Изменение структуры и свойств поверхностного слоя деталей из стали 45 при обкатывании с электроподогревом

Для регистрации температуры в зоне контакта применялись полуискусственные термопары железо — константан, вмонтированные в исследуемые образцы, которые собирались на оправке. Через ртутный токосъемник термоэдс подавалась на гальванометры осциллографа Н-700.

Измерение температуры производилось следующим образом: на расстоянии 2,2 мм от поверхности металла детали в него зачеканивается термопара и измеряется температура на глубине 2 мм от поверхности. Путем последовательного удаления слоев спай термопары «приближается» к поверхности образца. Температура контакта вычислялась аналитически, как для подвижного быстродвижущегося источника конечной ширины. В проведенных экспериментах она достигала 950 °С. В результате измерения и вычисления температуры установлено, что в зависимости от окружной скорости обработки можно получить температуру в контакте выше точки Лс3, причем изменение температуры связано с изменением скорости обратно пропорциональной зависимостью. Охлаждение веретенным маслом обеспечивало интенсивный отвод тепла от инструмента и детали, что обеспечивало закалку поверхностного слоя. Несмотря на интенсивное охлаждение как инструмента, так и детали, вначале происходило небольшое нарастание общей температуры детали от оборота к обороту до температур 150-200°С. Впоследствии температура стабилизировалась, обеспечивая последующий отпуск поверхности детали. Для регулирования температуры отпуска после обработки изменяли продольную подачу инструмента, изменяя тем самым время обработки, а следовательно, и количество тепла, полученного обрабатываемой деталью.

Распределение температуры по глубине детали замерялось путем послойного снятия металла с поверхности детали обтачиванием с шагом 0,4 мм (кривые, 2, 3, 4, 5, 6) до тех пор, пока спай термопары не разрушался. Этим методом удалось замерить температуру на расстоянии 0,2 мм от поверхности детали, которая при скорости v = 2 м/мин, подаче = 2 мм/об и токе = 3000 а составила 730 °С.

Рентгеноструктурный анализ образцов из стали 45, обработанных поверхностным пластическим деформированием с электроподогревом с окружной скоростью v — 2 м/мин и различными подачами, показал, что с увеличением подачи возрастают остаточные напряжения первого рода ai, они имеют максимум при усилии Р=150-200 кГ.