Способ качественного определения частиц абразива на металлических поверхностях после механической обработки

СООЭ .,ОПЕТСКИХ СОЦИАЛИСТИЧЕС,ИХ РГСПУ 6 ЛИК 51)5 6 01 В 11/28 ГОСУ",ЛРСТВЕ.ПЕЛЙ К 01 ЛИТЕТПО И 306 РЕТЕИЯ 1 Л И ОТКРЫТИЯ 1 ЛПРИ ГКНТ СССР ОПИСАНИЕ ИЗОБ Т К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВ Бюл. М 1филиал Всесоюзного наьского института подшленностин, Н.С.Галанов, Е.А.Оспунов и В.П,Курылева7(088.8) учнопни,П, и Тэйбор тел. М.: Маш Трение итроенив,(54) СП О СО Б КА Ч Е СТ ЛЕНИЯ ЧАСТИЦ АБРА ЧЕСКИХ ПОВЕРХ МЕХАНИЧЕСКОЙ ОБР (57) Изобретение отно ной технике и может бь контроля шлифованны ВЕННОГО ОПРЕДЕЗИВА НА МЕТАЛЛИНОСТЯХ ПОСЛЕ АБОТКИсится к измерительть использовано для х поверхностей узлов из общепереносв чакой обрвботафии, при Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано для контроля шлифованных поверхностей узлов трения,При операциях шлифования и полирования частицьинструмента абразивного круга могут быть перенесены на поверхность обьекта обработки,Наличие абразивых частиц на поверхности деталей узлов трения может привести к повышенному износу контактирующих поверхностей,Поэтому важно определить наличие и расположение абразивных частиц на поверхности. Одним изучения и механичес торадиогр перед обра ронному о цы на пов счетчиком счетчиком ткои де луче ниюрхностГейгера остьюов.кой сущк предла спосоючений(56) Боуден фсмазка твердых1968 с 113Подрезсваные включенияонных сталей,машиностроени и др, Мелкие сульфидверхности Оонструкциник ЦНИИ технологииМ. 206, 1988, с. 76-78,5 О 1703967 А 1 трения. Цель изобретения - расширение информативности способа за счет использования оптических свойств кристаллов абразива, идентификации частиц любого размера, а также обеспечения возможности вще и количественного определения частиц абразива. Способ качественного и количественного определения частиц абразива на металлических поверхностях после механической обрвботки (шлифования, полирования) заключается в том. что идентификацию абразивных частиц производят методом исследования поверхностной структуры. Идентификацию абразивных включений и подсчет абразивной загрязненности и роизводят в поляризованном свете с поворотом вокруг исследуемой поверхности на углы 30, 45 и 600, причем количество частиц на единицу площади вычисляется как разность А 1 - А 2, где А 1 - число светящихся частиц при повороте на угол 30 (или средняя величина при подсчете частиц при повороте на угол 30 и 60); А 2 - число частиц при повороте поверхности на угол 450, 1 ил. ринятых методов для стиц инструмента при ке является метод авкотором инструмент али подвергают нейтперенесенные частиеталлв регистр;руют и сцинтилляционным Способ отличается малой точ небезопасен для экспериментаторНаиболее близким по техниче ности и достигаемым результатам гаемому способу является определения неметаллических вкл5 10 15 20 25 30 35 45 50 55 ватно установить вид загрязнений на вс металлической матрице с помощью просвечивающего и растрового электронных микроскопов с привлечением рентгеновского микроанализа .Сульфидные включения экстрагируют с поверхности излома в угольную реплику и с помощью рентгеновского микроанализатора определяют химический состав включений, их тип, место расположения и характер взаимодействия с матрицей.Способ позволяет идентифицировать частицы любого размера, но малопроиэводителен и требует применения дорогостоящего оборудования. Кроме того, точность определения ограничивается тем, что абразивные частицы, прочно застрявшие в шлифованной, например, в тороидальной поверхности дорожки качения подшипника, практически невозможно полностью экстрагировать в угольную реплику, т.е. определенное количество частиц всегда будет оставаться на поверхности.Известный способ позволяет произвести только качественное определение частиц абразива, причем с недостаточной точностью, если частицами абразива являются алмаз или карбид бора. т.е. элементы с атомным весом менее 12 единиц. Количественное же определение частиц затруднено в ссязи со сложной поверхностью детали и невозможностью экстрагирования частиц в реплику.Цель изобретения - расширение инфор мативности способа эа счвт не только качвственного, но еще и количественного определения чэстиц абразива,Поставленная цель достигается тем, что в способе качественного определения частиц абразива нв металлических поверхностях после механической обработки, заключающемся в том, что исследуют структуру металлической поверхности и производят качественное определение частиц абразива, исследование структуры металлической поверхности производят в поляризованном свете, поворачивают исследуемую поверхность относительно оси, перпендикулярной к ней, на углы 30, 45 и 60 О, подсчитывают среднее число А 1 наблюдаемых светящихся частиц при повороте исследуемой поверхности на угол 45 О, а количественное определение частиц абразива производят по разности полученных чисел.На чертеже изображена схема, поясняющая способ и показывающая изменение оптических свойств поверхности и загрязнений при повороте на 0 - 90 О.Исследования показали, что применение поляризованного света позволяет адекметаллической поверхности по характеру их окраски и свечения, В процессе исследования установлено, что наиболее характерными признаками абразивных частиц являются интерференционные полосы вблизи частицы и изменение яркости частиц при повороте исследуемой поверхности на 30 - 60 О, а иекристаллические загрязнения (капли масла, воды, остатки моющего раствора) такими оптическими свойствами не обладают. Кристаллические вещества - металл, окисные пленки изменяют яркость при других значениях угла поворота поверхности.Под качественным определением частиц абразива на металлической поверхности подразумевается установление, что данное загрязнение поверхности является именно абразивной частицей (алмазом, электрокорундом, карбидом титана, оксидом хрома и т.и.). имеющей кристаллическое строение и под влиянием деформации при механической обработке внедренной в рабочей поверхности слой дорожки качения кол ьца подшипника.Под количественным определением подразумевается определение степени загрязненности поверхности, т.е. количество частиц абразива на единице площади поверхности,Идентификацию абразивных частиц производят при увеличении 100-1000 крат в поляризованном свете, используя оптические свойства кристаллов абразива.П р и м е р. Было проведено исследование абразивной загрязненности колец подшипников.Идентификацию типа и расположения абразивных частиц проводили на микроскопе "Кеофот" с приставкой для ориентировочных поляризационных исследований. Для определения плотности загрязнений на единицу площади использовалась окулярная головка для сравнения структур Р 10.Исследуемое кольцо перед установкой на микроскоп тщательно промывали в бензине или спиртобензиновой смеси, затем протирали хлопчато-бумажной салфеткой, смоченной в спирте, и насухо вытирали фильтровальной и конденсаторной бумагой (допускается обычная промывка колец, применяемая для деталей подшипников с последующей сушкой в сушильном шкафу). Увеличение выбирали так, чтобы глубина желоба исследуемого кольца не превышала фокусного расстояния объектива.Промытое кольцо устанавливали на предметный столик микроскопа. Вставку для смены режимов освещения заменялитавкой с полйризатором и включали в ход1703967 Абразивные вклщения, РазФЧж иски, окисные пленкй гаснут. ветятся нещибтааличеек - ;.иезагряэ. Составитель Л,ЛобзоваТехред М,Моргентал Корректор М,Максимишинец едактор С.Кулаков акаэ 54 Тираж Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР 113035, Москва, Ж, Раушская наб., 4 У 5 оизводственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 10 лучей подвижный анализатор, расположенный на сьемной направляющей,Затем устанавливали револьверныйдиск окуляра для сравнения структур, включая в ход лучей квадратную сетку, 5При скрещенных поляризаторе и анализаторе абразивные включения выглядят каксветящиеся яркие точки на темном фоне синтерференционными линиями.При повороте исследуемой поверхно Ости вокруг оси, параллельной ходу лучеймикроскопа, на 30 - 60 частицы абразиваменяют яркость от максимальной до минимальной (практически гаснут). Неметаллические (аморфные) загрязнения оптически 15изотропны. Другие кристаллические вещества - поверхность металла, окисные пленки меняют яркость при углах поворота 15 -75Проведя идентификацию обнаруженных частиц, подсчитывали количество вклю-,чений в каждом квадрате сетки, затемподсчитывали общее количество включенийв сетке. Исследования проводили на 10кольцах от партии в трех секторах на каждом кольце. Среднее количество включений по варианту определяли как среднее арифметическое значений, полученных в каждом секторе десяти колец,Формула изобретения Способ качественного определения частиц абразива на металлических поверхностях после механической обработки, заключающийся в том, что исследуют структуру металлической поверхности и производят качественное определение частиц абразива, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью расширения информативности способа за счет еще и количественного определения частиц абразива, исследование структуры металлической поверхности производят в поляризованном свете, поворачивают исследуемую поверхность относительно оси, перпендикулярной к ней, на углы 30, 45 и 60 О, подсчитывают среднее число А 1 наблюдаемых светящихся частиц при повороте исследуемой поверхности на угол 30 и угол 60 и число А 2 светящихся частиц при повороте на угол 45 О, а количественное определение частиц абразива производят по разности полученных чисел.