Размещено на http://www.Allbest.Ru/
Параметри, які характеризують якість поверхні
1. Фізико-механічні параметри
Один із основних показників якості машин – надійність – суттєво залежить від експлуатаційних властивостей їх деталей і з’єднань, які визначаються технологією виготовлення.
Надійність деталі багато в чому залежить від стану поверхневих шарів, оскільки руйнування починається якраз із зовнішніх поверхонь. Вимоги до їх якості безперервно підвищуються в міру інтенсифікації режимів роботи деталей.
Якість поверхні – це комплексний показник, що характеризується фізико-механічними і геометричними параметрами поверхневого шару.
До фізико-механічних параметрів відносять: твердість; деформаційне зміцнення (наклеп); залишкові напруження.
Твердість – це здатність поверхні чинити опір проникненню більш твердого тіла.
Розрізняють твердість вихідного матеріалу (серцевини) і поверхневого шару. З точки зору експлуатації деталей, більший інтерес викликає твердість поверхневого шару, яка звичайно вища твердості серцевини.
Зміцнення поверхневого шару відбувається на фінішних операціях та операціях що їм передують (технологічна спадковість).
В лабораторних умовах глибину та інтенсивність зміцнення поверхневого шару визначають методом вдавлювання алмазної піраміди на приладі ПМТ-3. У виробничих умовах твердість матеріалу вимірюють за Брінелем, Роквеллом, Вікерсом та іншими способами. При застосуванні методу Роквелла застосовують твердоміри Супер-Роквелла. Співвідношення чисел твердості, визначених різними методами, наведені в табл.
Наклеп характеризується наступними показниками:
товщиною наклепаного шару h' (це – глибина шару, здеформованого в результаті силової взаємодії інструмента з оброблюваною поверхнею);
інтенсивністю наклепу, яка визначається відношенням мікротвердості Нmп досліджуваної поверхні до мікротвердості матеріалу, розташованого під наклепаним шаром (рис. 1):
Нm с; I = Hμп/Нμс.
Залишкові напруження характеризують: величина, характер розподілу і знак внутрішніх напружень.
Внутрішні напруження – це прояв внутрішніх сил у поверхневих шарах металу після закінчення силової чи теплової дії. Вони можуть бути розтягуючими і стискаючими (рис. 2).
Таблиця 1. Порівнювальна таблиця твердості металів і сплавів
твердість по |
|||||||||||||
Бринелл |
Віккерс |
Бринелл |
Віккерс |
Роквелл |
Супер Роквелл |
Бринелл |
Віккерс |
Роквелл |
Супер Pоквелл |
Бринелл |
Віккерс |
Роквелл |
Супер Роквел |
146 |
147 |
202 |
201 |
– |
– |
293 |
291 |
31 |
32,9 |
460 |
502 |
48 |
49,3 |
149 |
149 |
207 |
209 |
18 |
20,2 |
302 |
305 |
33 |
34,8 |
477 |
534 |
49 |
50,3 |
153 |
152 |
212 |
213 |
19 |
21,2 |
311 |
312 |
34 |
35,8 |
495 |
551 |
51 |
52,2 |
156 |
154 |
217 |
217 |
20 |
22,2 |
321 |
320 |
35 |
36,8 |
512 |
587 |
52 |
53,2 |
159 |
159 |
223 |
221 |
21 |
23,1 |
332 |
335 |
36 |
37,7 |
532 |
606 |
54 |
55,2 |
163 |
162 |
229 |
226 |
22 |
24,0 |
340 |
344 |
37 |
37,7 |
555 |
649 |
56 |
57,1 |
166 |
165 |
235 |
235 |
23 |
25,0 |
351 |
361 |
38 |
39,6 |
578 |
694 |
58 |
59,0 |
170 |
171 |
241 |
240 |
24 |
26,0 |
364 |
380 |
39 |
40,6 |
600 |
746 |
59 |
60,0 |
174 |
174 |
248 |
250 |
25 |
27,0 |
375 |
390 |
40 |
41,6 |
627 |
803 |
61 |
62,0 |
179 |
177 |
255 |
255 |
20 |
28,0 |
387 |
401 |
41 |
42,5 |
652 |
887 |
63 |
64,1 |
183 |
183 |
262 |
261 |
27 |
39,0 |
402 |
423 |
43 |
44,0 |
– |
940 |
65 |
65,8 |
187 |
186 |
269 |
272 |
28 |
30,0 |
418 |
435 |
44 |
45,4 |
– |
1021 |
67 |
67,8 |
192 |
190 |
277 |
278 |
29 |
31,0 |
430 |
460 |
45 |
46,4 |
– |
1114 |
69 |
– |
196 |
197 |
286 |
285 |
30 |
31,9 |
444 |
474 |
47 |
48,4 |
– |
1220 |
72 |
– |
Рис. 1 Глибина h та інтенсивність наклепу І
Рис. 2. Розподіл внутрішніх напружень у поверхневому шарі: 1 – стискаючі напруження; 2 – розтягуючі напруження
Глибина та інтенсивність наклепаного шару, а також внутрішні напруження на кресленнях не вказуються головним чином через відсутність надійних методів контролю цих параметрів у виробничих умовах. Шорсткість і твердість завжди вказуються на робочих кресленнях.
Крім переліченого, фізико-механічні властивості поверхневого шару характеризуються певною орієнтацією їх деформованих зерен, зміною їх форми і розмірів, цілісністю матеріалу поверхневого шару, наявністю в ньому макро- і мікротріщин, структурними перетвореннями тощо.