2. Підготовка зразків для рентгенівських зйомок

При дослідженні на дифрактометрах ДРОН – 2: ДРОН -3 зразки повинні мати розміри від 5 0,1мм до 50 мм. Для вимірювання ЗН в крупно габаритних деталях, зразок оптимальних розмірів 10 вирізується (бажано на електроіскровому верстаті) в місці найбільш критичному до впливу ЗН на властивості деталі. Перед вирізуванням на поверхню наносяться риски, що вказують характерні направлення – наприклад вісь обертання, направлення обробки та ін. Якщо поверхня зразка не пласка, її вирівнюють шліфуванням з подальшим видаленням деформованого шару травленням. При дослідженні розподілу ЗН по нормалі до поверхні видалення шару може проводиться на шліфувальному верстаті з обов’язковим видаленням наклепаного шару поліруванням та травленням. Досить часто завданням дослідження є вимірювання ЗН у локальних площинах. В такому випадку на поверхню зразка наклеюється тонка металева фольга з відповідним вирізом. Призначення фольги – поглинути проміння, що відзеркалено поверхнею, яка не представляє інтересу.

Порядок проведення роботи

1. По наданому зразку ( малюнку зразка) визначити орієнтацію головних напружень та сформулювати завдання оператору дифрактометра.

2. По результатам виданими оператором побудувати – графіки та визначити величину напружень.

3. Вказати можливі механізми появи залишкових напружень в деталі.

Звіт по роботі

Звіт по роботі повинен мати: 1. Малюнок деталі з вказаними направленнями головних напружень. 2. Роздруковані на принтері таблиці Excel з – графіками та значеннями напружень. 3. Аналіз механізмів виникнення залишкових напружень у об’єкті дослідження.

Контрольні запитання для самоперевірки і контролю підготовленості до лабораторної роботи

Як макронапруження впливають на вигляд дифрактограми?

До яких кутів (більшим або меншим) зміщуються максимуми на дифрактограмі при появі розтягуючих ( стискуючих) ЗН?

Що звуть еліпсоїдом деформацій?

Що вимірюють для визначення ЗН?

Як розташовані напруження σ₁+ σ₂ та σ_φ відносно поверхні деталі?

Чому вважають σ₃=0?

Накреслить - графік для випадку відʹємних ЗН. Як по ньому визначити величини σ₁+ σ₂ та σ_φ ?

Які дифракційні максимуми треба вибирати при вимірюванні ЗН?

З якою метою використовують еталон при аналізі ЗН?

Який матеріал та в якому стані треба взяти в якості еталону?

Як проводиться аналіз ЗН без використання еталону?

Яка послідовність рентгенівських зйомок при визначенні ЗН?

Провести аналіз можливих механізмів формування ЗН при лазерному легуванні сталі 20 хромом (рис.6)

Рис. 6. Діаграма стану Fe – Cr.

Додаток 1.Матеріал дзеркала аноду та відповідні довжини

хвиль Кα компоненти спектру

Матеріал дзеркала аноду	Довжина хвилі Кα компоненти, Å
Cr Fe Co Cu Mo	2,2909 1,9373 1,7902 1,5418 0,7107

Варіанти індівідуальних завданнь до роботи №2

Варіант1

Лазернозагартована сталь 40ХНМА, безперервне випромінювання. (211), CrKα, Е= 21Е4МПа, μ=0,28

1. На малюнку вказати направлення головних напружень

Загартована зона

2. Розрахувати величини напружень

ѱ	Θ1	Θ2
0 26,6 39,2 50,8	78,04 78,06 78,1 78,12	78,04 78,02 78,0 77,96

3. На які механічні властивості вплинуть розраховані напруження

3. Які причини їх виникнення?

Варіант 2.

Лазерне газопорошкове наплавлення валу, порошок на базі Fe. , (211), CrKα, Е= 21Е4МПа, μ=0,28

1. На малюнку вказати направлення головних напружень

2. Розрахувати величину напружень

ѱ	Θ1	Θ2
0 26,6 39,2 50,8	78,11 78,13 78,15 78,18	78,11 78,14 78,18 78,20

3. На які механічні властивості вплинуть розраховані напруження?

4. Які причини їх виникнення?

Варіант 3

Лазернолегована сталь10, легуючи елементи Ti, Cr. , (211), CrKα, Е= 21Е4МПа, μ=0,28

1. На малюнку вказати направлення головних напружень

Легована поверхня

2. Розрахувати величини залишкових напружень

ѱ	Θ1	Θ2
0 26,6 39,2 50,8	78,06 78,03 78,01 77,90	78,06 78,02 78,0 77,91

3. На які механічні властивості вплинуть розраховані напруження

4. Які причини їх виникнення?

Варіант 4.

Лазернозагартована сталь 38ХМЮА. Безперервне випромінювання. (211), CrKα, Е= 21Е4МПа, μ=0,28

1. На малюнку вказати направлення головних напружень

загартована поверхня

2. Розрахувати величини залишкових напружень

ѱ	Θ1	Θ2
0 26,6 39,2 50,8	78,08 78,09 78,12 78,18	78,08 78,05 78,01 77,90

3. На які механічні властивості вплинуть розраховані напруження

4. Які причини їх виникнення?

Варіант 5

Лазерне газопорошкове наплавлення корінної шийки колінчастого валу ва, порошок системи Fe(85%) – B – C , (211), CrKα, Е= 210ГПа, μ=0,28

1. На малюнку вказати направлення головних напружень

2. Розрахувати величини залишкових напружень

ѱ	Θ1	Θ2
0 26,6 39,2 50,8	78,14 78,16 78,19 78,23	78,14 78,18 78,22 78,31

3. На які механічні властивості вплинуть розраховані напруження

4. Які причини їх виникнення?

Варіант 6 Лазернолегована сталь У12, легуючи елементи W,V. (211), CrKα, Е= 21Е4МПа, μ=0,28

1. На малюнку вказати направлення головних напружень

Легована поверхня

2. Розрахувати величини залишкових напружень

ѱ	Θ1	Θ2
0 26,6 39,2 50,8	78,11 78,18 78,24 78,30	78,11 78,16 78,20 78,29

3. На які механічні властивості вплинуть розраховані напруження

4. Які причини їх виникнення?

Варіант 7

Лазерно загартована сталь 15Х6Н3ВФТЮА, , (211), CrKα, Е= 21Е4МПа, μ=0,28

1. На малюнку вказати направлення головних напружень

З агартована поверхня

2. Розрахувати величини залишкових напружень

ѱ	Θ1	Θ2
0 26,6 39,2 50,8	78,07 78,12 78,19 78,29	78,07 78,14 78,21 78,28

3. На які механічні властивості вплинуть розраховані напруження

4. Які причини їх виникнення?

Варіант 8

Лазерне газопорошкове наплавлення, порошок системи Fe (75%) – WC – Cr – Ti. (211), CrKα, Е= 21Е4МПа, μ=0,28

1. На малюнку вказати направлення головних напружень

2. Розрахувати величини залишкових напружень

ѱ	Θ1	Θ2
0 26,6 39,2 50,8	78,04 78,0 77,9 77,88	78,04 78,01 77,91 77.87

3. На які механічні властивості вплинуть розраховані напруження?

4. Які причини їх виникнення?

Варіант 9.

Лазернолегована сталь 15Х, легуючи елементи Cr, V, Cu. , (211), CrKα, Е= 21Е4МПа, μ=0,28

1. На малюнку вказати направлення головних напружень

Легована поверхня

2. Розрахувати величини залишкових напружень

ѱ	Θ1	Θ2
0 26,6 39,2 50,8	78,13 78,06 78,0 77,9	78,13 78,03 77,92 77,86

3. На які механічні властивості вплинуть розраховані напруження?

4. Які причини їх виникнення?

Варіант 10

Лазерне газопорошкове наплавлення. Порошок Fe (90%) – Cr – Mo – Al, , (211), CrKα, Е= 21Е4МПа, μ=0,28

1. На малюнку вказати направлення головних напружень

Наплавл. поверхня

2. Розрахувати величини залишкових напружень

ѱ	Θ1	Θ2
0 26,6 39,2 50,8	78,09 78,12 78,20 78,30	78,09 78,14 78,25 78,31

3. На які механічні властивості вплинуть розраховані напруження?

4. Які причини їх виникнення?

Варіант 11

Сталь 08Ю лист товщиною 20мм.. Лазерне гартування з оплавленням одиничним імпульсом з гауссовим розподілом інтенсивності.

(211), CrKα, Е= 21Е4МПа, μ=0,28

1. На малюнку вказати направлення головних напружень

2. Розрахувати величини залишкових напружень

ψ	Θ1	Θ2
0 26,6 39,2 50,8	78,32 78,31 78,30 78,29	78,32 78,30 78,30 78,29

3. На які механічні властивості вплинуть розраховані напруження?

4. Які причини їх виникнення?

ЛАБОРАТОРНА РОБОТА №3