де о„ — залишкові напруження стиску в послідовно розміщених шарах, Па; Е — модуль пружності матеріалу, Па; Е„ — площа шару, який послідовно знімається, мм2; А/„ — приріст площі після зняття шару, мм2; Д/7„ — приріст довжини після зняття шару, мм; /.„ — довжина зразка після зняття кожного шару, мм.

Твердість поверхні при обкочуванні збільшується для всіх матеріалів, і чим вища міцність оброблюваного матеріалу, тим вищий оптимальний тиск обкочування. Твердість зростає до глибини 2 мм, однак на глибині 1 — 1,5 мм збільшення твердості стає незначним.

8.3. Ультразвукове зміцнення

Обробка ультразвуковим інструментом передбачає кілька принципових схем (рис. 8.7).

При закріпленні виробу, який обробляється, на масивній основі (рис. 8.7, о) ультразвукові коливання поширюються спочатку по виробу, а потім по основі, де і затухають. Така схема обробки використовується переважно для локального поверхневого зміцнення великогабаритних виробів. Схема, в якій застосовано два магнітострикційні перетворювачі (рис. 8.7, б), призначена для збільшення амплітуди ультразвукових коливань.

Основним недоліком такої схеми є складне узгодження резонансних режимів роботи перетворювачів.

Довговимірні вироби при ультразвуковій обробці можна обробляти за такою схемою: один кінець закріплюється в концентраторі ультразвукових коливань, а другий або залишають вільним, або занурюють у розчини чи розплави солей, лугів із певними акустичними параметрами. Довжина виробів при такому способі обробки зазвичай кратна півдовжині ультразвукової хвилі.

Найефективнішою з погляду коефіцієнта використання енергії ультразвукових коливань є схема, яка передбачає застосування пасивної коливальної ланки (рис. 8.7, в).

Ультразвукові коливання проходять по оброблюваному виробу та пасивній коливальній лапці і, відбившись від вільного кінця останньої, повертаються в протилежному напрямку. Зазвичай коливальна система розраховується так, щоб фази відбитої і початкової хвиль збігалися, і при цьому відбувалось збільшення амплітуди коливань. Такі схеми використовуються для обробки виробів, діаметр яких дорівнює діаметру незакріпленого кінця концентратора або менший за нього. Обробка за наведеними

513