автореферат диссертации по машиностроению и машиноведению, 05.02.08, диссертация на тему:Оценка эффективности упрочнения деталей динамическими методами ППД на основе энергетического критерия

На правах рукописи

ПОДОЛЬСКИЙ МАКСИМ АЛЕКСАНДРОВИЧ

ОЦЕНКА ЭФФЕКТИВНОСТИ УПРОЧНЕНИЯ ДЕТАЛЕЙ ДИНАМИЧЕСКИМИ

МЕТОДАМИ ПГТД НА ОСНОВЕ ЭНЕРГЕТИЧЕСКОГО КРИТЕРИЯ

Специальность 05.02.08 - Технология машиностроения

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

Ростов-на-Дону, 2005г.

Рабата выполнена в Государственном образовательном учреждении высшего профессионального образования Донском государственном техническом университете (ДГТУ) на кафедре «Технология машиностроения».

Научный руководитель:

кандидат технических наук, доцент Лебедев В А

Официальные оппоненты:

доктор технических наук, профессор Бутенко В.И.

кандидат технических наук, доцент Санамян В.Г.

Ведущее предприятие:

ОАО «Роствертол»

Защита состоится « Об » декабря 2005г. в 10-00 час. на заседании диссертационного совета Д 212.058.02 в Донском государственном техническом университете по адресу: 344010, г. Ростов-на-Дону, пл. Гагарина, 1, ДГТУ, зал 252.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Донского государственного технического университета по адресу: 344010, г. Ростов-на-Дону, пл. Гагарина, 1, ДГТУ.

Автореферат разослан «02» ноября 2005г.

Отзывы на автореферат, заверенные печатью, просим направлять по адресу: 344010, г. Росгов-на-Дону, пл. Гагарина, 1, ДГТУ, диссертационный совет.

Ученый секретарь диссертационного совета, доктор технических наук, профессор

Сидоренко В.С.

<2006 ¿2 7^6

тт?

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность проблемы.

Одной из важнейших задач современного машиностроения является улучшение качества, повышение надёжности и долговечности выпускаемых машин и изделий. Перспективным направлением в обеспечении этих показателей является освоение прогрессивных ресурсосберегающих технологических процессов, позволяющих изготавливать детали с наименьшей себестоимостью и наибольшей производительностью.

Среди множества способов повышения надежности деталей особое место занимают методы поверхностного пластического деформирования (ППД). Однако, несмотря на многочисленные исследования, в настоящее время не сложилось практичных инженерных методик оценки эффективности упрочнения, выбора оптимального метода ППД и режима упрочнения. Все существующие рекомендации по оценке эффективности и подбору оптимального режима упрочнения ППД сводятся к определению глубины упрочнения и параметров обработки, не приводящих к разрушению обрабатываемой поверхности в процессе изготовления. При этом данные рекомендации применимы для определенного метода или группы методов, что затрудняет сравнительный анализ различных методов ПГЩ, и, как следствие, не позволяет обеспечить максимальную надежность деталей при оптимальных технико-экономических показателях

Таким образом, актуальность темы обусловлена с одной стороны, практической значимостью и перспективностью широкого применения ППД деталей, а, с другой стороны, необходимостью разработки научно-обоснованной методики оценки эффективности упрочнения ППД. Современные достижения физики позволяют в основу решения этой задачи положить энергетический подход.

Цепь исследований.

Повышение эффективности обработки динамическими методами ПГЩ на основе раскрытия энергетической сущности процесса и установления энергетического критерия эффективности упрочнения.

Для достижения поставленной цели были решены следующие основные

1. На основе анализа явлений, происходящих в поверхностном слое, рассмотрена физическая сущность механизма упрочнения ППД и разработана структурно-энергетическая модель ПГЩ.

2. Выявлен энергетический параметр, способный однозначно и интегрально характеризовать упрочнение и повреждаемость поверхностного слоя в процессе ПГЩ.

3. Обоснован энергетический критерий эффективности упрочнения поверхностного слоя при обработке ППД.

4. Установлена степень влияния на энергетический параметр упрочнения силовых параметров процесса и упрочняемой

задачи:

поверхности.

5. Обоснована приемлемость структурно-энергетической модели для оценки эффективности влияния методов упрочнения ППД на повышение качества и эксплуатационных свойств детали.

6. Разработана методика выбора технологических режимов обработки, в основу которой положен энергетический критерий эффективности упрочнения деталей динамическими методами ПГЩ.

Автор защищает:

- Структурно-энергетическую модель упрочнения деталей ППД.

- Энергетический параметр упрочняемое™ и разрушения поверхностного слоя ПГЩ.

- Энергетический критерий эффективности упрочнения ПГЩ.

- Зависимости энергетического параметра ПГЩ от силовых факторов процесса и качества обрабатываемой поверхности.

- Результаты проверки применимости структурно-энергетической модели для оценки эффективности упрочнения деталей методами ПГЩ.

- Методику расчета технологических режимов ПГЩ.

Общая методика исследований.

В работе использованы теоретические и экспериментальные методы исследования технологии упрочняющей обработки, фундаментальные разработки в области термодинамики, физики металлов и металловедения. Экспериментальные исследования проводились по стандартным и оригинальным методикам в лабораторных условиях Достоверность предложенных теоретических зависимостей и практических рекомендаций подтверждена анализом экспериментальных данных При анализе экспериментальных данных широко использовалась ЭВМ.

Научная новизна.

- Предложена структурно-энергетическая модель упрочнения ПГЩ, позволяющая рассчитывать плотность скрытой энергии в поверхностном слое.

- Выявлена зависимость плотности скрытой энергии в поверхностном слое от силовых факторов процесса ПГЩ и качества обрабатываемой поверхности.

- Уточнены теоретические и экспериментальные зависимости, связывающие плотность скрытой энергии с твердостью материала.

- Определена предельно допустимая величина плотности скрытой энергии, при которой достигается наибольший эффект упрочнения и обеспечивается наибольший прирост эксплуатационных свойств деталей в процессе ППД.

Практическая ценность работы.

Предложена обобщенная методика оценки эффективности упрочнения деталей различными методами ПГЩ. Данная методика позволяет назначить оптимальные технологические режимы для уже существующих процессов упрочнения ПГЩ, а также выбрать наиболее эффективный метод ППД при проектировании упрочняющих операций.

Реализация работы.

Методика выбора оптимальных режимов упрочнения внедрена на ООО РТЦ «Технология» на операциях упрочнения рабочих поверхностей зубьев шестерни вибрационно-ударной обработкой.

Апробация работы.

Основные положения диссертации и результаты исследований докладывались и обсуодались на следующих конференциях:

- международная студенческая научно-техническая конференция «Автоматизация, технология и качество в машиностроении», Украина, Донецк, ДонГТУ, 2001 г.

- всероссийская научно-техническая конференция «Прогрессивные технологии в машино- и приборостроении», Нижний Новгород - Арзамас: НГТУ, 2001г.

- международная научно-техническая конференция, «Высокие технологии в машиностроении», Самара: СамГТУ, 2002г.

- международная научно-техническая конференция, «Вопросы вибрационной технологии», Винница: 2004г.

- научно-техническая конференция «Вопросы вибрационной технологии», Ростов-на-Дону; ДГТУ, 2002г.

- научно-техническая конференция «Вопросы вибрационной технологии», Азов; АТИ ДГТУ, 2004г.

Публикации.

По материалам исследований, представленных в диссертации, опубликовано 8 печатных работ.

Структура и объем работы.

Диссертационная работа состоит из оглавления, введения, четырех глав, основных выводов, списка литературы, включающего 67 наименований, и приложений. Работа содержит 140 страниц машинописного текста, 9 таблиц, 54 рисунка, 2 приложения на 4 страницах

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ Во введении раскрыта актуальность решаемых в диссертации задач, подчеркнута важность оценки эффективности упрочнения динамическими методами ППД.

В первой главе изложены состояние вопроса и сформулированы задачи исследования, дан обзор основных закономерностей процесса ППД. Проведен анализ предлагаемых критериев эффективности упрочнения и методик оптимизации технологических режимов ППД.

Анализ основных закономерностей процесса ППД показал, что, вне зависимости от метода, в их основе лежит одинаковый механизм деформационного упрочнения поверхностного слоя. Изменение физико-механических характеристик и эксплуатационных свойств деталей

определяется технологическими возможностями метода и зависит от условий энергетического воздействия рабочей среды на поверхность, которые обеспечивают динамические методы ППД. Это позволяет рассматривать различные динамические методы ППД с единых теоретических позиций и предложить обобщенную методику оценки эффективности упрочнения.

На основе обзора работ А.П. Бабичева, Б.П. Рыковского, В.М. Смелянскопо, В.В. Петросова, Н.В. Олейника, ММ. Саверина, М.Д. Генкина, П.А Чепы, В Н. Виноградова и др установлено:

1. Описание механизмов ППД в основном базируется на механических теориях упругости и пластичности.

2. Расчетно-аналитические зависимости для прогнозирования физико-механических характеристик качества поверхности разработаны на основе допущений и экспериментальных заключений и применимы только для определенных материалов и условий обработки.

3. Предлагаемые в работах критерии эффективности упрочнения в каждом конкретном случае требуют своего уточнения или проведения дополнительных экспериментальных исследований.

4. Предложенные на основе механических теорий пластичности модели механизма ППД квазистатическими методами трудно применимы к описанию механизма ППД динамическими методами. Это обуславливает необходимость разработки критерия эффективности упрочнения только для группы динамических методов ППД.

5. При анализе физической сущности процесса ППД с энергетических позиций не учитываются достижения в области материаловедения, что снижает научную обоснованность расчетных зависимостей.

Из анализа работ посвященных кинетике упрочнения и разрушения твердого тела, термодинамике прочности металлов следует, что проблема прочности и разрушения твердого тела имеет несколько аспектов и относится к компетенции физики твердого тела, материаловедения и механики сплошных деформируемых сред. Несмотря на общность целей и задач, основное содержание и методы исследований данной проблемы физиками, материаловедами и механиками весьма различны. Особого внимания заслуживают исследования В.В. Федорова, B.C. Ивановой, К.А Осипова, В.А. Павлова и др., которые позволили сделать два важных вывода.

Первый: процесс упрочнения и разрушения металлов при пластической деформации носит феноменологический характер. Феноменологачность заключается в том, что в ходе пластической деформации растет некоторый параметр повреждаемости металла. При этом существует определенная граница, при достижении которой металл начинает разрушаться вне зависимости от интенсивности приложенной нагрузки.

Второй, вытекающий из термодинамической теории прочности, заключается в том, что механизм структурно-фазовых превращений, независимо от физико-химической природы материала и его структуры, а также условий деформирования, является кинетическим процессом, который условноможно разделить на два периода. В первом периоде в металле

накапливаются различного рода дефекты и повреждения кристаллической структуры, одним из основных представителей которых являются дислокации, снижающие пластичность металла, но вместе с тем повышающие прочность детали. Второй период характеризуется разрушением локальных микрообъемов с критической плотностью дефектов и повреждений в виде макро- и микроскопического нарушения сплошности, отслаивания и т.п.

Результаты исследований в области упрочнения и разрушения металлов при пластической деформации и сделанные выводы дают возможность описать кинетическую сущность процесса ППД.

Обозначим через и количественную

меру повреждаемости элемента поверхности

•

в процессе ППД, а через и - скорость повреждаемости. Тогда при любом силовом воздействии Р повреждаемость и изменяется

U

и*

Uo

(а) PI Р2 РЗ

i г --Рг

tl

t2

О

со скоростью и, которая в общем случае является функцией силового параметра Р, времени ( температуры Т и других параметров.

По мере деформирования элемента поверхности, его повреждаемость увеличивается. Как только значение параметра и достигает критической величины II*, происходит максимальное упрочнение поверхностного слоя (Рис. 1а). При дальнейшем деформировании происходит разрушение рассматриваемого элемента.

Зависимость нагрузки Р, которую необходимо приложить для того, чтобы разрушить образец за время ? показана на рисунке 16. Такие кривые могут быть построены для любого уровня поврежденности и<=и* Величина Рг соответствует максимальному

давлению, при котором еще не может произой™ разрушение образца, за сколько угодно большое число циклов нагружения. 110- уровень поврежденности уже присутствующий в образце к моменту начала искажения.

Из графиков, приведенных на рисунке 1 следует, что интенсивность •

повреждаемое™ и и продолжительность обработки зависят от уровня приложенной нагрузки Р, что позволяет представить условие максимального упрочнения поверхностного слоя в виде:

Рис.1. Кинетическая сущность ППД.

U

= U 0 + \ и dt = U * =

const.

(1)

Представленное условие позволяет предсказать время обработки до достижения в поверхностном слое предельной степени упрочнения, если

известна функция накопления повреждений от технологических параметров процесса и(Р,Ш...).

В качестве физической величины, определяющей предельную повреждаемость поверхностного слоя в процессе ППД, могут быть использованы такие величины как ресурс пластичности, плотность дислокаций, работа пластической деформации и плотность скрытой энергии. Поэтому выявить параметр, способный однозначно и интегрально характеризовать упрочнение и повреждаемость поверхностного слоя в процессе ППД динамическими методами, являлось одной из основных задач настоящих исследований.

Кроме того, для оценки эффективности упрочнения деталей динамическими методами ППД необходимо:

- определить предельную величину данного параметра, соответствующую наиболее эффективному упрочнению ППД;

- установить степень влияния на выбранный параметр упрочнения силовых параметров процесса и физико-механических свойств упрочняемой поверхности;

- обосновать применимость выбранного параметра и разработать методику выбора технологических режимов упрочнения динамическими методами ППД.

Во второй главе предложена модель, раскрывающая структурно-энергетическая сущность процесса ПГ|Д, предложен параметр и критерий оценки эффективности упрочнения.

При пластической деформации в металле накапливается некоторая доля энергии деформации. Эту долю энергии принято называть скрытой энергией.

На большом экспериментальном материале установлено, что плотность скрытой энергии в металле тесно связана с его характеристиками прочности, пластичности, долговечности и износостойкости.

Поверхностный спой при обработке деталей методами ППД формируется в результате сложных взаимосвязанных явлений, прежде всего, структурно-фазовых, происходящих в локальных очагах деформирования Независимо от силы удара, формы и длительности импульса сжатия и других характеристик процесса ППД, степень упрочнения всегда зависит от количества искажений, остающихся в кристаллической решетке после прохождения импульса сжатия с ударной волной. Известно, что каждая дислокация и другие дефекты и повреждения создают вокруг себя поле упругих напряжений, а на их образование в материале затрачивается строго определенная работа внешних сил А1 Следовательно, каждый из указанных дефектов является носителем избыточной потенциальной энергии В. Это обусловливает изменение потенциальной составляющей внутренней энергии ЛЕр деформируемых объемов материала и приводит их в процессе ППД в неустойчивое энергетическое состояние. Эта энергия придается элементарным структурным единицам и их комплексам, главным образом, за счет флуктуации тепловой энергии. А при ударных методах деформации энергия активации также подводится в виде ударной волны.

Каждый элементарный акт перегруппировок структурных частиц,

вызванный флуктуацией тепловой энергии, сопровождается локальными перемещениями и изменениями конфигурации в их расположении. В связи с этим все многообразие элементарных актов с микроскопической точки зрения можно разделить на три характерные группы:

- акты связанные с образованием и накоплением элементарных дефектов; -акты движения элементарных дефектов, сопровождающиеся разрывом межатомных связей в одном месте, с одновременным их восстановлением в другом;

-акты взаимодействия и уничтожения элементарных дефектов.

Элементарные акты, связанные с образованием дефектов, сопровождаются статическими искажениями структуры и приводят к флуктуациям потенциальной энергии. Поэтому каждый элементарный дефект является носителем избыточной потенциальной энергии, а накопление в макроскопическом объеме тела различного рода дефектов сопровождается возрастанием (увеличением) потенциальной составляющей внутренней энергии, называемой обычно скрытой, запасенной энергией. Наоборот, элементарные акты, связанные с взаимодействием и уничтожением элементарных дефектов, сопровождаются высвобождением скрытой энергии и трансформацией (превращением) ее в тепловую.

По мере увеличения плотное™ скрытой энергии, накапливаемой в локальных объемах материала, при возврате все большая и большая часть дефектов успевает уничтожиться в процессе самой деформации. На рисунке 2 представлена схема накопления металлом энергии при пластической деформации. Первая часть работы пластической деформации Ар связана с изменением в деформируемых объемах материала скрытой (потенциальной) энергии ДЕр различного рода элементарных дефектов и повреждений, зарождающихся и накапливающихся в деформируемом элементе тела. Эта энергия является однозначной и интегральной характеристикой техсубмикро- и микроструктурных изменений, которые протекают в пластически деформируемых объемах материала. Она, следовательно, является так же мерой деформационного упрочнения и повреждаемости материала.

Вторая часть работы пластических деформаций Ар связана с процессами динамического возврата, сопровождающимися высвобождением скрытой энергии и тепловым эффектом пластической деформации ^ Эта энергия связана с движением и уничтожением (аннигиляцией) различного рода элементарных дефектов противоположных знаков, выходом их на поверхность, залечиванием обратимых (неустойчивых) субмикроскопических нарушений сплошности и т. д.

Значительная часть энергии, связанной с тепловым эффектом пластической деформации, не задерживается в деформируемых объемах материала, проходит «транзитом» и рассеивается в окружающей среде за счет теплообмена р. Другая часть этой энергии задерживается (накапливается) в деформируемых объемах материала ( повышая их температуру Т), что приводит к изменению тепловой составляющей внутренней энергии ДЕр

Рис 2. Схема распределения энергии при ллаожесхой деформации.

Важным результатом, вытекающим из энергетического анализа процесса пластической деформации, является вывод о том, что в качестве одного из параметров, однозначно и интегрально характеризующих структурное состояние деформируемых объемов твердого тела, является плотность потенциальной (скрытой) составляющей внутренней энергии Ер, накапливаемой в материале.

В соответствии с энергетическим анализом процесса пластической деформации, упрочнения и разрушения реальных твердых тел, а так же с учетом многочисленных экспериментальных данных и теоретических положений в области физики и механики деформируемых твердых тел, предлагается следующая структурно-энергетическая модель упрочнения твердых тел при ПГЩ.

1. Твердое тело рассматривается как сплошная, однородная и изотропная среда, в объемах которой статистически равномерно распределены структурные элементы и различного рода дефекты и повреждения;

2. Макроскопическое явление пластической деформации элемента поверхностного слоя рассматривается как совокупность большого числа микроскопических элементарных актов атомно-молекулярных перегруппировок, связанных с генерированием (размножением) источниками, движением,

взаимодействием и уничтожением на стоках различного рода элементарных дефектов.

3. Явление упрочнения и разрушения поверхностного слоя при ППД рассматривается как конкуренция двух противоположных, взаимосвязанных и одновременно протекающих в деформируемых объемах тела процессов: роста плотности скрытой энергии Ер различного рода дефектов и повреждений, накапливающихся в материале за счет работы внешних сил Ар, и снижения (высвобождения) ее за счет различного рода релаксационных процессов, протекающих внутри деформируемого элемента тела.

Таким образом, при оценке энергетического состояния упрочненного ППД материала, мы приходим к выводу о том, что однозначной и интегральной характеристикой состояния деформируемых объемов материала в процессе ППД является плотность внутренней энергии. Поэтому, в качестве параметра упрочнения ППД и критерия разрушения, в наиболее общем случае, следует принять плотность скрытой энергии Ер, и ее изменение в процессе деформирования вплоть до разрушения.

Эффективность упрочнения методами ППД, в практическом плане, чаще всего оценивается повышением износостойкости и предела усталостной прочности деталей. Как показывают исследования, износостойкость детали напрямую зависит от твердости поверхностного слоя. На увеличении предела усталости (долговечности) твердость поверхности также оказывает положительное влияние. Поэтому при определении энергетического критерия эффективности процесса ППД, мы рассматриваем такое состояние материала поверхностного слоя, при котором плотность дислокаций в нем наибольшая, а, следовательно, плотность скрытой энергии максимальна.

Для определения величины плотности скрытой энергии, соответствующей принятому критерию эффективности, в работе использована энергетическая аналогия между процессами поглощения энергии кристаллической решеткой при механическом нагружении до разрушения и при нагреве металлов до состояния полного расплавления. В работах К.А. Осипова и B.C. Ивановой экспериментально подтверждены гипотезы о том, что величина скрытой энергии в металле при его разрушении в условиях многоцикловой усталости и износа соответствует количеству энергии, необходимой для его плавления. И в том, и в другом случае нарушение межатомных связей наступает в результате поглощения предельной для данной кристаллической решетки величины энергии. При разрушении путем механического натружения, как и при плавлении, процессу нарушения межатомных связей предшествует искажение кристаллической решетки до предельной величины. Различие состоит в том, что при механическом нагружении предельное искажение кристаллической решетки обусловлено скоплением в локальных объемах металла критической плотности дислокаций, при которой дальнейшее поглощение энергии кристаллической решеткой приводит к нарушению межатомных связей. Таким образом, работа механического разрушения может быть определена выражением:

Те

А = |срсГГ + Ьб = ДНэ + Ьб (2)

о

где А - работа разрушения; Ср - теплоемкость; Те - температура плавления; Ьэ -теплота плавления; ¿Не - разница энтальпии металла в состоянии расплава и твердом состоянии при нормальных условиях.

Тогда предельная удельная энергия искажения кристаллической решетки будет равна:

Е"? = [сат

"Р J Р (3)

То

а удельная энергия нарушения межатомных связей в предельно искаженной решетке равна теплоте плавления 1_пл.

Основная трудность при сопоставлении энергии плавления и энергии механического разрушения заключается в том, что в процессе нагрева и плавления энергия поглощается кристаллической решеткой практически равномерно по всему объему металла. В случае механического нагружения, вследствие анизотропии свойств и несовершенства строения кристаллической решетки, происходит неоднородное поглощение энергии. Поэтому, сопоставление энергоемкости металла при плавлении и при механическом нагружении возможно лишь на уровне тех локальных микрообъемов металла, которые насыщены энергией предельной величины.

При рассмотрении энергетического состояния материала, подвергаемого нагрузкам, необходимо также учитывать тепловую составляющую внутренней энергии, даже при комнатной температуре. Таким образом, в качестве критерия максимальной эффективности ППД - критерия предельной поврежденное™ поверхностного слоя - следует принять предельную величину скрытой энергии, накопленную в рассматриваемом элементе поверхностного слоя, равную разности энтальпии данного материала в твердом состоянии при температуре плавления и энтальпии при 293 °К:

Ер=НТ5-Н293=Н*, (4)

где Нтз - энтальпия металла в твердом состоянии при температуре плавления, Н^з - энтальпия металла при нормальных условиях (293° К).

Данный критерий описывает упрочнение, достигаемое в результате ППД с учетом предшествующих обрабатывающих операций, то есть учитывает «наследственность» материала.

Используя предложенный энергетический критерий эффективности и предположив, что скрытая энергия распределяется в упрочняемом слое по линейному закону (Рис. 3):

Ер(И) = Еро + АЕр (1- И / Ив), МДж/м3 Иэ >= Ь >= 0, (5)

где Иэ - глубина наклепа, мм; Еро - исходная плотность скрытой энергии,

о

Ер

Еро

АЕр

Н*

Рис 3 Схема распределения скрытой энергии в упрочненном слое

получено уравнение для расчета удельной энергии, которую необходимо подвести к единице площади поверхностного слоя за время обработки I с целью его эффективного упрочнения:

Еуд(т,У,0 ..) 1 = ДЕр/((1-Ку) ■ (1-Кт)) = =0.5(Н* - Еро) / ((1-Ку) • (1-Кт)), МДж/м2, (6)

где АЕр- количество энергии, запасенное в участке поверхностного слоя единичной площади при упрочнении до достижении оптимальной степени упрочнения:

АЕр = 0.5 Иэ (Н* - Еро), МДж/м2 (7)

Ку - коэффициент упругого восстановления:

Ку = Еотск / Еу = (Уотск / Уу)2, (8)

где Еотск - энергия отскока, м/с; Еу - энергия удара, м/с; Уотск и Уу -скорости отскока и удара соответственно, м/с. Кт - коэффициент тепловых потерь:

Кт= ДЕр/Епл, (9)

где Епл - энергия затраченная на пластическую деформацию.

В ходе обработки, с накоплением скрытой энергии в локальном объеме поверхностного слоя и изменением его физико-механических свойств, изменяются коэффициенты и глубина наклепа, т.е. Ку = ^Ер), Кт = ^Ер), Ив = <(Ер).

Учитывая это обстоятельство, уравнение энергетического баланса приобретает следующий вид:

н»

-.¿Ер

н-

Еуд(т,V,Б...) • I = 0.5 ¡-{

(Ю)

(1-Ку(Ер)>(1-Кт(Ер)) Еро

Исследование влияния технологических факторов и физико-механических характеристик обрабатываемого металла на коэффициент упругого восстановления и коэффициент тепловых потерь, позволил сделать вывод, что на Ку существенно влияет твердость поверхностного слоя детали:

Ку = Khv = 0.15 + 0.85 • (HV - HVmin) / (HVmax - HVmin), (11)

а влиянием скорости и угла соударения, размерами и формой рабочего тела, шероховатостью обрабатываемой поверхности можно пренебречь.

Коэффициент тепловых потерь зависит от степени упрочнения и температуры детали. При этом скорость деформации на Кт практически не оказывает влияния, а влияние химического состава сплава проявляется через изменение твердости поверхностного слоя:

Кт = (1 - (3t / Tpf25) • (HV- HVotc»k) / (НУзакал - НУотож). (12)

Для оценки твердости наиболее упрочненных локальных микрообъемов поверхностного слоя предложена зависимость:

HV шах

HVm = HV

(13)

НУ

где Н\/ - текущая твердость металла, НУтах - максимальная твердость для сплавов на данной основе (железо, алюминий, магний, титан и т.д.).

Используя твердость поверхностного слоя металла для косвенной оценки плотности скрытой энергии, В.В. Федоровым предложена следующая зависимость:

Ер = МНУ0, (14)

где НУ твердость металла по Виккерсу, МПа; С - коэффициент зависящий от материала детали;

и.± 0067

Ю\\2Л0ГЪ+6Al-W6HVo) ' (15)

где G - модуль сдвига, МПа; HVo - твердость металла в исходном (отожженном) состоянии.

Выразив твердость через плотность скрытой энергии получим:

НУ = ^Ер/М . (16)

С учетом данного выражения, формулы для расчета коэффициентов Ку и Кт представлены в следующем виде:

Ку (Ер) = 0.15 + 0.85 • $Ер/М - HV min) /(HV max - HV min), (17) Кт(Ер) = (1 - (3t / Тр)°25) ■ (^/Ер/М - НV min) /(HV max- HV min) (18) Для определения глубины распределения скрытой энергии в поверхностном слое, на основе преобразования зависимости Олейника, предложено выражение связывающее глубину упрочненного слоя с твердостью металла:

Решение уравнения энергетического баланса (10) рекомендуется производить численными методами с использованием ЭВМ.

В третьей главе приводятся результаты анализа влияния ППД на повышение физико-механических характеристик и эксплуатационных свойств деталей с позиции структурно-энергетической модели. Проведена проверка приемлемости структурно-энергетической модели для оценки эффективности упрочнения.

Проверка осуществлялась как на основе экспериментальных исследований, так и на основе обобщения результатов исследований по упрочнению деталей наиболее распространенными динамическими методы ППД свободно движущимися телами, представленных в литературных источниках

Экспериментальные исследования проводились на вибростанке в среде стальных шаров. Результаты экспериментов приведены на рис 4; 5. Время достижения максимальной микротвердости для образцов из сплава АК6Т-1 составило 30 минут, для образцов из стали 40Х и стали 20 -170 и 160 минут соответственно Расчетное время упрочнения составило 32, 176 и 176 минут соответственно. Таким образом, погрешность экспериментальных данных и расчетных значений находится в пределах 7- 10%. Испытания на усталость показали, что наибольшая долговечность групп образцов достигается при обработке в течении расчетного времени.

Нм,Ш1а/ 2500

[>6мм, А=3.5 мм,

зависимости от времени обработки и подводимой энергии деформирования 1-Сталь 40Х; 2-Сталь20; З-АКбТ-1.

на поверхности образца в

0 20 40 60 80 100 120 140 160 180

».мин /=33 Гц;

о

128

256

512

МО ^ Еуд = 3189 кДж'Айн

Е,кДк/и2

N«10^ 1 6

08

1 2

Рис 5.

Долговечность образцов в зависимости от времени упрочнения.

1 - Сталь 40Х, б = 200МПа,

2-Сталь 20, б = 200 МПа;

3-АКБТ-1, 6 = 180 МПа

20 40 60 80 100 120 140 160 180 ^ кии

* ■¿«.■'«ГЦ.» моЛ-ЫГ *•■>

Из литературных источников проанализированы экспериментальные данные по вибрационно-ударной обработке, пневмо- и гидродробеструйному упрочнению, дробеметной обработке и упрочнению микрошариками Результаты анализа экспериментальных данных, изложенных в литературных источниках, приведены в таблице.___

Метод Материал Удельная Время Расчетное время Погреш-носгь

ППД энергия, обработки до обработки до расчетного

кДж/м2мин получения получения значения, %.

HVmax, мин. HVmax, мин.

ВиУО ЗОХЗВА 3.195 120 109 9.5

ВиУО ШХ-15, 3.515 180 108 40

40Х, 130 134 3.5

Сг.45 160 164 25

ВиУО 16ХЗНВФБ 2.347 90 88 2.5

ВиУО Х12М, Р18 5.073 60 62 3.3

ВиУО АВТ-1 163 45 51 12

ПДУ 12Х2НВФА 18 4 3.49 13

ГДУ 12Х2НВФА 12 6 6.16 6

ГДУ 16ХЗНВФБ 15 5 5.68 13.6

ДМУ1 12Х2Н4А 160 2 1.9 5

УМШ 25Н20 40 1 1.06 6

1 Максимум контактной выносливости ооошешшует максимуму поверхностной микротвердости

Проведенные исследования показали:

1. Предложенная структурно-энергетическая модель позволяет рассчитывать оптимальное время обработки деталей из механически упрочняемых сплавов с точностью 10... 15%.

2. Долговечность образцов с максимальной твердостью поверхностного слоя, полученная на основе энергетического критерия эффективности, наибольшая как при испытаниях на многоцикповую усталость, так и при испытаниях на контактную выносливость Следовательно, энергетический критерий эффективности, связанный с величиной микротвердости, адекватно отражает упрочнение поверхностного слоя и образца в целом.

3. Прирост микротвердости поверхностного слоя зависит не только от длительности обработки, но и от интенсивности упрочнения. При увеличении скорости деформирования и диаметра частиц рабочей среды не только сокращается время упрочнения, но и увеличивается наклеп, что позволяет применять более жесткие режимы упрочнения деталей, ограниченные только конструктивными особенностями детали и технологическими возможностями оборудования.

Вышесказанное позволяет рекомендовать предложенную структурно-энергетическую модель и энергетический критерий эффективности для выбора наиболее эффективных технологических режимов упрочнения ППД деталей из материалов склонных к упрочнению.

В четвертой главе разработана методика выбора оптимальных режимов упрочнения на основе энергетического критерия и приведены результаты практического применения.

Методически последовательность выбора оптимальных режимов упрочнения строится следующим образом:

1. Определение энергетического критерия максимальной эффективности ПГЩ> Н*. Ниже приведены значения Н* для металлов наиболее часто применяемых в качестве основы сплавов:__

Металл Н*,МЦж/м3

Железо 10500

Алюминий 1800

Титан 5250

Медь 4150

2. Выбор скорости единичного соударения и диаметра элемента рабочей среды, обеспечивающих достижение требуемой глубины упрочненного слоя по формуле:

>/У02 =

1.5*1СГЭ И-10'

НУо

■я-р

(20)

3. Определение величины удельной энергии деформирования на основе математической модели выбранного для упрочнения метода ППД, Дж/м2. Для ПДУ, ГДУ, УМШ и ДМУ модель процесса имеет вид:

ОУ2 ЕуДш,У,а..)=-

, кДж/м • мин

(21)

2g•Sn

где О - весовой расход дроби в единицу времени, Н / мин; д - ускорение свободного падения, м / с2; Бп - площадь поверхности упрочняемая пучком дроби, м2.

Для ВиУО:

Еуд(ш, =

0,25 - ш • V -60^

кДж/м2 мин (22)

2000 Б

где 0,25 - коэффициент учитывающий неравномерность энергии удара; т - масса шарика, кг; 1- частота колебаний, Гц; й - диаметр шарика, м.

4. Определение твердости и плотности скрытой энергии наиболее упрочненных локальных микрообъемов металла, НУт, Ерт по зависимостям (13, 14).

5. Определение предельной энергии, которую необходимо подвести к поверхностному слою для его эффективного упрочнения, Е(Н*), по уравнению энергетического баланса (10).

Ниже приведены справочные значения твердости, модуля сдвига и

Металл Н\Лтпп,МПа НУтах, МПа С в, 104 МПа

Железо 1000 11000 1.94 8

Алюминий 500 2000 1.85 2.65

Титан 1300 4350 205 4.25

Медь 690 2400 2.04 4.2

6. Определение времени обработки детали.

Т-1000 ^

Еуд(т,У,0...)-минут- (23)

Предложенная методика относительно универсальна, так как позволяет оптимизировать упрочняющие операции с применением практически любых динамических методов ППД и рассчитывать оптимальное время упрочнения с погрешностью не более 10 ... 15%. Это позволяет рекомендовать ее к применению не только для дальнейших научных разработок, но и для оптимизации существующих и проектируемых производственных процессов, связанных с упрочнением деталей динамическими методами ППД.

Для практического применения предложена программа расчета основного времени упрочняющей обработки. Программа разработана в среде программирования МаШсас! 2000, что делает ее весьма наглядной и простой для применения. Использование данной программы позволяет значительно сократить время проектной и технологической подготовки производства. Методика и программа выбора режимов эффективного упрочнения внедрена на ООО РТЦ «Технология» на операциях упрочнения рабочих поверхностей зубьев шестерни.

ОСНОВНЫЕ ВЫВОДЫ И РЕКОМЕНДАЦИ

1. Предложенная структурно-энергетическая модель упрочнения поверхностного слоя при обработке ППД позволяет прогнозировать плотность скрытой энергии, накапливаемой в поверхностном слое для механически упрочняемых сплавов.

2. При обработке динамическими методами ППД в локальных объемах поверхностного слоя за счет возникающих дефектов кристаллической решетки накапливается внутренняя скрытая энергия, ответственная как за упрочнение, так и за разрушение металла.

3. Скрытая энергия, накапливаемая в поверхностном слое при ППД, является параметром однозначно и адекватно характеризующим процесс упрочнения.

4. В качестве энергетического критерия эффективности упрочнения ППД может быть принята величина предельной плотности скрытой энергии, запасенной в локальном микрообъеме поверхностного слоя, равная разности энтальпии данного материала в твердом состоянии при температуре плавления и при 293 °К.

5. Рост плотности скрытой энергии зависит от режимов упрочнения определяемых технологическими возможностями метода ППД, а также твердости материала и других технологических параметров процесса.

6. Структурно-энергетическая модель и энергетический критерий эффективности упрочнения ППД позволяют с погрешностью 10 -15 % оценить эффективность упрочнения деталей динамическими методами ПГЩ.

7. Предложенная методика и программа выбора технологических режимов позволяет с использованием ЭВМ выбирать эффективные технологические режимы операций упрочнения динамическими методами ППД.

Основное содержание диссертации отражено в следующих работах:

1. Лебедев В А. Теоретико-вероятностная модель обработки деталей динамическими (ударными) методами ПГЩ / Лебедев В.А., Проколец ГА, Подольский МАII Прогрессивные технологии в машино- и приборостроении: сб. ст. по материалам Всерос. науч. - техн. конф., 12-15 мая. - Ниж. Новгород: НГТУ, 2000. - С. 26-29.

2. Подольский М. А Структурно-энергетическая интерпретация процесса ППД / Подольский М А, Лебедев ВА // Инженер: Студ. науч. - техн. журнал -Донецк: ДонГТУ, 2001. - № 2 - С. 110 -115.

3. Лебедев В А Структурно-энергетическая интерпретация процесса ППД / Лебедев ВА, Подольский М. А // Прогрессивные технологии в машино- и приборостроении: сб. ст по материалам Всерос. науч. - техн. конф., 15-17 мая. -Ниж. Новгород-Арзамас НГТУ, 2001.-С. 152-156.

4. Лебедев В.А. Основы проектирования типовых технологических операций ПГЩ / Лебедев В А, Проколец ГА, Подольский М. А // Качество машин: сб. науч. тр. междунар. науч. - техн. конф., 10-11 мая - Брянск БГТУ, 2001. - С. 72 -74.

5. Подольский М. А. Методика оптимизации режимов упрочнения ПГЩ на основе термодинамического критерия эффективности / Подольский М. А // Высокие технологии в машиностроении: материалы Мждунар науч. - техн. конф., 19-21 ноября. - Самара: СамГТУ, 2002. - С.97 -100.

6. Лебедев В.А Оценка эффективности упрочнения деталей методами ППД на основе термодинамических представлений процесса / Лебедев ВА, Подольский М. А // Вестник машиностроения. М.: 2004. - №6. - С. 63 - 65.

7. Подольский М. А. Анализ экспериментальных данных с позицй термодинамической модели упрочнения ППД / Подольский М А // Вопросы вибрационной технологии: межвузовский сб. ст. - Ростов-на-Дону: ДГТУ 2004. -С. 78-82.

8. Мищенко Р.А Модель выбора ПГЩ при оптимизации операции упрочнения / Мищенко Р.А, Подольский М. А. // Вопросы вибрационной технологии: межвузовский сб. ст. - Ростов-на-Дону: ДГТУ 2004. - С. 115 -120.

Печать цифровая. Бумага офсетная. Гарнитура «Ариал». Формат 60x84/16. Объем 1,0 уч.-изд.-л.

Заказ Ыв 706. Тираж 100 экз. Отпечатано в КМЦ «КОПИЦЕНТР» 344006, г. Ростов-на-Дону, ул. Суворова, 19, тел. 250.11.25

1 63 0

РНБ Русский фонд

2006-4 22736

г

ВВЕДЕНИЕ 4. 1. СОСТОЯНИЕ ВОПРОСА И ПОСТАНОВКА ЗАДАЧ ИССЛЕДОВАНИЙ.

1.1 Закономерности упрочнения деталей методами ППД 7.

1.2 Основные подходы к оценке эффективности процессов ППД 23.

1.3 Энергетические представления процесса деформации и разрушения твердых тел 42.

1.4 Цели и задачи исследований 49.

2. СТРУКТУРНО-ЭНЕРГЕТИЧЕСКАЯ МОДЕЛЬ УПРОЧНЕНИЯ ППД.

3. ИССЛЕДОВАНИЯ ВЛИЯНИЯ МЕТОДОВ ППД НА ПОВЫШЕНИЕ ФИЗИКО-МЕХАНИЧЕСКИХ ХАРАКТЕРИСТИК И

ЭКСПЛУАТАЦИОННЫХ СВОЙСТВ ДЕТАЛЕЙ С ПОЗИЦИЙ СТРУКТУРНО-ЭНЕРГЕТИЧЕСКОЙ МОДЕЛИ.

2.1 Структурно - энергетическая сущность упрочнения ППД

2.2 Моделирование процесса, выявление энергетического параметра и энергетического критерия эффективности упрочнения ППД

2.3 Влияние силовых факторов и качества исходной поверхности на эффективность процесса ППД

3.1 Методика исследований

3.2 ППД в среде соударяющихся частиц

3.3 ППД направленным потоком частиц

3.4 ППД порционными массами частиц

4. РАЗРАБОТКА МЕТОДИКИ ВЫБОРА ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ РЕЖИМОВ УПРОЧНЕНИЯ НА ОСНОВЕ ЭНЕРГЕТИЧЕСКОГО КРИТЕРИЯ. РЕЗУЛЬТАТЫ ПРАКТИЧЕСКОГО ПРИМЕНЕНИЯ ИССЛЕДОВАНИЙ

Одной из важнейших задач современного машиностроения является улучшение качества, повышение надёжности и долговечности выпускаемых машин и изделий. Перспективным направлением в обеспечении этих показателей является освоение прогрессивных ресурсосберегающих технологических процессов позволяющих изготавливать детали с наименьшей себестоимостью и наибольшей производительностью.

Среди множества способов повышения надежности деталей особое место занимают методы поверхностного упрочнения. Известно, что надёжность непосредственно связана с качеством поверхностного слоя деталей, которое характеризуется геометрическими (шероховатость, волнистость, макроотклонения) и физико-механическими (микротвёрдость, остаточные напряжения и др.) параметрами. От качества поверхностного слоя зависят такие эксплуатационные свойства как сопротивление усталости, износостойкость, коррозионная стойкость, сопротивление контактной усталости и др., которые формируются на протяжении всего технологического процесса обработки деталей. Это означает, что критерием оценки качества каждой детали сейчас является не только точность выдерживаемого размера и шероховатости поверхности, но и физико-механические свойства поверхностного слоя: остаточное напряжение, наклеп, характеризующееся степенью и глубиной, рельеф микрогеометрии. Все эти параметры поверхностного слоя имеют в большинстве случаев превалирующее значение в обеспечении надежбности работоспособности детали и всего изделия в целом.

Среди широкой гаммы способов окончательной обработки одними из наиболее перспективных являются методы поверхностного пластического деформирования (ППД). Сущность ППД заключается в том, что требуемые размеры и качество поверхностей деталей достигается не срезанием материала, а его пластическим формоизменением. В процессе ППД одновременно с обработкой поверхности детали производится ее упрочнение, и как следствие значительно улучшаются эксплутационные свойства детали, повышается их надежность. Применение ППД позволяет эффективно влиять на повышение долговечности деталей, работающих в условиях знакопеременных нагрузок, трения и воздействия коррозионных сред. Во многих случаях применением ППД удаётся повысить запасы прочности деталей, работающих при переменных нагрузках в 1,5-3раза, увеличить срок службы в десятки раз.

Но применение упрочнения ППД, не смотря на большой опыт, накопленный в данной области, на сегодняшний день сталкивается с рядом проблем касающихся проектирования новых производственных процессов, а также повышением производительности и качества уже существующих. Несмотря на многочисленные исследования, в настоящее время не сложилось объективных инженерных методик оценки эффективности упрочнения, выбора оптимального метода ППД и режима упрочнения. Все существующие рекомендации по оценке эффективности и подбору оптимального режима упрочнения ППД сводятся к определению глубины упрочнения и параметров обработки не приводящих к разрушению обрабатываемой поверхности в процессе изготовления. При этом данные рекомендации применимы для определенного метода или группы методов, что затрудняет сравнительный анализ различных методов ППД и, как следствие, не позволяет обеспечить максимальную надежность деталей при оптимальных технико-экономических показателях.

Таким образом, актуальность темы обусловлена с одной стороны, практической значимостью и перспективностью широкого применения ППД деталей, а, с другой стороны, необходимостью разработки научно-обоснованной методики оценки эффективности упрочнения ППД.

Современные достижения физики позволяют в основу решения этой задачи положить основные положения термодинамической теории прочности и разрушения твердых тел. Анализ энергетического баланса процесса ППД позволяет сделать вывод, что в качестве одного из параметров, однозначно и интегрально характеризующих структурное состояние деформируемых объемов твердого тела, может использоваться плотность потенциальной (скрытой) составляющей внутренней энергии Ер, накапливаемой в металле. При этом необходимо отметить, что данный параметр описывает не только упрочнение, достигаемое в результате ППД, но также позволяет учитывать влияние других, предшествующих ППД, обрабатывающих операций, то есть учитывает «наследственность» материала.

А в качестве критерия максимальной эффективности ППД следует принять предельную величину скрытой энергии, накопленную в рассматриваемом элементе поверхностного слоя, по аналогии с процессом плавления, равную разности энтальпии данного материала в твердом состоянии при температуре плавления и энтальпии при 293 °К.

Также выявлена зависимость плотности скрытой энергии в поверхностном слое от силовых факторов процесса ППД и качества обрабатываемой поверхности, что позволило разработать методику выбора технологических режимов обработки, в основу которой положен термодинамический критерий эффективности упрочнения деталей методами ПОД.

Таким образом, объектом настоящего исследования является процесс повышения эксплуатационных свойств деталей методами ППД. Предметом исследования являются энергетические аспекты упрочнения поверхностного слоя в результате поверхностной пластической деформации.

I. СОСТОЯНИЕ ВОПРОСА И ПОСТАНОВКА ЗАДАЧ ИССЛЕДОВАНИЙ.

5. ОБЩИЕ ВЫВОДЫ И РЕКОМЕНДАЦИИ.

1. Предложенная структурно-энергетическая модель упрочнения поверхностного слоя при обработке 1111Д позволяет прогнозировать плотность скрытой энергии, накапливаемой в поверхностном слое для механически упрочняемых сплавов.

2. При обработке динамическими методами ППД в локальных объемах поверхностного слоя за счет возникающих дефектов кристаллической решетки накапливается внутренняя скрытая энергия, ответственная как за упрочнение, так и за разрушение металла.

3. Скрытая энергия, накапливаемая в поверхностном слое при ППД, является параметром однозначно и адекватно характеризующим процесс упрочнения.

4. В качестве энергетического критерия эффективности упрочнения ППД может быть принята величина предельной плотности скрытой энергии, запасенной в локальном микрообъеме поверхностного слоя, равная разности энтальпии данного материала в твердом состоянии при температуре плавления и при 293 °К.

5. Рост плотности скрытой энергии зависит от режимов упрочнения определяемых технологическими возможностями метода ППД, а также твердости материала и других технологических параметров процесса.

6. Структурно-энергетическая модель и энергетический критерий эффективности упрочнения ППД позволяют с погрешностью 10 - 15 % оценить эффективность упрочнения деталей динамическими методами ППД.

7. Предложенная методика и программа выбора технологических режимов позволяет с использованием ЭВМ выбирать эффективные технологические режимы операций упрочнения динамическими методами ППД.

1. Аксенов В.Н. Совершенствование процесса отделочно-уггрочняющей обработки многоконтактным виброударным инструментом с учетом ударно-волновых явлений. Дисканд. техн. наук : 05.02.08 / Аксенов В.Н.; Д1ТУ.

2. Ростов-на-Дону, 2000 -158 с.

3. Анурьев В.И. Справочник конструктора машиностроителя: В 3-х т. / Анурьев В.И. Т. 1. - 5-е изд., переаб. и доп. - М.: Машиностроение, 1979. -728 е., ил.

4. Бабичев А. П. Основы вибрационной обработки. / Бабичев А. П., Бабичев И. А. Изд. ДГТУ, Ростов-на-Дону, 1999.-620с.

5. Бабичев А.П. Вибрационная обработка деталей / Бабичев А. П. М.: Машиностроение, 1974.134 с.

6. Бабичев А.П. Отделочно-упрочняющая обработка деталей многоконтактным виброударным инструментом / Бабичев А.П., Мотренко П.Д. и др. Ростов-на-Дону, Изд. центр ДГТУ, 2003. - 192 с.

7. Болыпанина М. А. Исследования по физике твердого тела / Болыпанина М. А. и Панин В. Е. М. Изд-во АН СССР, 1957,-422.

8. Васильев B.C. Оценка степени пластической деформации поверхностного слоя по твердости / Васильев B.C. Труды Моск. авиац. ин-та, 1972. Вып.257. С.45-51.

9. Виноградов В.Н. Изнашивание при ударе / Виноградов В.Н., Сорокин Г.М., Албагачиев А.Ю. М.: Машиностроение, 1982.-192с.

10. Власов С.Н. Повышение работоспособности режущего инструмента путем комбинированной упрочняющей обработки Дис. канд. техн. наук, 05.03.01 / Власов С.Н.: Ульяновск, 2000

11. Генкин М.Д. Повышение надежности тяжело нагруженных зубчатых передач / Генкин М.Д., Рыжов М.А., Рыжов Н.М. М.: Машиностроение, 1981,231 с.

12. Герцрикен С. Д. Физические основы прочности и пластичности металлов / Герцрикен С. Д. М., 1963,-264с.

13. Гжиров Р. И. Краткий справочник конструктора / Гжиров Р. И. Л.: «Машиностроение», 1986.-464с.

14. Григорович В.К. Твердость и микротвердость металлов / Григорович В.К. -М.: издательство Наука, 1976.-213 е., ил.

15. Двадиенко И.В. Повышение работоспособности режущего инструмента. Дис. . канд. техн. наук: 05.03.01 / Двадненко И.В. ДГТУ; Ростов-на-Дону, 2000-146 с.

16. Дрозд М.С. Инженерные расчеты упругопластической контактной деформации / Дрозд М.С., Маталин М.М., Синякин Ю.И. М.: Машиностроение, 1986.-224 е., ил.

17. Дрозд М.С. Исследование деформаций металла при ППД стальных деталей / Дрозд М.С., Шевченко B.JI. Повышение циклической прочности материалов методами ППД. Пермь: ППИ, 1974. С. 15-16.

18. Елизаветин М.А.Технологические способы повышения долговечности машин / Елизаветин М.А., Сатель З.А. М.: Машиностроение, 1969 - 399 с.

19. Иванова B.C. Усталостное разрушение металлов / Иванова B.C. М.: Металлургиздат, 1963.-272с.

20. Кашникова Ю. А. Упрочнение поверхности структурно-неоднородных металлоизделий методом пластической деформации Дис. . канд. техн. наук : 05.16.05 / Кашникова Ю. А. Магнитогорск, 1999 - 168 с.

21. Колмогоров JIM. Напряжения. Деформации. Разрушение. / Колмогоров JI.M. М.: Металлургия, 1970. -229 с.

22. Копылов Ю.Р. Динамика процесса и технология виброударного упрочнения деталей сложной формы. Дис. докт. техн. наук: 05.02.08 / Копылов Ю.Р. -Воронеж, 1990-361 с.

23. Кудрявцев И.В. Внутренние напряжения как резерв прочности в машиностроении / Кудрявцев И.В. М.: Машгиз, 1951 .-278с.

24. Кудрявцев И.В. Основы выбора режима упрочняющего поверхностного наютепа ударным способом / Кудрявцев И.В. Повышение долговечности деталей машин методом поверхностного наклепа. Труды ЦНИИТМАШ, кн. 108. М.: Машиностроение, 1965.

25. Лебедев В. А. Системное проектирование операций упрочняющей обработки методами ППД / Лебедев В. А., Прокопец Г. А. Ростов-на-Дону, ДГТУ, 2002.-200с.

26. Лебедев В.А. Оценка эффективности упрочнения деталей методами ППД на основе термодинамических представлений процесса / Лебедев В.А., Подольский М. А. // Вестник машиностроения. М.: 2004. №6. - С. 63 - 65.

27. Лебедев В.А. Основы проектирования типовых технологических операций ППД / Лебедев В.А., Прокопец Г.А., Подольский М. А. // Качество машин: сб. науч. тр. междунар. науч. техн. конф., 10-11 мая. - Брянск: БГТУ, 2001. -С. 72-74.

28. Лебедев В.А., Сибирский В.В. Оценка эффективности упрочнения деталей машин динамическими методами ППД / Лебедев В.А., Сибирский В.В. // Применение новых материалов в сельхозмашиностроении: Межвуз. сб. науч. тр. Ростов-на-Дону, 1991.

29. Маталин A.A. Технологические методы повышения долговечности машин / Маталин A.A. Киев: Техника, 1971,142 с.

30. Мищенко Р.А. Модель выбора ППД при оптимизации операции упрочнения / Мищенко Р.А., Подольский М. А. // Вопросы вибрационной технологии: межвузовский сб. ст. Ростов-на-Дону: ДГТУ 2004. - С. 115 - 120.

31. Могутнов Б. М. Теплоемкость и термодинамические функции железа / Могутнов Б. М., Томилин И. А. Изв. АН СССР, 1967, №4, с. 28.34.

32. Морозов В.И. Наклеп дробью тяжело нагруженных зубчатых колес / Морозов В.И., Шубина Н.Б. М.: Машиностроение, 1972,104 с.

33. Одинцов Л.Г. Упрочнение и отделка деталей поверхностным и пластическим деформированием / Одинцов Л.Г. М.: Машиностроение, 1987.328 с.

34. Олейник Н.В. Поверхностное динамическое упрочнение деталей машин / Олейник Н.В., Кычин В.П., Луговской А.Л. Киев: Техника, 1984,150с.

35. Осипов К.А. Вопросы теории жаропрочности металлов и сплавов / Осипов К.А.-М., 1960,-134с.

36. Осипов К.А. Некоторые активируемые процессы в твердых металлах и сплавах / Осипов К.А. М.:АН ССР, 1962.-129с.

37. Отрадный В.В. Работоспособность стальных деталей, подвергаемых объемному упрочнению пластическим деформированием / Отрадный В.В. Известия ВУЗов машиностроения М. 2002 №4 С18-22.

38. Павлов А.П. Механическое состояние и прочность материалов / Павлов А.П. Л.: Изд-во Ленигр. ун-та, 1979.176 с. ил.

39. Павлов В. А. Физические основы пластической деформации металлов / Павлов А.П. Москва.: Издательство академии наук СССР, 1962.-198с.

40. Папшев Д.Д. Отделочно упрочняющая обработка поверхностным пластическим деформированием / Папшев Д.Д. - М.: Машиностроение, 1978, 152 с.

41. Пахомова, С.А. Разработка технологии поверхностного деформационного упрочнения теплостойких сталей для высоконагруженных зубчатых колес с целью повышения их эксплуатационных свойств Дис. .канд. техн. наук : 05.16.01 / Пахомова, С.А. М., 1994 -136 с.

42. Петросов В.В. Гидродробеструйное упрочнение деталей и инструмента / Петросов В.В. М.: Машиностроение, 1977.166 с.

43. Подольский М. А. Анализ экспериментальных данных с позицй термодинамической модели упрочнения ППД / Подольский М. А. // Вопросы вибрационной технологии: межвузовский сб. ст. Ростов-на-Дону: ДГТУ 2004.-С. 78-82.

44. Поляк М.С. Технология упрочнения. В 2 т. / Поляк М.С. -М.: Л. В. М. -СКРИПТ, «Машиностроение», 1995.-832с., 688с.

45. Попов М.Е. Обработка деталей методами поверхностного пластического деформирования / Попов М.Е., Лебедев В.А. Ростов - на - Дону, РИСХМ -1986,45 с.

46. Прокопец Г.А. Интенсификация процесса виброударной обработки на основе повышения эффективности вибрационного воздействия и учета ударно-волновых процессов. Дис. . канд. техн. наук: 05.02.08 / Прокопец Г.А. Ростов-на-Дону, 1995 - 196с.

47. Регель В.Р. и др. Кинетическая природа прочности твердых тел / Регелъ В.Р. идр.-М., 1974.-167с.

48. Рыковский Б.П. Местное упрочнение деталей поверхностным наклепом / Рыковский Б.П., Смирнов В.А, Щетинин Г.М. М.: Машиностроение, 1985 -152 с.

49. Саверин М.М. Дробеструйный наклеп / Саверин М.М. М.: Машгиз, 1955, 312 с.

50. Серебряков В.И. Формирование остаточных напряжений при дробеупрочнении / Серебряков В.И. / / Новое технол. оборуд, оснастка и инструм. дня мех. обраб. и сборки: Матер, семин. М, 1990. С. 45 49.

51. Смелянский В.М. Механика упрочнения поверхностного слоя деталей и машин в технологических процессах ППД / Смелянский В.М. М.: Объединение «Машмир», 1992.-60с.

52. Соловьев Д. Л. Обеспечение качества деталей машин упрочняющей статико-импульсной обработкой Дис. канд. техн. наук : 05.02.08 / Соловьев Д. Л. -Муром, 1998-185 с.

53. Тарасова Е.А. Разработка и исследование способов комбинированной упрочняющей обработки для повышения эксплуатационных свойств винтовых передач Дис. . канд. техн. наук : 05.02.08 / Тарасова Е.А.-Н.Новгород, 2000 132 с.

54. Федоров В.В. Кинетика повреждаемости и разрушения твердых тел / Федоров В.В. Ташкент.: Издательство «ФАН», 1985.-166с.

55. Федоров В.В. Термодинамические аспекты прочности и разрушения твердых тел / Федоров В.В. Ташкент.: Издательство «ФАН», 1979,-168с.

56. Френкель Я. И. Введение в теорию металлов / Френкель Я. И. М., 1958,-368с.

57. Холоденко Н.Г. Виброударная отделочная обработка гребных винтов в условиях судоремонтного производства. Дис. . канд. техн. наук : 05.02.08 / Холоденко Н.Г. Ростов-на-Дону, 2001

58. Чепа П.А. Технологические основы упрочнения деталей поверхностным деформированием / Чепа П.А. Минск: Наука и Техника, 1980.-98с.

59. Чепа П.А. Технологические основы упрочнения деталей поверхностным пластическим деформированием / Чепа П.А. Минск: Наука и техника, 1981. 128 с.

60. Чепа П.А. Эксплуатационные свойства упрочненных деталей / Чепа H.A., Андрияшин В.А. Минск: «Наука и Техника», 1988.-192с.

61. Шевцов С.Н. Компьютерное моделирование динамики гранулированных сред в вибрационных технологических машинах / Шевцов С.Н. Ростов-на-Дону: Изд-во СКНЦ ВШ. - 194 с.

62. Школьник JI.M. Методика усталостных испытаний / Школьник JI.M. -Справочник. М.: Металлургия, 1978.304 с.

63. Юркевич А. П. Интенсификация упрочняющей обработки на основе улучшения контактноговзаимодействия . Дис. канд. техн. наук : 05.02.08 / Юркевич А. П. Ростов-на-Дону. 1985 -169с.