CC BY
40
Оригинальная статья / Original article УДК 621.787.6.004
DOI: http://dx.doi.org/10.21285/1814-3520-2018-12-46-55
ТЕХНОЛОГИЧЕСКОЕ ОБЕСПЕЧЕНИЕ КАЧЕСТВА И ЭКСПЛУАТАЦИОННЫХ СВОЙСТВ УПРОЧНЕНИЕМ ВОЛНОЙ ДЕФОРМАЦИИ
© А.В. Киричек1, Д.Л. Соловьев2, С.А. Силантьев3, С.О. Федонина4
14Брянский государственный технический университет, 241035, Российская Федерация, г. Брянск, б-р 50 лет Октября, 7. 23Владимирский государственный университет, 602264, Российская Федерация, г. Муром, ул. Орловская, 23.
РЕЗЮМЕ: В данной работе проведены исследования повышения качества и эксплуатационных свойств деталей машин. При этом необходимо учитывать, что в процессе эксплуатации изделий всегда наиболее нагружен поверхностный слой. В настоящее время интенсивно развиваются методы и технические средства инженерии поверхности, позволяющие кардинально изменять свойства, структуру и фазовый состав поверхностного слоя. Описывается способ, использующий для упрочнения поток ударных импульсов - волну деформации, получивший название «статико-импульсная обработка». Отличительной особенностью упрочнения волной деформации является возможность адаптации формы ударных импульсов к физико-механическим свойствам нагружаемого материала, приведенной кривизне инструмента и нагружаемой поверхности с целью максимального использования кинетической энергии удара бойка по волноводу для упругопластического деформирования материала. В результате упрочнения волной деформации может быть создан глубокий упрочненный слой, достигающий 6-10 мм, а также степень упрочнения до 250 %. Высокая (акустическая) скорость распространения волны деформации в материале, возможность управления интенсивностью и длительностью силового воздействия на фрагменты поверхностного слоя позволяют отнести данный способ обработки к способам интенсивной пластической деформации. При упрочнении волной деформации установлено наличие наноструктурных зон - аналогичных, полученных интенсивной пластической деформацией, размеры которых изменяются от 30 до 90 нм. Кинематика способа позволяет регулировать равномерность упрочненного поверхностного слоя. В результате проведенных исследований установлено: гете-рогенно упрочненная структура, полученная упрочнением волной деформации, обеспечивает повышение долговечности при действии контактных усталостных нагрузок до 7 раз.
Ключевые слова: упрочнение, поверхностное пластическое деформирование, шероховатость, ударный импульс, волна деформации, твердость, поверхностный слой, равномерность упрочнения
Информация о статье: Дата поступления 18 октября 2018 г.; дата принятия к печати 20 ноября 2018 г.; дата онлайн-размещения 28 декабря 2018 г.
Для цитирования: Киричек А.В., Соловьев Д.Л., Силантьев С.А., Федонина С.О. Технологическое обеспечение качества и эксплуатационных свойств упрочнением волной деформации. Вестник Иркутского государственного технического университета. 2018;22(12):46-55. DOI: 10.21285/1814-3520-2018-12-46-55
0
1Киричек Андрей Викторович, доктор технических наук, доцент, профессор, проректор по перспективному развитию, e-mail: [email protected]
Andrey V. Kirichek, Dr. Sci. (Eng.), Associate Professor, Professor, Vice-Rector for Prospective Development, e-mail: [email protected]
2Соловьев Дмитрий Львович, доктор технических наук, профессор кафедры технологии машиностроения, e-mail: [email protected]
Dmitry L. Soloviev, Dr. Sci. (Eng.), Professor of the Department of Mechanical Engineering Technology, e-mail: [email protected]
3Силантьев Сергей Александрович, кандидат технических наук, доцент кафедры технологии машиностроения, e-mail: [email protected]
Sergey A. Silantiev, Cand. Sci. (Eng.), Associate Professor of the Department of Mechanical Engineering Technology, e-mail: [email protected]
4Федонина Светлана Олеговна, магистр, e-mail: [email protected] Svetlana O. Fedonina, Master of sciences, e-mail: [email protected]
TECHNOLOGICAL SUPPORT OF QUALITY AND OPERATIONAL PROPERTIES BY WAVE DEFORMATION HARDENING
A.V. Kirichek, D.L. Soloviev, S.A. Silantiev, S^. Fedonina
Bryansk State Technical University,
7, 50 let Oktyabrya Blvd., Bryansk 241035, Russian Federation Vladimir State University,
23, Orlovskaya St., Murom, 602264, Russian Federation
ABSTRACT: The article deals with improving the quality and operation characteristics of machine parts. It should be noted that surface layer is always the most loaded when the product is in operation. Today, the methods and technical means of surface engineering are developing intensively. They allow radical change in the properties, structure and phase composition of the surface layer. Description is also given to a method that uses the flow of shock pulses - a deformation wave - for hardening. This method is called static-pulse processing. The feature of wave deformation hardening is the possibility of adapting the shock pulse shape to the physico-mechanical properties of the loaded material, reduced curvature of the tool and loaded surface for maximum use of the kinetic energy of the striker impact on the waveguide for elastic-plastic deformation of the material. Wave deformation hardening can result in the formation of a deep hardened layer up to 6-10 mm thickness with the hardening degree up to 250%. High (acoustic) velocity of deformation wave propagation in the material, the ability to control the intensity and duration of the impact on the surface layer fragments allow to relate this treatment method to the methods of intensive plastic deformation. It has been found out that deformation wave hardening is characterized by the presence of nanostructured zones similar to the ones obtained by intensive plastic deformation, the dimensions of which vary from 30 to 90 nm. The kinematics of the method allows to adjust the uniformity of the hardened surface layer. The conducted studies have shown that a heterogeneously hardened structure obtained by wave deformation hardening increases durability under the action of contact fatigue loads up to 7 times. Cinematic mode allows you to adjust the evenness of hardened surface layer. The studies found heterogeneously hardened structure obtained hardening wave deformation, provides increased durability under contact fatigue loads up to 7 times.
Keywords: hardening, surface plastic deformation, roughness, shock impulse, deformation wave, hardness, surface layer, hardening uniformity
Information about the article: Received October 18, 2018; accepted for publication November 20, 2018; available online December 28, 2018.
For citation: Kirichek A.V., Soloviev D.L., Silantiev S.A., Fedonina S.O. Technological support of quality and operational properties by wave deformation hardening. Vestnik Irkutskogo gosudarstvennogo tehnicheskogo universiteta = Proceedings of Irkutsk State Technical University. 2018; 22(12):pp. 46-55. (In Russ.) DOI: 10.21285/1814-3520-2018-12-46-55
Введение
Реальный ресурс работы машин и механизмов в значительной степени определяется долговечностью наиболее нагруженных ответственных деталей, при изготовлении которых необходимо особое внимание уделять упрочняющей обработке.
Упрочнение поверхностным пластическим деформированием (ППД) позволяет создавать наклепанный поверхностный слой, обладающий высокой твердостью и сжимающими остаточными напряжениями, благоприятно влияющими при действии на деталь циклических нагрузок. Важной особенностью способов ППД также является то, что они не требуют больших энергозатрат и применения сложного технологиче-
ского оборудования [1-3].
Параметры наклепанного слоя после ППД во многом определяет нагрузка, осуществляющая пластическое деформирование, которая может быть как статической, так и ударной. Использование ударной нагрузки энергетически более выгодно, чем статической. Однако ударные способы ППД не так широко применяются как статические. Это во многом связано с тем, что управлять ударами при упругопластическом деформировании гораздо сложнее, чем статической нагрузкой и при одинаковой кинетической энергии удара, энергия, расходуемая на пластическую деформацию, может быть разной. Поэтому часто достаточно трудно
Ш
предсказать результаты упрочнения, полученные ударной нагрузкой, особенно при необходимости формировать большую глубину и степень упрочнения. Причиной этому является то, что при ударных способах ППД не учитывалась длительность ударного импульса, определяющая время, отведенное на упругопластическое деформирование, а также изменение силы удара во время ее действия на материал (форма ударного импульса), определяющее характер пластического течения материала, отсутствовали механизмы для их регулирования.
Использование нагружения управляемыми ударными импульсами дает возможность для более точного регулирования эпюр микротвердости и остаточных напряжений на значительной глубине упрочненного поверхностного слоя. При этом более рационально расходуется энергия удара, повышается КПД процесса.
Форму ударных импульсов, возникающих при ударе, определяет геометрия ударных систем (рис. 1), (табл. 1) [4]. Так при ударе шаром формируется треугольный импульс с высокой амплитудой, небольшой длительности и малой энергией. При ударе торцом цилиндрического стержня (бойком) -импульс трапецеидальной формы меньшей амплитуды, но большей длительности и большей энергии. При ударе бойка через предварительно статически поджатое к
нагружаемой поверхности промежуточное звено (волновод) - пролонгированный импульс, содержащий головную и хвостовую части. Оценка количества энергии, передаваемой ударными импульсами, показала, что при ударе шаром передается 12 % от кинетической энергии удара, при ударе бойком - 26 %, а при ударе бойком через волновод - 38 %.
Для того чтобы использовать при упрочнении ППД поток ударных импульсов - волну деформации, разработан способ статико-импульсной обработки (СИО). При СИО в ударной системе боек-волновод генерируются плоские акустические волны, которые характеризуются законом изменения сил (амплитуды волны деформации) во времени, максимальным значением сил, временем и периодичностью действия сил (длительность и скважность импульса) и энергией волны деформации. Эти характеристики зависят от параметров ударной системы, геометрических размеров и свойств материала бойка и волновода, скорости удара бойка по волноводу. Статическое поджатие волновода с инструментом к нагружаемой поверхности создает условия для предотвращения преждевременного разрыва контакта после удара, обеспечивая рекуперацию отраженных волн деформации [4-6].
Цель исследования
Разработка технологии деформационного упрочнения управляемыми ударными волнами, обеспечивающей качество и
высокие эксплуатационные характеристики поверхностного слоя.
Материал и методы исследования
Отличительной особенностью упрочнения волной деформации является возможность адаптации формы ударных импульсов к физико-механическим свойствам нагружаемого материала, приведенной кривизне инструмента и нагружаемой поверхности, с целью максимального использования кинетической энергии удара бойка по волноводу для упругопластического дефор-
мирования материала. Для этого используется характеристика динамического сопротивления материала, внедрение в него инструмента в виде зависимости «сила - внедрение», которая для материалов, обладающих упругопластическими свойствами, может быть представлена в виде ломаной линии с монотонно убывающим углом наклона отрезков к оси абсцисс. Каждый упрочняе-
мый материал с учетом скорости нагруже-ния имеет свою зависимость «сила - внедрение» с характерным углом наклона отрезков. Адаптация формы ударных импульсов к свойствам деформируемого материала и условиям нагружения, использование хвостовой части импульсов позволяют увеличивать количество энергии, переданной упрочняемому материалу, и создавать глубокий упрочненный слой. Увеличение количества управляемых технологических факторов упрочнения ударными волнами деформации обеспечивает высокую управляемость и гибкость процесса, широкие возможности варьирования параметрами качества поверхностного слоя. Высокая (акустическая) скорость распространения волны деформации в материале, возможность управления интенсивностью и длительностью силового воздействия на фрагменты поверхностного слоя позволяют отнести данный способ обработки к способам интенсивной пластической деформации [7, 8].
Конструктивными параметрами упрочнения волной деформации являются генератор ударных импульсов, а также технологическая оснастка, реализующая процесс обработки.
Генератор импульсов характеризуется конструктивными элементами, в первую очередь размерами бойковой части, которая определяется в зависимости от формы и размеров бойка. Движение бойка (разгон-взвод) будет определяться настроечными параметрами генератора импульсов. Скорость разгона и масса бойка определяют энергию удара, а частота переключения режима разгон-взвод определяет частоту ударов.
Технологическая оснастка включает в себя оборудование, на котором устанавливается генератор импульсов и которое реализует движение подачи, а также механизмы, осуществляющие предварительную статическую нагрузку. В качестве такого оборудования могут использоваться различные металлорежущие (токарные, фрезерные, строгальные), накатные или специальные станки. Предварительная статиче-
ская нагрузка может осуществляться различными устройствами и механизмами, например, гидроприводом, электромеханическим приводом и т.д. Для получения больших энергий ударных импульсов (до 100300 Дж) используются ударные устройства с гидравлическим приводом, которые обладают высоким КПД, достигающим 50-80 % и при этом относительно малыми габаритными размерами. При обработке малогабаритных деталей, когда для упрочнения достаточно энергии ударных импульсов, не превышающей 10-50 Дж, используются отбойные электромолоты, предназначенные для строительных работ (разрушение твердых, слежавшихся и мерзлых грунтов, для ломки бетонных покрытий, асфальта и кирпичной кладки). Достоинством использования для упрочнения ППД таких устройств является изначально заложенное в конструкции - независимое регулирование энергии и частоты ударов, малые габаритные размеры, относительно (гидромолотов) низкая стоимость, относительно (пневмомо-лотов) высокий КПД (40-50 %), отсутствие необходимости использования дополнительных устройств энергоснабжения привода, таких, например, как маслостанция для гидромолотов, или компрессор для пневмомолотов.
Конструктивными параметрами определяются возможности упрочнения волной деформации: размеры и форма упрочняемых деталей, точность обработки.
Конструктивно-технологическими параметрами упрочнения волной деформации являются форма и размеры деформирующего инструмента, а также новые для ППД параметры - форма и размеры элементов ударной системы.
Ударной системой для упрочнения, как указывалось выше, являются боек и волновод гладкой цилиндрической формы, что позволяет генерировать в ударной системе прямоугольные единичные импульсы, амплитуда которых определяет силу удара. Удар через волновод позволяет использовать для нагружения отраженные волны деформации, которые в виде хвостовой части
импульса оказывают дополнительное деформирующее воздействие на очаг деформации. Использование хвостовой части позволяет пролонгировать ударный импульс, повышая эффективность его использования при упругопластическом деформировании. Распространение отраженных волн деформации по ударной системе зависит от акустических свойств материала ее элементов и их геометрических соотношений. Следовательно, при условии, что боек и волновод изготовлены из одного материала, управлять формой головной и хвостовой части ударного импульса можно за счет геометрических соотношений бойка и волновода: длин и площадей поперечных сечений. Для формирования пролонгированных ударных импульсов, передающих наибольшее количество энергии упрочняемому материалу, рекомендованы следующие соотношения по геометрическим параметрам бойка и волновода: d^ld2 = 1-3; Ь/Ь = 3-5; ¿202 > 3, где 01, d2 и ¿1, 12 - соответственно, диаметр и длина бойка и волновода.
Инструмент при упрочнении волной деформации крепится либо на свободном торце волновода, либо сам торец волновода заправляется под нужную форму и играет роль инструмента. В первом случае в процессе упрочнения инструмент при подаче относительно заготовки совершает обкатывающее движение по поверхности детали, во втором - скользящее. По форме применяемый инструмент может быть сферический (шары) и роликовый (стержневые, дисковые, профильные ролики). В зависимости от одновременно формируемых очагов деформации - одноконтактный и многоконтактный. Инструмент является звеном, через которое ударный импульс сообщается нагружаемому металлу, поэтому форма и размеры инструмента определяют степень искажения формы проходящего через него ударного импульса. Также геометрические параметры инструмента будут оказывать влияние на характеристику «сила-внедрение», выражаемую через коэффициент сопротивления внедрению. Кроме того, форма и размеры инструмента
будут влиять на конфигурацию и размеры единичных пластических отпечатков.
Основными технологическими параметрами СИО являются энергия и частота ударов, предварительное статическое под-жатие инструмента к упрочняемой поверхности, скорость подачи.
Сила статической составляющей нагрузки при СИО должна обеспечивать полезное использование энергии отраженных волн деформации при внедрении инструмента. Ее величина должна быть не менее 10 % от динамической составляющей.
Энергия ударных импульсов является одним из основных параметров, определяющих величину пластической деформации. При ППД кинетическая энергия удара определяется скоростью удара и массой бойка, обычно расходуется на упруго-пластическую деформацию, процесс сухого трения во время взаимного скольжения инструмента и пятна контакта, а также на волновую энергию. Управление волновой энергией осуществляется формой и размерами бойка и волновода.
Частота ударных импульсов регулирует скважность и кратность деформирующего воздействия. Скважность определяется отношением периода следования импульсов одной последовательности к их длительности. Скважность связывает длительность ударных импульсов с частотой ударов и является важной характеристикой импульсных систем. Высокая скважность характерна для ударных устройств с высокой частотой и малой длительностью ударных импульсов, низкая - с низкой частотой и большой длительностью импульсов.
Подача, вместе с частотой ударов и геометрическими параметрами отпечатков, определяет кратность динамического нагру-жения. Для повышения КПД процесса необходимо максимально увеличивать ударную мощность генератора импульсов, поэтому обычно стараются производить обработку с максимально возможной частотой, обеспечивающей необходимую энергию ударов, тогда регулирование кратности осуществляется за счет изменения подачи.
Ш
Перечисленные параметры упрочнения волной деформации должны рассматриваться как единая система, регулирующая показатели качества поверхностного слоя. Для получения требуемых результатов упрочнения были установлены возможности их регулирования.
Изменение конструктивных параметров упрочнения волной деформации, т.е. конструкции генератора импульсов и технологической оснастки слишком трудоемко, и поэтому должно производиться крайне редко. Таким образом, регулирование показателей качества на стадии подготовки производства может осуществляться за счет конструктивно-технологических параметров, непосредственно при обработке за счет технологических параметров. Следовательно, упрочненный поверхностный слой формируется в результате действия ударной нагрузки, которая сообщается в очаг деформации с некоторой кратностью. Кратность динамического нагружения очага деформации определяется размерами единичных отпечатков, а также технологическими параметрами: частотой ударов и подачей. Изменяя кратность динамического нагружения можно регулировать перекрытие отпечатков и, соответственно, равномерность упрочнения.
Обобщенной характеристикой, связывающей размеры отпечатка с кратностью деформирующего воздействия, является
коэффициент перекрытия пластических отпечатков: К = 1 - 51{д[ 60) (где 5 - скорость подачи заготовки относительно инструмента, мм/мин; 8-характерный размер отпечатка, измеряемый в направлении подачи, мм; /■ - частота ударов, Гц). Если К = 0, то край одного отпечатка граничит с краем другого; если 0 < К < 1, то отпечатки перекрываются; при К = 1 происходит многократное вдавливание инструмента в одно и то же место.
На основании проведенного анализа чередования твердых и мягких участков упрочненной структуры, полученной ударными волнами деформации с различным коэффициентом перекрытия,установлено что [9-13]:
• явно выраженная гетерогенно упрочненная структура обеспечивается в диапазоне значений коэффициента перекрытия отпечатков 0 < К < 0,5;
• с увеличением коэффициента перекрытия шаг чередования твердых и вязких участков уменьшается; более крупные твердые участки гетерогенной структуры расположены ближе к поверхности и при коэффициенте перекрытия 0,5 < К < 0,9 могут сливаться друг с другом;
• при увеличении энергии ударных волн деформации, воздействующих на материал с одинаковым шагом смещения, размеры твердых участков увеличиваются.
Результаты исследований и их обсуждение
Упрочнение волной деформации применялось для различных деталей и материалов. При этом глубина и степень упрочнения, например, для стали 45 достигала, соответственно, 5-6 мм и 90 %, а для стали 110Г13Л - 8-10 мм и 250 %, что связанно с ее высокой склонностью к пластическому деформированию. Очень важным параметром структуры после упрочнения волной деформации, оказывающим большое влияние на эксплуатационные характеристики, является равномерность упрочнения.
Исследованиями, проведенными на долговечность при действии контактных
циклических нагрузок плоских образцов из стали 45 после упрочнения волной деформации с различным коэффициентом перекрытия, установлено, что наибольшее (до 7 раз) увеличение сопротивления действию контактных циклических нагрузок зафиксировано на образцах с гетерогенно упрочненной структурой, полученной при 0,35 < К < 0,45, при этом в 1,5-2,5 раза снижено количество выкрашиваний, уменьшился размер выкрашиваний, наибольшее выкрашивание, обнаруженное на упрочненной поверхности, было в 10-15 раз меньше, чем на неупрочненной, а наименьшее -
меньше в 1,5-2 раза, средний размер выкрашиваний снизился в 2-3 раза.
Проведенные исследования структуры металлических образцов, упрочненных волнами деформации, выявили наличие наноструктурных зон аналогичных, полученных интенсивной пластической деформацией, размеры которых изменяются от 30 до 90 нм [14, 15]. Причем равномерность чередования наноструктурных зон может регулироваться энергией ударных волн деформации, размерами и геометрией пятна контакта инструмента и деформируемой поверхности, а также кратностью и величиной смещения возникающих очагов деформации.
Упрочнение волной деформации рекомендуется, в первую очередь, для упрочнения тяжелонагруженных деталей, имеющих глубину несущего слоя до 6-8 мм и более.
В результате упрочнения опытной партии сердечников крестовины Р65 типа 1/11 железнодорожных стрелочных переводов микротвердость наиболее изнашиваемой части клина и усовиков сердечников повысилась в 2,5 раза (с 260 до 640 HV), а глубина упрочненного слоя составила 8-9 мм. Это позволило снизить износ поверхности катания клина и усовиков сердечника, и до 3 раз увеличить срок его службы относительно установленных норм [4].
При статико-импульсном накатывании ходовых резьб установлено, что, по сравнению с традиционными методами пластического деформирования, обеспечивается в 1,7-2,7 раза большая глубина упрочненного слоя, что позволило повысить контактную выносливость резьбы в 1,7 раза по сравнению с накатанной и в 3,1 раза по сравнению со шлифованной [4].
Упрочнение волной деформации использовалось для отверстий с диаметром менее 120 мм. Упрочнение осуществлялось по схеме прошивания, когда инструмент -дорн - проходит вдоль упрочняемого отверстия под действием комбинированной толкающей статической и ударной нагрузки.
При этом ударная нагрузка преимущественно определяла параметры наклепанного слоя. В качестве инструментов для СИО отверстий применялись шары от подшипников, а также дорны с кольцами, используемые для классического дорнования.
Установлено, что степень и глубина упрочнения увеличивается с увеличением натяга, толщины стенки втулки и уменьшением диаметра упрочняемого отверстия и, соответственно, используемого диаметра инструмента. При толщине стенки до 20 мм и натягах, начиная от 0,5 мм, происходит упрочнение на всю толщину стенки. С уменьшением диаметра упрочняемого отверстия и, соответственно, использованием инструмента меньшего диаметра уменьшается площадь контакта инструмента и упрочняемой поверхности, повышается давление в очаге деформации, что приводит к увеличению степени и глубины упрочнения.
Установлено, что в зависимости от режимов упрочнения волной деформации отверстий шероховатость упрочненной поверхности может составлять Ra = 0,50,08 мкм, при исходной - Ра = 5-6,5 мкм. С увеличением диаметра инструмента происходит уменьшение давления на нагружаемую поверхность, что приводит к улучшению условий прохождения инструмента через обрабатываемое отверстие. Увеличение давления снижает шероховатость, при этом поверхность приобретает профиль с периодически повторяющимся шагом, что положительно сказывается на работоспособности упрочненных таким образом гильз цилиндров и резиновых уплотнителей поршней, работающих с осевым перемещением.
Способы подвода энергии удара в очаг деформации представлены на рисунке.
Проведена оценка скорости упрочнения отверстий волной деформации, которая в зависимости от натяга и диаметра инструментов составила не менее 2,76 м/мин, что более чем в два раза выше, чем при дорно-вании с большими натягами для тех же условий.
1
Способы подвода энергии удара в очаг деформации
Met hods of pulse energy input in the deformation zone
Способ Ударом Ударом бойка по торцу волновода
шара бойка
Схема способа ////// Ри „• ////// Ч Рст 1 /А У ГТ d з>
Номер импульса 1 2 3
Примечание. Ри - импульсная нагрузка; Рст - статическая нагрузка; Ц 12 - длина бойка и волновода; с/1, 6 - диаметр поперечного сечения бойка и волновода.
Зависимость формы импульса, генерируемого в очаге деформации, от вида ударной системы Dependence of the shape of pulse generated in the deformation zone on the shock system type
Заключение
Установлено, что упрочнение волной деформации является эффективным способом, позволяющим обеспечивать параметры качества поверхностного слоя, необходимые для повышения эксплуатационных свойств различных деталей машин. В ре-
зультате его применения может быть получена глубина упрочненного поверхностного слоя, достигающая 6-10 мм, и степень упрочнения до 250 %, гетерогенно упрочненная структура, обеспечивающая повышение долговечности при действии контактных усталостных нагрузок до 7 раз.
Библиографический список
1. Одинцов Л.Г. Упрочнение и отделка деталей поверхностным пластическим деформированием: справочник. М.: Машиностроение, 1987. 328 с.
2. Лебедев В.А., Соколов В.Д., Давыдова И.В. Прогнозирование физико-механических характеристик качества поверхностного слоя, модифицированного ППД // Упрочняющие технологии и покрытия. 2018. № 2 (158). С. 54-58.
3. Лебедев В.А., Штынь С.Ю., Гомцян Г.С. Оценка предельно-эффективной упрочняемости деталей ди-
намическими методами ППД // Аэрокосмическая техника, высокие технологии и инновации. 2015. Т. 1. С. 355-358.
4. Киричек А.В., Соловьев Д.Л., Лазуткин А.Г. Технология и оборудование статико-импульсной обработки поверхностным пластическим деформированием. Библиотека технолога. М.: Машиностроение, 2004. 288 с.
5. Kirichek A.V. and Soloviev D.L. Strain hardening of metal parts with use of impulse wave // IOP Conf. Series:
Materials Science and Engineering. 2016. No. 124. 012159.
6. Яшин А.В., Кандрушин В.А., Мурындин И.О., Головкин М.А. Оценка адекватности моделирования процесса деформационного упрочнения методом конечных элементов // Научный потенциал молодежи -будущее России. VI Всерос. науч. Зворыкинские чтения: сб. тез. докл. (г. Муром, 25 апреля 2014 г.). Муром, 2014. С. 546-549.
7. Валиев Р.З., Александров И.В. Объемные нано-структурные металлические материалы: получение структура, свойства. М.: ИКЦ «Академкнига», 2007. 398 с.
8. Valiev R.Z., Zhilyaev A.P., Langdon T.G., Bulk Nanostructured Materials: Fundamentals and Applications, by John Wiley & Sons, Inc., 2014. 456 p.
9. Kirichek A.V., Soloviev D.L., Altuhov A.Yu. Production of Quasicomposite Surface Layer of a Metal Material by Shock Wave Strain Hardening // Journal of Nano and Electronic Physics. 2014. Vol. 6. No. 3. 03070.
10. Баринов С.В., Яшин А.В. Формирование гетерогенной структуры деформационным упрочнением статико-импульсной обработкой // Фундаментальные и прикладные проблемы техники и технологии. 2014. № 4 (306). С. 86-89.
11. Баринов С.В., Медведев М.Н. Расчет требуемой глубины упрочнения для типовых деталей машин //
Наука и образование в развитии промышленной, социальной и экономической сфер регионов России: сб. тез. докладов II Всерос. межвуз. науч. конф. (г. Муром, 5 февраля 2010 г.). Муром, 2010. С. 266-267.
12. Баринов С.В. Моделирование создания и испытаний гетерогенно упрочненного поверхностного слоя // Наука и образование в развитии промышленной, социальной и экономической сфер регионов России. V Всерос. науч. Зворыкинские чтения: сб. тез. докл. Всерос. межвуз. науч. конф. (г. Муром, 1 февраля
2013 г.). Муром, 2013. С. 649.
13. Баринов С.В. Повышение долговечности деталей машин созданием гетерогенной структуры деформационным упрочнением // Наука и образование в развитии промышленной, социальной и экономической сфер регионов России. VI Всерос. научные Зворы-кинские чтения: сб. тез. докл. (г. Муром, 14 февраля
2014 г.). Муром, 2014. С. 379-380.
14. Kirichek A.V., Soloviev D.L. Nanostructure Changes in Iron-Carbon Alloys as a Result of Impulse Deformation Wave Action // Journal of Nano and Electronic Physics. 2013. Vol. 5. No. 4. 04009.
15. Altukhov A.Y., Kirichek A.V., Ageev E.V., Soloviev D.L. Nanostructuring and heterogeneous hardening of tool materials from high-speed steel powder (Conference Paper) // International Multidisci plinary Scientific GeoConfer-ence Surveying Geology and Mining Ecology Management, SGEM. 2017. Vol. 17. Issue 61. P. 263-270.
References
1. Odincov L.G. Uprochnenie i otdelka detalej pover-hnostnym plasticheskim deformirovaniem: Spravochnik [Hardening and finishing of parts by surface plastic deformation: reference book]. Moscow: Mashinostroenie Publ., 1987, 328 p. (In Russian)
2. Lebedev V.A., Sokolov V.D., Davydova I.V. Prediction of physical and mechanical characteristics of quality of surface layer modified by surface plastic deformation. Uprochnyayushchie tekhnologii i pokrytiya [Strengthening Technologies and Coatings], 2018, no. 2 (158), pp. 54-58. (In Russian)
3. Lebedev V.A., Shtyn' S.Yu., Gomcyan G.S. Estimation of maximum effective hardening of parts by dynamic methods of surface plastic deformation. Aerokosmich-eskaya tekhnika, vysokie tekhnologii i innovacii [Aerospace Engineering, High Technologies and Innovations], 2015, vol. 1, pp. 355-358. (In Russian)
4. Kirichek A.V., Solov'ev D.L., Lazutkin A.G. Tekhnologiya i oborudovanie statiko-impul'snoj obrabotki poverhnostnym plasticheskim deformirovaniem. Bibli-oteka tekhnologa [Technology and equipment of static-pulse treatment by surface plastic deformation. Technologist's library]. Moscow: Mashinostroenie Publ., 2004, 288 p. (In Russian)
5. Kirichek A.V. and Soloviev D.L. Strain hardening of metal parts with use of impulse wave. IOP Conf. Series: Materials Science and Engineering. 2016, no. 124, 012159.
6. Yashin A.V., Kandrushin V.A., Muryndin I.O., Golovkin M.A. Ocenka adekvatnosti modelirovaniya processa de-formacionnogo uprochneniya metodom konechnyh ele-mentov [Evaluating modeling adequacy of deformation hardening by the finite element method]. Sbornik tezisov dokladov "Nauchnyj potencial molodezhi - budushchee Rossii" VI Vserossijskie nauchnye Zvorykinskie chteniya [Collection of report abstracts "Scientific potential of youth is the future of Russia". VI All-Russian scientific Zvorykin's readings:]. Murom, 2014, pp. 546-549. (In Russian)
7. Valiev R.Z., Aleksandrov I.V. Ob"emnye nanos-trukturnye metallicheskie materialy: poluchenie struktura, svojstva [Bulk nanostructured metallic materials: production, structure, properties]. Moscow: Akade-mkniga Publ., 2007, 398 p. (In Russian)
8. Valiev R.Z., Zhilyaev A.P., Langdon T.G., Bulk Nanostructured Materials: Fundamentals and Applications, by John Wiley & Sons, Inc., 2014. 456 p.
9. Kirichek A.V., Soloviev D.L., Altuhov A.Yu. Production of Quasicomposite Surface Layer of a Metal Material by Shock Wave Strain Hardening. Journal of Nano and Electronic Physics. 2014, vol. 6, no. 3, 03070.
10. Barinov S.V., Yashin A.V. Formation heterogeneous structure deformation statistics hardening pulse processing. Fundamental'nye i prikladnye problemy tekhniki i tekhnologii [Fundamental and Applied Problems of Engineering and Technology], 2014, no. 4 (306), pp. 86-89. (In Russian)
11. Barinov S.V., Medvedev M.N. Raschet trebuemoj glubiny uprochneniya dlya tipovyh detalej mashin [Calculation of the required hardening depth for typical machine parts]. Sbornik tezisov dokladov II Vserossijskoj mezhvuzovskoj nauchnoj konferencii "Nauka i obra-zovanie v razvitii promyshlennoj, social'noj i ekonomich-eskoj sfer regionov Rossii" [Collection of report abstracts of II All-Russian inter-university scientific conference "Science and education in the development of the industrial, social and economic spheres of Russian regions", Murom, 5 February 2010]. Murom, 2010, pp. 266-267. (In Russian)
12. Barinov S.V. Modelirovanie sozdaniya iispytanijget-erogenno uprochnennogo poverhnostnogo sloya [Modeling of development and testing of heterogeneous hardened surface layer]. Sbornik tezisov dokladov Vserossijskoj mezhvuzovskoj nauchnoj konferencii "Nauka i obrazovanie v razvitii promyshlennoj, social'noj i ekonomicheskoj sfer regionov Rossii. V Vserossijskie nauchnye Zvorykinskie chteniya" [Collection of report abstracts of All-Russian inter-university scientific conference "Science and education in the development of the industrial, social and economic spheres of Russian regions", V All-Russian scientific Zvorykin's readings:
Murom, 1 February 2013]. Murom, 2013, p. 649. (In Russian)
13. Barinov S.V. Povyshenie dolgovechnosti detalej mashin sozdaniem geterogennoj struktury defor-macionnym uprochneniem [Increasing machine part durability by creating a heterogeneous structure via deformation hardening]. Sbornik tezisov dokladov "Nauka i obrazovanie v razvitii promyshlennoj, social'noj i ekonomicheskoj sfer regionov Rossii. VI Vserossijskie nauchnye Zvorykinskie chteniya" [Collection of report abstracts "Science and education in the development of the industrial, social and economic spheres of Russian regions", VI All-Russian scientific Zvorykin's readings: Murom, 14 February 2014]. Murom, 2014, pp. 379-380. (In Russian)
14. Kirichek A.V., Soloviev D.L. Nanostructure Changes in Iron-Carbon Alloys as a Result of Impulse Deformation Wave Action. Journal of Nano and Electronic Physics. 2013, vol. 5, no. 4, 04009.
15. Altukhov A.Y., Kirichek A.V., Ageev E.V., Soloviev D.L. Nanostructuring and heterogeneous hardening of tool materials from high-speed steel powder (Conference Paper). International Multidisciplinary Scientific Geo Conference Surveying Geology and Mining Ecology Management, SGEM. 2017, vol. 17, Issue 61, pp. 263-270.
Критерии авторства
Киричек А.В. разработал способ упрочнения волной деформации, провел исследования наноструктурных зон аналогичных, полученных интенсивной пластической деформацией, статико-импульсного накатывания ходовых резьб, исследования на долговечность при действии контактных циклических нагрузок после упрочнения волной деформации, проанализировал полученные результаты. Соловьев Д.Л. разработал способ упрочнения волной деформации, провел исследования влияния параметров ударной системы на форму ударных импульсов и проанализировал полученные результаты. Силантьев С.А. провел исследования упрочнения отверстий волной деформации, сердечников крестовин железнодорожных стрелочных переводов и проанализировал полученные результаты. Федонина С.О. провела исследования наноструктурных зон аналогичных, полученных интенсивной пластической деформацией, полученных упрочнением волной деформации. Авторы в равной мере несут ответственность за плагиат.
Конфликт интересов
Авторы заявляют об отсутствии конфликта интересов.
Authorship criteria
Kirichek A.V. has developed a wave deformation hardening method. He studied nanostructural zones similar to those received by intensive plastic deformation of static-pulse power screw thread rolling, researched durability under the action of contact cyclic loads after hardening by wave deformation and analyzed the obtained results. Soloviev D.l. has developed the wave deformation hardening method, studied the influence of pulse system parameters onto the shape of shock pulses and analyzed the results. Silantiev S.A. has studied wave deformation hardening of holes, frog cores of railway turnouts and analyzed the obtained results. Fedonina S.O. has studied nanostructural zones similar to those received by intensive plastic deformation produced by wave deformation hardening. The authors bear equal responsibility for plagiarism.
Conflict of interests
The authors declare that there is no conflict of interests regarding the publication of this article.
