Способ определения параметров шаржированной поверхности

(51)5 О 01 М О//В 24 В 1/О СУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЫТИЯМИ ГКНТ СССР ПИСАНИЕ ИЗОБРЕ АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕПЬСТВУ 2нь)х частиц пыле определения па ой поверхности. яется повьппение б рования абразивной обработкиров шаржированизобретения яв 21 ) 4 287 523/31-022) 20.07.87 46) 07,02.90. Б 71) Институт све аметверн н ну ь Э,И. и др. Методы исслежированной поверхностииритиров. Абразивы963 ь с25-29РАМЕТРО(54) СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ПА ШАРЖИРОВАННОЙ ПОВЕРХНОСТИ (57) Изобретение относится ной обработке материалов, в ти к способам контроля нали абраз астно я ма к абразивноет быть исналичия шаром и остаются иде тонкого наневооруженным пластины поИзобретение относитсобработке металлов и можпользовано ири контролежированных абразивных чабразивной обработки ипараметров шаржированноЦелью изобретения яв ости в оведен му мат и отсу тсутс тв иц после еделения риалу данныи нствует, Этоем мелкодисоверхности. тся повьппеоса материала ов ти оценки иараметоверхности,едставлена поверх в товерно ванной иг, 1 и анная и н состоянии)е и ость,вать с исследуееис т даж норм и небольших обрабо вид св поверх ьных услови и в лен ху; нстьь тины в шаржроисходит а тором все ш втирании илас поверхность пизнос, при ко )е зерна изнаш ваннуюзивныйров анньвязкой длагае роле к к ивают матер астины неза изно род силастичнои и стины адгез лов АН УССР ительное произв(56) Кремендования шардоводочныхУ 6 (38)ь 1 юл. )1 ф 5рхтвердых материаКиевское стгнкостроиодственное объединениеВ.В.Маковецкий,Я.А,Лещинер ластичнь лоФиг 2 аназрез,мом способе возникаачества шаржированиа вязкой пластичнойионно взаимодействую ти оценки параметров шаржироповерхности. Для этого пласти пластичного материала с твердо стью, меньшеи твердости шаржирующихчастиц, перемещают относительно шаржированной поверхности с усилием,обеспечивающим абразивный износ этойпластины, После этого определяют параметры шаржированной поверхности сучетом площади шаржированной поверхности, не покрытой пластичным материалом, При этом в качестве параметроввыбирают равномерность и степень шаржирования, определяемые по представленным математическим зависимостям,2 ил., 1 табл. с исследуемымна его поверхлета, хорошоглазом, При пнешаржированнлет практичесобъясняется оперсных продукпластины, котзионно взаимодмым материаломо от высоты выступания зерен надшаржированной поверхностью и величи"ны затупления их вершин, при этомсглаживаются выступающие вершинышаржированных зерен, В. углубленияхмежду зернами находятся мелкозернис-тые продукты износа материала пластины.и те абразивные зерна и их частицы, которые удалены с поверхностипосле обработки пластичным материалом,Таким образом, на шаржированнойповерхности, где зерна равномерноразделены, образуется ровный налетцвета продуктов износа пластичногоматериала, а там, где зерен нет,пятна цвета обрабатываемого материала.Дополнительная обработка шаржированной поверхности антифрикционнымиматериалами приводит к сглаживаниювыступающих частей импрегнированныхчастиц, увеличению опорной поверхности и устраненмэ взаимного контакта 25адгезионно-активного материала ВТ 8.В результате износостойкость увеличивается в 7 - 10 раз, а коэффициенттрения снижается в шесть раз по сравнению сьчистым материалом,1Равномерность распределения шаржированных зерен определяют как отношение площади шаржированной поверхности, покрытой пластичным материалом (фиг, 1), к общей площади исследуемой поверхности, На неравномерношаржированной поверхности 1 образуются пятна 2, не покрытые пластичнымматериалом, которые видно невооруженным глазом, Размеры этих пятен определяют любым мерительным инструментом, например линейкой. Учитывая размеры больших пятен поверхности, непокрытых пластичным материалбм, определяют равномерность шаржирования.Равномерность распределенияшаржированных зерен определяют навсей поверхности, но если поверхностьдостаточно большая, равнамерностьшаржирования определяют на ее участке, если площадь этого участка вдесять раз больше средней площадипяти наибольших пятен поверхности,не покрытых пластичным материалом.Опытным путем установлено, что если55соотношение площадей Б(10, тоуменьшается точность определения равномерности швржирования. На равномерно шаржированной поверхности образуются микропятна 3(фиг. 1), не покрытые пластичнымматериалом, которые невооруженнымглазом не видны, Размеры микропятен3 определяют с помощью лупы с 12 кратным увеличением, на которой нане.сена сетка для подсчета площади пятен. Степень шаржирования определяют как отношение площади поверхности, покрытой пластичным материалом,к равномерно шаржированной площади,исследуемой поверхности. Измерейияпроводят на равномерно шаржированнойповерхности или участке этой поверхности путем измерения площади микропятен, не покрытых пластичным материалом.,П р и м е р, Плоские образцы из стали ч 5 и чугуна СЧ 18 размером 50 х 30 мм шаржируют алмазным зерном, Путем перемещения по поверхности образцов плоского полированного стекла (известный способ)контролируют наличие импрегнированных частиц на шаржированном участке, Затеи поверхность образцов доводят до притупления вершин импрегнированных частиц. После данной операции проводят пов- торный контроль путем перемещения по образцу плоского полированного стекла, На стекле практически нет рисок, что говорит об отсутствии шаржированных частиц, Изучение данных образцов на сканирующем мксроскопе Кэмпскан показало, что на шаржированной поверхности образца находится значительное количество импрегнированных алмазных частиц с притуплен- ными вершинами. Для контроля наличия шаржированных частиц в образцах по предлагаемому способу в качестве пластичногоматериала используют медь и латунь,Образцы вручную натирают пластинойиз меди либо латуни с различнымидавлениями, в результате поверхность,равномерно шаржированная алмазнымизернами, покрывается сплошным налетом красного цвета (медь) либожелтого цвета (латунь), а на неравномерно шаржированной поверхностиобразуются серые пятна, на которыхналет отсутствовал,Равномерность распределения шаржированных частиц определяют но фбр"муле15415Б"1 00,зчРезультаты опыт ов представлены в таблице.Приведенные результаты показывают, что равномерность распределения шаржированных частиц можно определить путем нанесения на поверхность плас тичного материала, так как перемещение полированного стекла на шаржированной поверхности такой информации не дает.Степень шаржирования определяют 15 по ФормулеС = К -О- - " 1002.126раза по сравнению с шаржированными образцами.Испытания образцов на противоззпирную стойкость проводят на м,:1 шине трения при различных давлениях (таблица), Установлено, что шаржирование образцов с последующей обработкой пластичным материалом позволяет увеличить противоэадирную стойкость стали 45 в четыре раза, а чугуна СЧ 18 в 1,5 раза по сравнению с шаржированными образцами,Испытания показали, что достоверность оценки качества шаржирования путем перемещения по шаржированной поверхности пластины иэ вязкого плас тич ног о материала в озрас тает в два раза.Бч - . Бн100 Х,Бч где Ц 50 55 Результаты, полученные путем применения полированного стекла, неимеют количественных выражений и являются очень приближенными. Достоверность оценки степени шаржированияпредлагаемым способом по сравнениюс известным возрастает ориентировоч"но в два раза Сравнение результатовизмерения степени шаржирования предлагаемым способом и на микроскопе"Кзмкан" показывает их достоверностьв пределах погрешности измерений,которая составляет 207,О, прочности закрепления оставших- . ся абразивных зерен судят по танген- циальным усилиям, которые возникают после приложения различных нормальных усилий к пластичной пластине. Измерение усилий осуществляют с помощью динамометра УДИ. Прочность закрепления зерен в образцах, обрабо-танных латунью, обеспечивает их гарантированное удержание при тангенциальных нагрузках около 500 Н на 1 см таблица), Данная величина1является ориентировочной характеристикой степени закрепления зерен в шаржированном материале.Для оценки износостойкости и задиростойкости шаржированной поверхности с последующим нанесением пластичного материала проводят испытания на трение на машине трения. Испытания образцов проводят при давлении 0,3 М 1 а; скорости перемещения 5,4 м/с 1 времени испытаний 100 ч, Как видно, иэ таблицы, износостойкость шаржированных образцов после обработки пластичным материалом возрастает в два Формула изобретения Способ определения параметровшаржированной поверхности, согласнокоторому пластину из материала ствердостью, меньшей твердости шаржирующих частиц, перемещают относительно шаржированной поверхности с усилием обеспечивающим абразивный износ пластины, после чего определяютпараметры шаржированной поверхности, о т л и ч а ю щ и й с я тем,что, с целью повышения достоверности оценки параметров шаржированной 35 поверхности, берут пластину из пластичного материала, а параметры шаржированной поверхности определяют сучетом площади поверхности, не покрытой пластичным материалом, при этом 4 О в качестве параметров выбирают равномерность и степень шаржирования, которые определяют по Формулам равномерность шаржирования, Х;общая площадь шаржированной поверхности, либо участок этой поверхности,2если Б10 Б, мм средняя площадь пяти наибольших участков поверхности не покрытая пластичЭным материалом, ммсуммарная площадь поверхности не покрытая пласФ2 тичным материалом, мм154 512 где С Степень ТвердостьНВ,ИПа Равномер- ность Материализделия Усилие, Н Материал пластины Способ ИзДавлешаржированияС, Х носмг РнН Рч 1Н ние,МПа шаржи- рования я,Х Извест- Полирован- . Сталь 45 2800ный ное стекло Большечему (10) Чугун 1500СЧ 18Сталь 45 2800 5 11 78(80) 90(90) 150 250 3 17 200 320 2 7 1500 ЧугунСЧ 18 Предла- Латунь6 щ 500 МПа 9(10)20(20) 81(80) 92( 90) Сталь 45 2800 Чугун 1 500 СЧ 18 150 390 2 17 200 470 1 17 НВ1000 МПа 1 р и м е ч а н и е. В скобках представлены результаты, полученные на микроскопе "Кэмскан". степень шаржирования, %;равномерно шаржированнаяаплощадь поверхности, ммплощадь поверхности, непокрытая пластичным материМедь 6300 МПа НВ 550 МПа алом на равномерно шаржированном участке, мм К - поправочный коэффициент,зависящий от твердости обрабатываемого материала: при НВ = 10002500 МПа К = 0,2 при НВ = 25003500 МПа К = 0,1. Меньшечем( 20)8(0)18( 20)1541512 ЖЕ/7 Ю/4 мб/О Лй 777 Рф 7 ОЮЮ Материал ацржирадав нао лодархнасти Составитель В. ОнегинТехред Д.Олийнык Корректор Н, Король Редактор И. Шулла Заказ 276 Тираж 510 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР 113035, Москва, Ж, Раушская наб., д, 4/5