2.5. Структура матеріалу і напруження в поверхневому шарі

Під час механічної та інших видів обробки металу поверхневий шар деталі завжди є пластично деформованим. Пластична деформація спричиняє деформаційне зміцнення поверхневого шару, яке залежить від режимів обробки, застосованого інструмента, його стану та інших умов обробки. У табл. 2.1 наведено інформацію про вплив деяких видів механічної обробки на фізичні властивості поверхневого шару.

Для підвищення надійності і довговічності деталей використовують термічну і термохімічну обробки, які змінюють фізико-механічні і фізико-хімічні властивості матеріалів, що визначають технологічні та експлуатаційні характеристики деталей. Основними видами термічної обробки: відпалювання, нормалізація, загартовування, відпуск, покращання і старіння. Під час термічної обробки змінюються структура, фази і напружений стан металу.

Таблиця 2.1

Вплив видів обробки на фізичні властивості поверхневого шару

Під час термохімічної обробки відбувається дифузійне насичення поверхневого шару металу різними елементами, при цьому хімічний склад металу змінюється. Існують такі види термохімічної обробки: цементація (навуглецювання), азотування, ціанування, алітування, хромування, силіцінування та сульфідування.

Нерівномірне нагрівання та охолодження під час термічної обробки викликають деформування деталей (коробчастість).

Твердість матеріалів нормується за допомогою одиниць твердості, які призначаються за однією з таких шкал:

• HB - вля нормування твердості будь-яких матеріалів;

• HV - для нормування твердості тонких зразків, завтовшки 0,3 - 0,5 мм або поверхневих шарів завтовшки 0,3 - 0,5 мм;

• HRC - для нормування твердості твердих матеріалів (термо-°броблені сталі), зокрема, загартовані;

• HRA - для нормування твердості дуже твердих матеріалів (тверді сплави); 

• HRB - для нормування твердості м’яких матеріалів (незагартовані сталі).

Порівнювальні значення одиниць твердості

Порівнювальні значення одиниць твердості за основними шкалами наведені в табл. 2.2.