Azərbaycan Respublikası Təhsil Nazirliyi Azərbaycan Memarlıq və İnşaat Universiteti

Azərbaycan Respublikası Təhsil Nazirliyi
Azərbaycan Memarlıq və İnşaat Universiteti

Mexanikləşdirmə və Avtomatlaşdırma fakültəsi

Metalşünaslıq və maşın mexanikası kafedrası
Fənnin adı: Materialşünaslıq
Mövzu: Səthi plastiki deformasiya (SPD) üsulları ilə möhkəmləndirmə

Məruzəçi: Texnika elmləri namizədi , dosentAslanov Telman İmran oğlu

MÜHAZİRƏNİN PLANI

1. 
   SPD-nin fiziki mahiyyəti
   
2. 
   Almazla hamarlama mütərəqqi möhkəmləndirmə üsulu kimi
   
3. 
   Almazla hamarlamanın poladların mexaniki və istismar xassələrinə təsiri haqqında
   
4. 
   SPD-nin mexanizmi haqqında
   

ƏDƏBİYYAT

1. 
   Aslanov T.İ. Metallar texnologiyasının əsasları və tikintidə qaynaq işləri. Bakı,”Təhsil” NPM-2002, 528 səh.
   
2. 
   Şükürov R. Metalşünaslıq, Bakı, 2009
   

Fakültəsinin Elmi-metodiki

Şurasında təsdiq olunmuşdur.
01.09.2020
Bakı-2021

Mövzu 14: Səthi plastiki deformasiya (SPD) üsulları ilə möhkəmləndirmə

Müxtəlif maşın hissələrinin və konstruksiyaların sıradan çıxma səbəblərinin analizi göstərir ki, əksər hallarda dağılma metalın səthindən başlayır. Hissənin istismar xassələri və uzunömürlülüyü onun səthinin vəziyyətindən (həndəsi parametrlərindən və fıziki-mexaniki xassələrindən) çox asılıdır. Buna görə də metalın yalnız səthinin müəyyən qatının plastiki deformasiya üsulu ilə möhkəmləndirilməsi (döyənəkləndirilməsi) xüsusi əhəmiyyət kəsb edir. Bu üsullar səthi plastiki deformasiya (SPD) üsulları adlanır.
SPD hissələrin yorulma möhkəmliyini, yeyilməyə müqavimətini yüksəldir və bununla maşın və konstruksiyanın etibarlılığını və uzunömürlülüyünü artırır. Səthi döyənəklənmə zamanı metalın üst qatının mikrostıukturu və fıziki-mexaniki xassələri dəyişir, bərkliyi və möhkəmliyi artır, kələ-kötürlüyü azalır, hissənin iş qabiliyyətinə müsbət təsir göstərən sıxıcı qalıq gərginlikləri yaranır.
SPD digər möhkəmləndirmə üsulları (termiki və ya kimyəvi-termiki emal) ilə birlikdə tətbiq edildikdə daha yaxşı effekt verir. Bu zaman xeyli yüksək statiki və tsiklik möhkəmlik göstəricilərinə nail olmaq mümkündür.
SPD üsulları (diyircəklə və kürəciklə emal, almazla hamarlama və s.) arasında almazla hamarlama daha effektiv sayılır. Hamalamanın mahiyyəti almaz alətlə emal edilən hissənin qarşılıqlı əlaqəsi zamanı metalın səthinin elastiki-plastiki deformasiyaya uğramasından ibarətdir.
Hamarlayıcı alətlərin hazırlanması üçün sintetik (ballas -ASB, karbonado, ASPK) və ya təbii almazdan istifadə olunur (şəkil 1). Hamarlama üçün universal dəzgahlarda yerləşdirilən sadə tərtibatlar tətbiq edilir. Belə tərtibatlardan birinin konstruksiyası 2-ci şəkildə göstərilmişdir.
Müəllifin apardığı tədqiqatlar nəticəsində müəyyən olunmuşdur ki, almazla hamarlama nəticəsində 25H3, 50XФA, 40XH və 40XH2MA poladlarının səthi bərkliyi 110-140 HV, mikrobərkliyi isə 2000-2500 MPa qədər yüksəlir. Bu zaman döyənəklənmiş qatın qalınlığı 0,30 - 0,35 mm, kələ -kötürlüyün qiyməti isə R_a=0,03- 0,05 mkm-ə çatır.


Şəkil 1. Hamarlama üçün almaz alət


Şəkil 2. Xarici (a) və daxili (b) səthləri emal etmək üçün tərtibat
Almazla hamarlama tədqiq olunan bütün poladların yeyilməyə və yorulmaya müqavimətini xeyli dərəcədə artırır. Belə ki, 50XФA poladının dözümlülük həddi 840 MPa-dan hamarlama nəticəsində 1070 MPa-ya qədər yüksəlir (şəkil 3). Anoloji nəticələr digər poladlar üçün də alınmışdır. Bütün poladların yeyilməyə müqaviməti orta hesabla 2-4 dəfə artır.

Şəkil 3. Pardaxlanmış (1,2) və hamarlanmış (3,4) nümunələrin yorulmaya davamlılığı: 2.3-eksperimental əyrilər; 1,4-reqression analiz nəticəsində qurulan əyrilər
Almazla hamarlama nəticəsində poladların yorulmaya və yeyilməyə müqavimətinin artması aşağıdakı kimi izah olunur.
Hamarlama zamanı plastiki deformasiya metalın dərin qatlarına nisbətən nazik üst qatlarında daha çox dislokasiyalar yaranmasına səbəb olur. Yaranmış sıx dislokasiyalar bir - birinin hərəkətini çətinləşdirir və onların səthə çıxmasına mane olur.
Almazla hamarlamadan sonra səthin kələ-kötürlüyü xeyli azalır, girintilərin dairəvilik radiusu isə artır. Bütün bunlar gərginlik toplantılarının azalmasına və yorulmaya müqavimətin artmasına gətirib çıxarır. Hamarlama ilə emal olunmuş poladların yorulmaya müqavimətinin artma səbəblərindən biri də metalın üst qatlarında sıxıcı gərginliklərin yaranmasıdır.
Qeyd etmək lazımdır ki, pardaxlanmış poladlarda yorulma çatı səthdə yaranır, sürətlə dərinliyə işləyərək hissənin tez sıradan çıxmasma səbəb olur. Almazla hamarlamadan sonra isə yaranan sıxıcı gərginliklərin və deformasiya olunmuş qatın xassələri hesabına dağılma ocağı (yorulma çatı) səthdən 0,1-0,3 mm dərinliyə doğru yeıini dəyişir (şəkil 4). Döyənəklənmiş üst qatlar bu çatların səthə çıxmasına mane olur və nəticədə poladın dözümlülük həddi artır.

Şəkil 4. 50XФA poladından hazırlannuş pardaxlanmış (a) və hamarlanmış (b) nümunələrin yorulma sınığı
Almazla hamarlama nəticəsində yeyilməyə müqavimətin artmasının səbəbi poladın yalnız səthi bərkliyi deyil, həm də səthdə yaranan sıxıcı gərginliklər, kələ-kötürlüyün azalması, sürtünən səthlərin dayaq sahəsinin və çıxıntıların dairəvilik radiusunun kəskin dərəcədə artmasıdır.