на 114 %, после диффузионного хромирования на 134 %, после азотирования на 240 %. Повышение прочности зубьев колес возможно при повторно-изгибающем нагружении ударным наклепом, включая черновое образование профиля зубьев ударами профилированного бойка. После упрочнения впадин зубьев стальных колес ударной чеканкой, сопротивление усталостному разрушению от изгибающих нагрузок возрастает на 60 % по максимальным нагрузкам цикла и на 160 % по предельной амплитуде цикла. Для зубьев колес из высокопрочного чугуна на 31 % по максимальной нагрузке и на 64 % по амплитуде цикла. Для зубьев колес с зацеплением Новикова упрочнением ударной чеканкой достигается минимальное искажение профиля, существенно повышается сопротивление зубьев износу. Повышение эксплуатационных свойств зубчатых колес из улучшенных сталей может произойти при использовании холодного калибрования, без последующей термообработки. Благодаря упрочнению поверхностного слоя, значительно повышается износостойкость, контактная выносливость зубьев увеличивается на 40 %, а надежность в два раза. Получение высоких качественных характеристик рабочих поверхностей зубьев зависит от правильного определения режима калибрования. При выборе оптимального режима достигается наибольшее увеличение нагрузочной способности и долговечности. При нагреве зубчатых венцов в Процессе закалки полностью уничтожается эффект, полученный от упрочнения зубьев калиброванием. Однако, подвергнутые тепловой обработке калиброванные зубчатые колеса имеют более высокий К. П.Д. и повышенную износостойкость, за счет уменьшения шероховатостей рабочих поверхностей. Кроме указанных выше способов упрочнения зубьев колес, в результате которых повышается контактная выносливость, усталостная прочность и надежность, применяется метод пневмодробеструйного упрочнения. В том случае, когда цилиндрические и конические колеса высоконагружены, применяются виброшлифование. Рабочим телом является смесь, состоящая из стальных шлифованных шариков диаметром 2...3 мм, абразивной или алмазной (иногда заменяется эльбором) пасты в количестве 5...8 % или 2...4 % от объема шариков соответственно.

Виброшлифование длится 90...120 минут. В результате применения этого метода профиль зуба практически не изменяется, толщина зуба для конических колес и блочные размеры для цилиндрических изменяются в пределах 0,001...0,015 мм. , улучшается на один класс чистота боковых поверхностей зубьев.

В определенных условиях работы резьбовые детали подвергаются коррозийному разрушению. Увеличение коррозийно-усталостной прочности возможно за счет обкатки роликами впадин резьбы.