Механизм наноструктурирования поверхности деталей машиностроения при дробеструйной обработке

Актуальность. В работе рассматривается дробеструйная обработка, являющаяся широко применяемым методом для улучшения определенных свойств поверхности деталей (таких как усталостная прочность, твердость, долговечность) благодаря холодной пластической деформации, в результате которой происходит наноструктурирование поверхности обрабатываемого материала, сопровождающееся уменьшением размеров зерна его кристаллической структуры. Изучены условия формирования наноструктурированного поверхностного слоя при обработке деталей потоком дроби. Целью исследования является определение условий наноструктурирования поверхности при дробеструйной обработке за счет холодной пластической деформации, определяемой воздействием дроби, которая соударяется с обрабатываемой поверхностью с высокой скоростью. Методы. Для решения поставленной задачи использованы уравнения контактной задачи теории упругости о действии сосредоточенной силы на упругое полупространство, роль которого выполняет обрабатываемая деталь. Определены условия наступления пластической деформации в поверхностных слоях обрабатываемой детали. Холодная пластическая деформация обеспечивает наноструктурирование поверхностного слоя обрабатываемой детали, повышение прочности, усталостной долговечности, улучшение триботехнических характеристик. Результаты. На основании контактной задачи теории упругости решена задача формирования наноструктурированного слоя на поверхности обрабатываемой детали при дробеструйной обработке. Получена аналитическая зависимость, позволяющая прогнозировать переход материала в пластическое состояние и наноструктурировать поверхность обрабатываемой детали при дробеструйной обработке.