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 Нm_п досліджуваної поверхні до мікротвердості матеріалу, розташованого під наклепаним шаром (рис. 1):

Нm _с; I = H_μп/Н_μс.

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.