Тема 3.2 Відновлення деталей пластичним деформуванням

1 Відновлення деталей обробкою тиском

ОМТ застосовують для відновлення деталей широкої номенклатури (зірочки, поршневі пальці, шестерні і т.д.). Для цього використовують роздачу, обтиснення, осаджування, вдавлення, накатку, вальцювання і правлення.

Основними факторами, що визначають технологічний процес відновлення, є хімічний склад і структура металу, форма і розміри, а також величина і характер зношування.

Відновлення деталей тиском може здійснюватися з нагріванням і без нагрівання. Відновлення без нагрівання застосовується:

• для деталей з маловуглецевих сталей ≤0,3% С, кольорових металів і сплавів, що мають високі показники пластичності;

• якщо матеріал деталі з підвищенням температури набуває крихкості;

• якщо форма і розміри деталі сприяють швидкому охолодженню, наприклад, деталі з листових матеріалів;

• якщо деталь при деформуванні піддається головним чином, розтягуючим зусиллям, які перевищують границю текучості матеріалу при нагріванні.

При відновленні деталей у холодному чи недостатньо нагрітому стані виникає наклеп, у результаті внутрішніх напружень І, ІІ та ІІІ роду, для усунення яких необхідно застосовувати відпуск або відпал.

При використанні високого нагрівання відбувається зростання зерна, що знижує механічні властивості металу. Високе і тривале нагрівання деталі супроводжується окислюванням і знезвуглецьовуванням зовнішнього шару. Тому бажано застосовувати нагрівання в нейтральному середовищі. Рекомендується також застосовувати місцеве нагрівання (найкраще СВЧ).

Загальні відомості

Відновлення деталей методом пластичної деформації (тиском) ґрунтується на їх здатності змінювати форму і розміри за рахунок пластичного перерозподілу металу без руйнування деталі.

При цьому метал деталі з неробочих ділянок переміщається під дією спрямованих зовнішніх навантажень на робочі ділянки, компенсуючи зношування. Пластичним деформуванням відновлюють деталі в холодному і гарячому стані. При гарячому деформуванні деталі нагрівають до температури, що становить 40...60 % температури плавлення металу. У цьому випадку відбувається міжкристалічна деформація, тобто пластичний зсув цілих зерен металу по площинах ковзання. Нагрівання деталі приводить до зміни структури металу (рекристалізації), внаслідок чого первинні фізико-механічні властивості деталі змінюються. Тому відповідальні деталі машин після пластичного відновлення в гарячому стані необхідно піддавати термічній обробці. При холодному деформуванні механізм його виникнення носить досить складний характер, що пояснюється дислокаційними теоріями (зсувами в кристалічних ґратах і заповненнями вакансій, що приводить до пластичного переміщення металу). Однак у металі при цьому змінюються фізико-механічні властивості: знижується в'язкість, підвищується границя текучості, збільшується твердість і локальна (місцева) крихкість.

В ремонтному виробництві методи пластичного деформування використовуються для відновлення розмірів зношених деталей (роздача, стиск, осадження, вдавлення, витяжка, накатка); усунення дефектів геометричної форми (правка); поверхневого зміцнення деталей.

Найбільш важлива перевага методу в тому, що відновлення деталей до первісних розмірів (або близьких до них) досягається без нарощування металу. Тому пластичне деформування деталей відрізняється технологічною простотою.