Поверхностное пластическое деформирование
Пове́рхностное пласти́ческое деформи́рование, обработка материала давлением, при которой пластически деформируется только его поверхностный слой; способ улучшения эксплуатационных (функциональных) свойств изделий без изменения их линейных и объёмных размеров. Основной механизм поверхностного пластического деформирования – сдвиговая деформация в зоне силового воздействия деформирующего инструмента при достижении предела текучести обрабатываемого материала. Поверхностному пластическому деформированию может подвергаться вся поверхность или отдельные (локальные) участки детали, требующие повышения эксплуатационных свойств (например, при снятии остаточных растягивающих напряжений в сварных швах, для повышения твёрдости заострённых кромок режущего инструмента, повышения износостойкости трущихся поверхностей деталей, увеличения сопротивления усталости лонжеронов, барабанов колеса шасси, воздушных винтов и др).
Локальная пластичная деформация проявляется в виде т. н. ковочного креста под углом 45° к поверхности в зоне контакта деформирующего инструмента с изделием, вызывая потерю устойчивости и смещение ограниченного объёма деформируемого материала, наведение остаточных сжимающих напряжений. Глубина пластически деформированной зоны и равномерность обработки зависят от уровня напряжений, размеров, массы и формы деформирующего инструмента, скорости и силы воздействия, направления удара относительно поверхности изделия, свойств обрабатываемого материала и рабочего инструмента. В результате регламентированной локальной холодной деформации обеспечивается изменение структурно-фазового состояния поверхностной зоны материала, из которого изготовлено изделие, и достигается повышение прочности, твёрдости и наведение высокого уровня остаточных сжимающих напряжений, что способствует увеличению сопротивления усталости, износостойкости, коррозионной стойкости изделия.
Оптимальные параметры поверхностного пластического деформирования устанавливают по результатам повышения эксплуатационных свойств каждого конкретного вида изделия. Наиболее эффективный метод поверхностного пластического деформирования – виброударная УЗ-обработка, осуществляемая жёстко или полусвободно закреплённым металлическим инструментом с большой частотой, скоростью и интенсивностью удара при незначительном разогреве обрабатываемой поверхности изделия. Применяются также выглаживание (скольжение инструмента по локально контактирующей с ним поверхности деформируемого материала), обдувка стальными шариками и др.