2. Эксплуатационные свойства

Специфический характер поверхностного слоя после ЭЭО существенно влияет на эксплуатационные свойства обработанных деталей: износостойкость, усталостную прочность, коррозионную стойкость и др.

Износостойкость таких поверхностей, по сравнению с поверхностями после механической обработки, значительно возрастает:

а) для трущихся во время эксплуатации деталей машин это объясняется, во-первых, характерной микрогеометрией обработанной поверхности, способствующей (благодаря лункам) лучшему удержанию тонкого слоя масла, находящегося между трущимися поверхностями, а во-вторых, наличием “белого слоя, отличающегося повышенной твердостью (Тонкий слой, образующийся на поверхности детали, нетравящийся в обычных условиях и обладающий по сравнению с основным материалом рядом отличительных свойств: резко возросшей твердостью и, следовательно, более высокой износостойкостью, иными антикоррозионными свойствами и др. Исследования химического и фазового составов этого слоя показали, что он образован из застывшего ранее расплавленного материала заготовки, вступившего в химическое взаимодействие с рабочей жидкостью. [18]);

б) для рабочих поверхностей элементов стальных штампов только благодаря наличию белого слоя;

в) для боковых поверхностей матриц вырубных твердосплавных штампов - по причине, указанной в пункте “б”, а также потому, что у таких матриц шероховатость поверхности, в отличие от поверхностей, обработанных другими методами, уменьшается. При ЭЭО вырезке профиля матриц проволочкой, кроме того, возможно возникновение в поверхностном слое сжимающих остаточных напряжений, способствующих стойкости рабочих элементов штампов.

Механическая прочность при статическом нагружении деталей, изготовленных ЭЭО, за исключением прочности на изгиб твердых сплавов, практически равноценна прочности деталей после обработки их резанием.

При ЭЭО твердых сплавов даже на таких режимах, которые гарантируют отсутствие микротрещин, наблюдается снижение прочности на изгиб, что объясняется изменением физико-химических свойств поверхностного слоя. Отжиг при температуре 900С восстанавливает прочность обработанного твердого сплава.

Усталостная прочность обработанных деталей, в связи с наличием оплавленного слоя и остаточных напряжений, несколько снижается.

Появление в поверхностном слое сетки микротрещин вызывает еще более резкое снижение усталостной прочности.

Для восстановления длительной прочности и выносливости деталей необходимо удалять припуск, равный, по меньшей мере, удвоенной глубине оплавленного слоя.

Различные виды последующей обработки (виброгалтовка, старение, пескоструйная обработка и электрополирование) могут значительно уменьшить остаточные напряжения и даже изменить их знак, благодаря чему усталостная прочность может стать практически такой же, как у деталей, полученных резанием.

Коррозионная стойкость материалов после ЭЭО, как и при обработке резанием, с повышением класса шероховатости поверхности повышается. Вместе с тем, специфика микрогеометрии поверхности после ЭЭО позволяет сделать заключение о том, что при грубых режимах коррозионная стойкость материалов по сравнению с механической обработкой должна быть ниже, при средних режимах-равноценна и на мягких режимах-выше.

Это может быть объяснено тем, что с уменьшением объема лунок вероятность попадания влаги на их сферы значительно меньше, чем во впадины неровностей, характерных для поверхностей, получаемых при механической обработке.