Способ определения параметров шаржированной поверхности

Способ определения параметров шаржированной поверхности

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Изобретение относится к абразивной обработке материалов, в частности к способам контроля наличия мартирования абразивных частиц пылеобразной обработки и определения параметров шаржированной поверхности. Целью изобретения является повышение достоверности оценки параметров шаржированной поверхности. Для этого пластину из пластичного материала с твердостью, меньшей твердости шаржирующих частиц, перемещают относительно шаржированной поверхности с усилием, обеспечивающим абразивный износ этой пластины. После этого определяют параметры шаржированной поверхности с учетом площади шаржированной поверхности, не покрытой пластичным материалом. При этом в качестве параметров выбирают равномерность и степень шаржирования, определяемые по представленным математическим зависимостям. 1 табл., 2 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

А1

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕПЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР (21 ) 4287523/31-08 (22) 20.07.87 (46) 07,02.90. Бюл. 1"- 5 (71) Институт сверхтвердых материалов АН УССР и Киевское стгнкостроительное производственное объединение (72) A.Í.Çàèêà, В.В.Маковецкий, И.Х. Чепове цк ий, Я.А. Лещинер и В.М.Крупин (53) 621. 923. 5(088,8) (56) Кремень Э.И. и др. 11етоды исследования шаржированной поверхности доводочных притиров „Абразивы

У 6 (381, 1963, с. 25-29. (54) СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ПАРАМЕТРОВ

ШАРЖИРОВАННОЙ ПОВЕРХНОСТИ (57) Изобретение относится к абразивной обработке материалов, в частности к способам контроля наличия мартиИзобретение относится к абразивной обработке металлов и может быть использовано при контроле наличия шаржированных аб ра зивных час тиц после абразивной обработки и определения параметров шаржированной поверхности.

Целью изобретения является повьппение достоверности оценки параметров шаржированной поверхности.

На фиг. 1 представлена поверхность, обработанная пластичным материалом, вид сверху; на фиг„2 — обработанная поверхность, разрез.

В предлагаемом способе возникающие при контроле качества шаржирования продукты износа вязкой пластичной пластины адгезионно взаимодействуют

„„SU„„154151 (51)5 G 01 N 33/40//В 24 В 1/00

2 рования абразивных частиц пылеобразной обработки и определения параметров шаржированной поверхности. Целью изобретения является повьппение достоверности оценки параметров шаржированной поверхности. Для этого пластину из пластичного материала с твердостью, меньшей твердости шаржирующих частиц, перемещают относительно шаржированной поверхности с усилием, обеспечивающим абразивный износ этой пластины. После этого определяют параметры шаржированной поверхности с учетом площади шаржированной поверх- . ности, не покрытой пластичным материалом. При этом в качестве параметров а выбирают равномерность и степень шаржирования, определяемые по представленным математическим зависимостям, ? ил., 1 табл. С: с исследуемым материалом и остаются вРь на его поверхности в виде тонкого налета, хорошо вицимого невооруженным ф4 глазом. При проведении пластины по нешаржнрованному материалу данный налет практически отсутствует. Это объясняется отсутствием мелкодисперсных продуктов износа материала пластины, которые в состоянии адгезионно взаимодействовать с исследуемым материалом даже при небольших давлениях и в нормальных условиях. 4

При втирании пластины в шаржированную поверхность происходит абразивный износ, при котором все шаржированные зерна изнашивают материал, вязкой пластичной пластины независи 154151 2 мо от высоты выступания зерен над шаржированной поверхностью и величины затупления их вершин, при этом сглаживаются выступающие вершины шаржированных зерен, В. углублениях между зернами находятся мелкозернис- тые продукты износа материала пластины.и те абразивные зерна и их частицы, которые удалены с поверхности после обработки пластичным материалом.

Таким образом, на шаржированной поверхности, где зерна равномерно разделены, образуется ровный налет цвета продуктов износа пластичного материала, а там, где зерен нет, пятна цвета обрабатываемого материала.

Дополнительная обработка шаржированной поверхности антифрикционными материалами приводит к сглаживанию выступающих частей импрегнированных частиц, увеличению опорной поверхности и устраненмэ взаимного контакта 25 адгезионно-активного материала ВТ8.

В результате износостойкость увеличивается в 7 — 10 раз, а коэффициент трения снижается в шесть раз по сравнению сьчистым материалом.

Равномерность распределения шаржированных зерен определяют как отношение площади шаржированной поверхности, покрытой пластичным материалом (фиг. 1), к общей площади иссле" дуемой поверхности. На неравномерно шаржированной поверхности 1 образуются пятна 2, не покрытые пластичным материалом, которые видно невооруженным глазом. Размеры этих пятен опре- 4О деляют любым мерительным инструментом, например линейкой. Учитывая размеры больших пятен поверхности, не покрытых пластичным материалбм, определяют равномерность шаржирования.

Равномерность распределения шаржированных зерен определяют на всей поверхности, но если поверхность достаточно большая, равнамерность шаржирования определяют на ее участке, если площадь этого участка в десять раз больше средней площади пяти наибольших пятен поверхности, не покрытых пластичным материалом.

Опытным путем установлено, что если

55 соотношение площадей Б >ч

--- (10, то уменьшается точность определения равномерности шаржирования.

На равномерно шаржированной поверхности образуются микропятна 3 (фиг. 1), не покрытые пластичным материалом, которые невооруженным глазом не видны. Размеры микропятен

3 определяют с помощью лупы с 12кратным увеличением, на которой нанесена сетка для подсчета площади пятен. Степень шаржирования определяют как отношение площади поверхнос— ти, покрытой пластичным материалом, к равномерно шаржированной площади, исследуемой поверхности. Измерения проводят на равномерно шаржированной поверхности или участке этой поверхности путем измерения площади микропятен, не покрытых пластичным материалом..

Пример. Плоские образцы из стали ч5 и чугуна СЧ 18 размером

50х30 мм шаржируют алмазным зерном, 1

Путем перемещения Во поверхности образцов плоского полированного стекла (изв ес тный спо с об) к онтролирую т наличие импрегнированных частиц на шаржированном участке. Затеи поверхность образцов доводят до притупления вершин импрегнированных частиц.

После д-иной операции проводят пов торный контроль путем перемещения по образцу плоского полированного стекла. На còекле практически нет рисок, что говорит об oòcóòñòçèè шаржированных частиц, Изучение данных образцов на сканирующем мксроскопе Кэмп скан показало, что на шаржированной поверхности образца находится значительное количество импрегнированных алмазных частиц с притупленными вершинами.

Для контроля наличия шаржированных частиц в образцах по предлагаемому способу в качестве пластичного материала используют медь и латунь.

Образцы вручную натирают пластиной из меди либо латуни с различными давлениями. в результате поверхность, равномерно шаржированная алмазными зернами, покрьвзается сплошным налетом красного цвeòà (медь) либо желтого цвета (латунь), а на неравномерно шаржированной поверхности образуются серые пятна, на которых налет отсутствовал, Равномерность распределения шаржированных частиц определяют но фбрмуле (5415

Результаты опьн ов представлены в таблице.

Приведенные результаты показывают, что равномерность распределения шаржированных частиц можно определить путем нанесения на поверхность пластичного материала, так как перемещение полированного стекла на шаржированной поверхности такой информации не дает.

Степень шаржирования определяют по формуле

С = К -О- — --".100X. уо

12

6 раза по сравнению с шаржированными обра зцами.

Испытания образцов на противоз.ьпирную стойкость проводят на млшине 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.

45 где Ц yv

55

Результаты, полученные путем применения полированного стекла, не имеют количественных выражений и являются очень приближенными. Достоверность оценки степени шаржирования предлагаемым способом по сравнению с известным возрастает ориентировочно в дв а раза „Сравнение ре зуль татов измерения степени шаржирования предлагаемым способом и на микроскопе

"Кзмкан" показывает их достоверность в 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-600. Прочность закрепления зерен в образцах, обрабо- танных латунью, обеспечивает их гарантированное удержание при тангенциальных нагрузках около 500 Н на

1 см (таблица). Данная величина

1 является 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 MIa; скорости перемещения 5,4 м/e времени испытаний 100 ч, Как видно, иэ таблицы, износостойкость шаржиро ° ванных образцов после обработки пластичным материалом возрастает в два

Формула изоб ретения

Способ определения параметров шаржированной поверхности, согласно которому пластину из материала с твердостью, меньшей твердости шаржирующих частиц, перемещают относительно шаржированной поверхности с уси30 лием обеспечивающим абразивный износ пластины, после чего определяют параметры шаржированной поверхности, отлич ающийс я тем, что, с целью повышения достоверности оценки параметров шаржированной

З5 поверхности, берут пластину из пластичного материала, а параметры шаржированной поверхности определяют с учетом площади поверхности, не покрытой пластичным материалом, при этом

40 в к ач ес тв е парам е тров в ыбирают рав номерность и степень шаржирования, которые определяют по формулам равномерность шаржирования, Х; общая площадь шаржированной поверхности, либо участок этой поверхности, 2 ° если Б „„> 10Б„, мм средняя площадь пяти наибольших участков поверхности не покрытая пластичЭ 2 ным материалом, мм суммарная площадь поверхности не покрытая пласФ

2 тичным материалом, мм

1541512

С = К - — -"- 100_#_, F где С..Fs

Степень

Твердость

НВ, МПа

Равномерность

Материал изделия i

Усилие, Н

Материал пластины

Способ

ИзДавлешаржирования

С, Х нос > мг

Рц, Н ние, MIla шаржирования Я, Х

Извест- Полирован- . Сталь 45 2800 ный ное стекло

Больше чем (10) Чугун 1500

СЧ18

Сталь 45 2800

5 ll

78(80)

90(90) 150 250 3 17

200 320 2 17

1500

Чугун

СЧ18

Предла- Латунь

500 МПа

9(10)

20(20) 81(80)

92(90) Сталь 45 2800

Чугун 1 500

СЧ18

150 390 2 )7

200 470 1 17

НВ 1000 МПа

II р и м е ч а н и е. В скобках представлены результаты, полученные на микроскопе

"Кзмскан" ° степень шаржирования, %; равномерно шаржированная

1. площадь поверхности, мм площадь поверхности, не покрытая пластичным материМедь

6 300 МПа

НВ 550 МПа алом на равномерно шаржированном участке, мм ;

К вЂ” поправочный коэффициент, зависящий от твердости обрабатываемого материала: при НВ = 1000...2500 MIIa

К = 0,2 при НВ = 2500...

3500 MIIa К = 0 1.

Меньше чемf(20)

8 (10)

18(20) 1541512

iX%7Ñ/ ч /4ж б/О

Ма mPjrиаж

Материал шаржира8аь ной лодархнастц

Составите;пь В. Онегин

Техред 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-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул. Гагарина, 101