Поверхностное упрочнение. 
Сопротивление материалов с использованием вычислительных комплексов

Существенное влияние на усталостную прочность оказывают остаточные напряжения в поверхностном слое детали. На рис. 15.20 показано распределение напряжений при растяжении упрочненной детали с концентратором напряжений. Остаточные напряжения сжатия, накладываясь на рабочие напряжения растяжения в детали, вызывают снижение пиков напряжений и, как следствие, повышают усталостную прочность детали. Остаточные напряжения растяжения, наоборот, увеличивают пики напряжений и снижают усталостную прочность.

Рис. 15.20. Распределение напряжений при растяжении упрочненной детали с концентратором напряжений.

Для создания в поверхностном слое остаточных напряжений сжатия, а также для увеличения прочности поверхностного слоя используют различные способы поверхностного упрочнения: механические (дробеструйный наклеп, обкатка роликами); термические (поверхностная закалка токами высокой частоты ТВЧ); химико-термические (азотирование, цементирование, цианирование) Некоторые виды поверхностной обработки вызывают появление в поверхностных слоях остаточных напряжений растяжения, снижающих прочность: шлифование, хромирование, никелирование, воронение. Для снятия остаточных напряжений в этих случаях необходим отжиг детали после обработки. При токарной обработке острым резцом возможно появление остаточных напряжений растяжения. При грубой обточке тупым резцом с уменьшенным углом наклона задней грани резца вследствие пластической деформации могут возникнуть остаточные напряжения сжатия, повышающие прочность.

Влияние поверхностного упрочнения оценивается коэффициентом Ку о_ 1упроч/^— 1неупроч ^ ^" ПХС о_|у_Пр_ОЧ и ^_|ц_еупроч пределы выносливости при симметричном цикле соответственно упрочненного и неупрочненного образцов. Эффект упрочнения особенно велик для деталей с концентраторами напряжений К_у~2—3, тогда как для глад;

ких деталей К_у< 1,4.