CHẤT LƯỢNG BỀ MẶT CHI TIẾT MÁY
4.2.2 Aûnh hưởng của độ biến cứng
a) Đối với tính chống mịn
Kim loại lớp bề mặt bị biến cứng thường nâng cao tính chống mịn vì nĩ làm giảm tác động tương hổ giữa các phân tử và tác dụng tương hổ cơ học ở chỗ tiếp xúc làm tăng làm tăng sự khuếch tán oxýt sắt; FeO, Fe2O3, Fe3O4 là các oxýt cĩ tác dụng ăn mịn kim loại.
Hiện tượng biến cứng bề mặt chi tiết máy cịn hạn chế quá trình biến dạng dẻo tồn phần của chi tiết máy, qua đĩ hạn chế hiện tượng chảy và hiện tượng mài mịn của kim
-117-
b) Đối với độ bền mỏi của chi tiết máy
Bề mặt bị biến cứng cĩ thể làm tăng độ bền mỏi từ 15% -20%. Chiều sâu và mức độ biến cứng của lớp bề mặt đều cĩ ảnh hưởng đến độ bền mỏi của chi tiết máy, vì nĩ làm cho các vết nứt tế vi phá hoại chi tiết rất khĩ sinh ra, nhất là khi bề mặt chi tiết cĩ ứng suất dư nén. Người ta thường hay dùng các phương pháp gia cơng như: phun bi, lăn ép bi hoặc đánh bĩng bằng kim cương, nong ép… để tạo nên lớp biến cứng bề mặt.
Tuy vậy biến cứng lại cĩ hại khi chi tiết làm việc lâu ở nhiệt độ cao, vì nĩ thúc đẩy mạnh quá trình khuếch tán trong lớp bề mặt (do biến dạng dẻo làm tăng thể tích riêng và làm giảm mật độ kim loại nên dưới tác dụng của nhiệt độ cao, chuyển động khuếch tán của các nguyên tử tăng nhanh) làm giảm độ bền mỏi của chi tiết máy.
c) Đối với tính chống ăn mịn hĩa học của lớp bề mặt chi tiết máy
Biến dạng dẻo và biến cứng lớp bề mặt cĩ mức độ khác nhau tùy theo thành phần kim loại khác nhau. Hạt ferit biến dạng nhiều hơn hạt péclit. Điều này làm cho năng lượng nâng cao khơng đều và thế năng điện tích thay đổi khác nhau. Các hạt ferit biến cứng nhiều hơn sẽ trở thành các anốt, các hạt ferít biến cứng ít hơn trở thành các catơt. Cũng do nguyên nhân đĩ các mạng lưới nguyên tử bị lệch với mức độ khác nhau trong các hạt tinh thể, kết qủa của biến dạng dẻo tạo nên sự khơng đồng nhất tế vi của kim loại đa tinh thể, trong đĩ sinh ra một số lượng lớn các phần tử ăn mịn, tác dụng này nhiều nhất là ở mặt phẳng trượt. Trong vùng này xảy ra hiện tượng hấp thụ mạnh và phát triển nhanh quá trình ăn mịn và khuếch tán ở lớp bề mặt.
Quá trình gia cơng cơ xảy ra biến cứng bề mặt và thay đổi độ nhẵn bĩng bề mặt làm thay đổi tính chống ăn mịn hĩa học của kim loại. Tốc độ ăn mịn thép trong dung dịch axít sunfuaric lỗng sau khi tiện cĩ thể nhanh gấp 12,5 lần so với sau khi đánh bĩng.