Wyniki wyszukiwania - BazTech

1

Eksperymentalna weryfikacja głębokości warstwy odkształconej plastycznie przy nagniataniu powierzchniowym

Łabędź J., Słomski J.

Przegląd Mechaniczny

|

2007

|

nr 6

26-29

PL

Jednym z efektów nagniatania powierzchniowego części maszyn jest podwyższenie odporności ich warstwy wierzchniej na działanie obciążeń zmęczeniowych. Warunkiem uzyskania efektu przeciwzmęczeniowego jest zapewnienie odpowiedniej głębokości warstwy umocnionej d. Głębokość tę można wyznaczyć ze znanych zależności teoretycznych. Porównanie wyników uzyskanych z tych zależności wskazuje, że dość znacznie różnią się one między sobą. Niewłaściwe zastosowanie wzorów może zatem doprowadzić do braku zgodności otrzymanych wyników z oczekiwaniami. Ponadto w dostępnej literaturze trudno znaleźć informację, którą z zależności teoretycznych należałoby zastosować w praktyce, określając np. parametry nagniatania przeciwzmęczeniowego dla konkretnego materiału. W pracy podjęto próbę wskazania takich zależności dla kilku wybranych materiałów: stali St5, 45 w stanie normalizowanym, 15H, stali krzemowej ferrytycznej, stopu aluminium PA6 oraz brązu BK31. Kryterium ich wyboru była najmniejsza różnica między wartością zwyznaczoną z zależności teoretycznych i otrzymaną w wyniku przeprowadzonych badań.

EN

One of the results of the surface burnishing of machine elements is increasing fatigue resistance of their surface layer. Assurance of proper depth 6 of hardened layer is a condition of obtaining anti-fatigue effect. This depth can be determined from known theoretical relations. Comparison of the results obtained from these relations indicates that they differ significantly one from the other. Incorrect application of equations can lead to the lack of compatibility obtained results with expectations. Additionally, in the literature it is hard to find information which of the theoretical relations should be applied in the case of specific material. There was assumed trial to indicate such relations for selected materials: normalized steels St5 and 45, 15H, silicon ferritic steel, PA6 aluminium alloy and bronze BK31. The choice criterion was the lowest difference between depth S obtained from theoretical relations and experimental results.

2

Wpływ nagniatania ślizgowego diamentem na zużycie ścierne stali węglowej konstrukcyjnej

Łabędź J., Słomski J.

Mechanika / Akademia Górniczo-Hutnicza im. St. Staszica

|

2004

|

T. 23, z. 4

505-512

PL

Z badań statystycznych wynika, że zużycie ścierne części maszyn jest najczęściej występującą formą ich niszczenia. Jedną z metod umożliwiających podniesienie odporności elementów na ścieranie jest konstytuowanie w procesie technologicznym obróbki takich cech warstwy wierzchniej, jak wysoka gładkość i nośność powierzchni, zdolność do utrzymania smaru, wysoka twardość. Operaqą technologiczną umożliwiającą ukształtowanie tych parametrów jest nagniatanie ślizgowe elementem diamentowym. W prezentowanej pracy przedstawiono wyniki badań wstępnych zużycia ściernego próbek wykonanych ze stali 45 poddanych nagniataniu. Celem oceny efektywności tego procesu porównano je z wynikami otrzymanymi na próbkach szlifowanych. Badania przeprowadzono na testerze trybologicznym pracującym według schematu pierścień- klocek w warunkach tarcia płynnego. Za miarę zużycia przyjęto objętość śladu powstałego na próbkach (pierścień) w wyniku ich współpracy z przeciwpróbką (klocek) w czasie 60 minut. Otrzymane wyniki wskazują na znaczne zmniejszenie zużycia ściernego elementów nagniatanych w stosunku do zużycia części szlifowanych. Z przeprowadzonych pomiarów wybranych parametrów warstwy wierzchniej wynika, iż w badanych warunkach dominującym czynnikiem powodującym obniżenie zużycia ściernego jest osiągnięte w procesie nagniatania zmniejszenie chropowatości i falistości powierzchni testowanych elementów.

EN

The Yickers method measuring the hardness of the treated layer is widely used, also in industrial applications. Due to the necessity of maintaining minimal distance between subsequent indentations the method inevitably generates inaccuracies.making elevation of resistance of elements against abrasion possible is a constituting in a manufacturing process, such features of top layer as high smoothness, a surface load capacity, the ability to maintenance of grease and high hardness. A technological operation making it possible to form these parameters, is burnishing with sliding diamond - element. In this presented work the results of initial researches on the wastes of abrasive samples, executed from steel 45, subjected to burnishing were introduced. With the aim of an estimation of the efficiency of this process, they were compared with the results received on the grinding samples. This research was carried through on a tribology test equipment, working according to schema ring-block, in the circumstances of fluid friction. As a measure of wear the volume of tracę was accepted, that appears on the samples (ring) in the result of their collaboration with a counter sample (block) at the time of 60 minutes. The received result point at the considerable diminution of the wastes of abrasive burnished elements in relation to the wastes of the grinding parts. From the carried through measurements of the selected parameters of the surface layer it results, that, in the investigated conditions, the prevailing factor causing lowering of the wastes of abrasive is, reached in the process of burnishing, considerable diminution of surface roughness of the tested elements.

3

Błąd wyznaczenia głębokości zalegania warstwy umocnionej metodą pomiaru mikrotwardości

Łabędź J., Słomski J.

Mechanika / Akademia Górniczo-Hutnicza im. St. Staszica

|

2004

|

T. 23, z. 4

495-504

PL

Jednym z parametrów warstwy wierzchniej opisującym jej stan po przeprowadzonej obróbce plastycznej (np. nagniataniu) jest głębokość zalegania warstwy umocnionej g. Można ją wyznaczyć eksperymentalnie, stosując metody oparte na: pomiarze utwardzenia warstwy odkształconej (pomiar mikrotwardości), pomiarze naprężeń, obserwacjach zmian zachodzących w materiale (np. metoda zgniotu krytycznego, badania układu dyslokacji itp.). Każdą z wymienionych metod badane są zmiany innej właściwości, dlatego też określany parametr może przyjmować różne wartości. Za najbardziej miarodajne, chociaż trudne do wykonania, uważa się metody zgniotu krytycznego i badania układów dyslokacji. Większość z przedstawionych wyżej metod wymaga zastosowania specjalistycznej aparatury i pracochłonnego przygotowania materiału badawczego. Porównując je, można stwierdzić, iż sposobem najdostępniejszym - także w zastosowaniach przemysłowych - jest pomiar utwardzenia warstwy zdeformowanej np. metodą Yickersa. Metoda ta ze względu na konieczność zachowania pewnej minimalnej odległości pomiędzy sąsiednimi odciskami penetratora powoduje wyznaczenie mierzonej wielkości z pewnym błędem. Określenie wartości tego błędu jest celem niniejszej pracy. Zadanie to zrealizowano na próbkach ze stali węglowej konstrukcyjnej 45 odkształconej plastycznie poprzez wciśnięcie kulki ze stali łożyskowej. Porównywano wartości g określone metodą pomiaru mikrotwardości z wartościami uzyskanymi metodą zgniotu krytycznego. Stwierdzono, że błąd pomiaru jest tym mniejszy, im większa jest głębokość zalegania odkształceń trwałych, a ponadto metoda pomiaru mikrotwardości daje wyniki zaniżone w stosunku do wartości określonych metodą zgniotu krytycznego.

EN

The object of the paper is to estimate the size of this error. The study was carried out using samples made of 45 constructional carbon steel, which was strained by pressing into it a pellet madę of bearing steel. The values of g determined by the microhardness measurement were compared with the results achieved during the application of critical strain. It was found that the measuring error is smaller when the depth of permanent deformations is greater. Beside the microhardness measurement method yields results, which are underrated in relation to those determined, using the critical strain method.

4

Ocena zmiany stanu warstwy wierzchniej stali łożyskowej ŁH15 toczonej ostrzami supertwardymi z regularnym azotkiem boru przez nagniatanie ślizgowe elementem diamentowym

Łabędź J., Słomski J.

Problemy Eksploatacji

|

1999

|

nr 2

83-92

PL

W pracy przedstawiono stan warstwy wierzchniej (WW) stali ŁH15 po toczeniu wykańczającym ostrzami supertwardymi z regularnym azotkiem boru oraz po toczeniu i nagniataniu ślizgowym elementem diamentowym (NSED). Stan WW oceniano poprzez badania metalograficzne, pomiary chropowatości powierzchni, rozkładu mikrotwardości oraz badania składowych powierzchniowych i rozkładu naprężeń własnych. Stwierdzono, iż zastosowanie w obróbce stali łożyskowej operacji NSED realizowanej przy założonych parametrach spowodowało, w odniesieniu do stanu ukonstytuowanego toczeniem, obniżenie chropowatości powierzchni, wzrost umocnienia oraz zmianę stanu naprężeń własnych z rozciągających na ściskające.

EN

Every operation undergone by material in the technological creates a unique state of the surface layer modifying the condition resulting from the preceding operation. Therefore it is important to understand changes occurring in the surface layer after the technological operations which can be applied subsequently in the production process and which are treated as finishing operations closing the technological process and, as such, establishing the final condition of the upper layer. This problem is discussed in the paper. Two technological operations which can be used in machining of steel hardened to over 45 HRC were examined: turning with superhard tools containing regular boron nitride and burnishing with diamond element (NSED). Combination of the two operations is justified by the possibility of their simultaneous application on one machine. The investigation consisted of machining ring samples made of ŁH15 steel heat treated to the hardness 61-62 HRC with superhard tools containing regular boron nitride, the examination of the resulting surface layer and then final NSED operation followed by another examination of the surface layer. The metallographic and geometric structure, distribution of microhardness and distribution and values of surface internal stresses were investigated. The results show that the condition of the surface layer after machining and burnishing was significantly modified. Machining in the adopted parameters using superhard tools containing regular boron nitride created the surface layer characterized by roughness Ra = 0,38 [um], maximum microhardness 838 uHK0,025 and internal stresses which change from streching stresses at surface to compressing stresses at the depth of 40 [|im] having the maximum value of -120 [MPa]. Burnishing created the surface layer with roughness Ra= 0,19 [|um], microhardness 950 uHK0,025 and internal stresses of the compressing type (maximum value -220 [MPa]). The comparison of received parameters of the surface layer with data from literature shows once again their close relationship with the conditions in which the technological process is carried out and with the state of the surface layer resulting from the preceding operations.