Мезоскопическом масштабном

Новизна метода ПРВТ и его высокие информационные возможности порождают трудности адекватного уровня проработки широкой группы вопросов по метрологическому обеспечению ПРВТ на этапе производства и эксплуатации. Основные проблемы, возникающие при этом, являются отражением физических особенностей метода ПРВТ.

При работе с магнитными толщиномерами необходимо учитывать многочисленные факторы, влияющие на результаты измерений. К ним относятся колебания .магнитных свойств покрытия или подложки, состояние поверхности, форма изделия и др. В значительной мере влияние этих факторов обусловлено размерами и формой магнита, топографией и напряженностью магнитного поля. В связи с возросшими требованиями к точности и надежности производственного контроля толщины покрытий резко возросли требования к их метрологическому обеспечению.

Для научно-методического руководства и координации работ по метрологическому обеспечению в системе министерства (ведомства) предусмотрено назначение из числа ведущих научно-исследовательских организаций головной организации метрологической службы министерства (ведомства).

Планирование является основным звеном управления качеством. На основе заданий отрасли по повышению выпуска продук-" ции высшей категории в объединении за два квартала до планируемого года выпускается специальный приказ. Все подразделения объединения получают в этом приказе контрольные цифры 4;по разработке, выпуску и аттестации изделий высшей категории качества, по повышению надежности, уровня унификации, аттес-стации технологического уровня производства, по метрологическому обеспечению, по снижению брака, повышению квалификации по программе качества и т. д. В приказе дается задание всем службам разработать соответствующие мероприятия и предложения по обеспечению выполнения заданных контрольных цифр.

Работа по подготовке продукции к аттестации проводится предприятиями также по заранее составленным планам. Основными видами работ на этом этапе являются: проведение заводской аттестации качества изготовления деталей и сборочных единиц собственного изготовления; оценка уровня качества выпускаемой продукции; разработка и внедрение мероприятий, связанных с совершенствованием технологии изготовления, методов контроля качества, испытаний изделий, повышением уровня механизации, автоматизации, специализации производства, а также проведение комплекса работ по стандартизации, метрологическому обеспечению и другие работы. Для аттестации предприятию необходимо также подготовить ряд материалов, характеризующих продукцию с точки зрения эффективности ее производства и потребления. В число обязательных документов входят: зарегистрированные в Госстандарте СССР стандарты и технические условия на изделия, а также стандарты (технические условия) на комплектующие изделия и сборочные единицы, выпускаемые предприятиями-смежниками; карта технического уровня и качества продукции; расчет экономического эффекта. Кроме того, предприятие готовит проект решения государственной аттестационной комиссии. Все указанные материалы представляются в государственную аттестационную комиссию, которая формируется из представителей заказчика или основного потребителя продукции, специалистов из министерства (ведомства)-изготовителя и министерства, являющегося ведущим в производстве аттестуемой продукции, а также работников Госстандарта СССР, Госкомитета

В справочнике описаны статистические методы анализа и регулирования точности процессов изготовления изделий и станков в эксплуатации. Даны теоретические основы управления точностью обработки изделий на станках, обеспечивающих высокую точность, и намечены пути применения теоретических положений для решения практических задач регулирования технологических процессов. Значительный объем отведен метрологическому обеспечению качества продукции, метрологической экспертизе и контролю, особенно на средства измерений, создаваемые для собственных нужд предприятий, обращается внимание на правильный выбор средств измерений. Излагаются материалы об альтернативных средствах контроля, включая калибры, предназначенные для поверки годности гладких валов и отверстий цилиндрических изделий, резьбы, размеров высоты и глубины.

Метрологическая служба 'предприятия осуществляет весь комплекс работ по метрологическому обеспечению, определяемый типовым положением РДТП 57—75. В состав метрологической службы предприятия, как правило, должны входить бюро или лаборатории подготовки и организации метрологического обеспечения и лаборатории по видам измерений.

Частью общего комплекса работ по метрологическому обеспечению является метрологическая экспертиза, которая должна проводиться на всех стадиях подготовки производства. Наиболее тщательно должна проводиться метрологическая экспертиза конструкторской и технологической документации, перечень которой приведен в табл. 3.4. На каждом предприятии целесообразно создать стандарты предприятия, которые должны в зависимости от характера производства установить перечень технической документации, подлежащей метрологической экспертизе; нормы, периодичность и квалификацию при проведении экспертизы, а также элементы проверки при метрологической экспертизе конкретных видов документации [2, 3].

Метрологический контроль технического задания оценивает полноту и четкость формулирования требований к параметрам разрабатываемого изделия с точки зрения обеспечения возможности их измерения с требуемой точностью в заданных условиях. Оценивает обоснованность требований по метрологическому обеспечению разработки, изготовлению, испытанию и эксплуатации.

мых работ по метрологическому обеспечению на стадии разработки рабочей документации.

ни я изделия, в том числе метрологическому обеспечению, к материалу для изготовления и к внедрению изделия в производство. Необходимость авторского надзора устанавливает изготовитель после получения и изучения конструкторской документации. Авторский надзор производится на предприятии-изготовителе или на предприятии-потребителе. Основанием для проведения надзора является заключение договора на весь комплекс работ или на его отдельные части.

ны параметры применительно к усталостному процессу накопления повреждений с выделением стадий 1у и Ну на мезоскопическом масштабном уровне без рассмотрения стадийности процессов пластической деформации при распространении трещины. Как видно из таблицы, имеет место разделение не только мезоскопического масштабного уровня на подуровни, но аналогичным образом рассмотрены и другие (микро и макро) масштабные уровни.

Все сказанное выше позволяет заключить, что с позиций синергетики после достижения максимального размера фрагментов около 0,2 мкм (2,10~7 м) далее реализуется процесс накопления разориентировки фрагментов при активном разноуровневом накоплении дефектов, наиболее активно по границам фрагментов, что приводит к нарушению принципа однозначного соответствия. Указанный размер субструктурного элемента дефектной структуры разделяет на мезоскопическом масштабном уровне стадии мезо-I и мезо-П. Деформа-

Таким образом, в направлении роста усталостной трещины происходит самоорганизованный переход к разрушению металла в результате вращения его объемов в перемычках между мезотун-нелями, по границам которых формируются цилиндрические частицы, которые в последующем дробятся и обкатываются в эллипсоидные и сферические частицы. Переход к указанному процессу имеет место только на мезоскопическом масштабном уровне реализуемых процессов деформа-ции и разрушения металла при распространении усталостной трещины.

Переход к ротационным эффектам у вершины трещины на мезоскопическом масштабном уровне при образовании свободной поверхности подтверждается результатами исследования in situ [99]. Исследования процесса деформации материала у кончика усталостной трещины выполнены при монотонном растяжении пластины толщиной в несколько десятых долей миллиметра. Полученная серия фотографий в последовательно осуществлявшемся растяжении пластины указывает, что в момент страгивания трещины образуются две системы скольжения по границам растянутого элемента материала в вершине трещины (рис. 3.24). Одновременно с этим имеет место небольшое пластическое затупление вершины трещины. Образование трещины по одной из наметившихся к разрушению полос скольжения происходит в результате потери устойчивости растягиваемого элемента внутри образованных полос скольжения за счет вращения его объема. Выполненные измерения углов по фотографиям, представленным в работе [99], свидетельствуют о вращения объема металла

Рис. 3.25. Профили усталостных бороздок, формирующихся на мезоскопическом масштабном уровне

Исследование параметров рельефа излома в виде шага усталостных бороздок, т. е. применительно ко второй стадии роста трещины, показывает, что на мезоскопическом масштабном уровне уравнение (4.20) реализуется при нагружении материала по условию постоянства деформации [70-72]. Осуществление нагружения из условия постоянства нагрузки приводит к реализации процесса роста трещины, описываемого на мезо I уравнением (4.20), а переход к масштабному уровню мезо II сопровождается переходом к развитию трещины, описываемому уравнением (4.21).

Сопоставим кинетику трещин, описываемую уравнениями синергетики (4.20) и (4.21), с кинетикой усталостных трещин, которая рассматривается с позиций механики разрушения, используя две пересекающиеся кривые, описываемые уравнением Париса с коэффициентами показателя степени при КИН 7Ир= 2 до точки перехода, а далее — тр = 2 (рис. 4.4). Сопоставляемые уравнения отличаются друг от друга только записью, тогда как управляющие параметры в уравнениях (4.20) и (4.21) включают в себя все константы уравнения Париса, в том числе и напряжение. Поэтому далее мы будем рассматривать процесс распространения усталостной трещины на мезоскопическом масштабном уровне, как протекающий в два этапа на уровнях мезо I и II и описываемый двумя уравнениями движения (4.20) и (4.21).

низованной реакции материала на разных масштабных уровнях на условия внешнего воздействия. Проведение измерений одного из этих параметров рельефа осуществляется вручную оператором. В результате измерений набирают статистику по числу циклов или блоков нагружения элемента конструкции. Методические особенности измерений подробно обсуждены, например, в работах [83, 84]. Развитие системы цифрового анализа изображений, когда набор статистики осуществляется РЭМ с преобразованием аналогового сигнала в цифровые коды, позволило решить проблему проведения анализа параметров рельефа в автоматизированном режиме с использованием ЭВМ [85-89]. В этом случае удается достичь хороших результатов измерения параметров рельефа с обеспечением требуемых метрологических характеристик получаемых данных. В направлении развития усталостной трещины нарастание скорости усталостных трещин сопровождается нарастанием шага усталостных бороздок или иных регулярно повторяющихся элементов рельефа. Речь идет об изменении рассматриваемых параметров рельефа на мезоскопическом масштабном уровне от нескольких сотен ангстрем (несколько сотых долей микрона) до нескольких микрон. Состав и структура рельефа усталостных изломов чрезвычайно разнообразны для разных конструкционных материалов. От точности получения информации при проведении измерений параметров рельефа во многом зависит не только практическая ценность получаемых данных, но особенно важно получать объективную информацию при анализе механизмов и закономерностей развития процесса разрушения. В связи с этим ниже дается краткая информация о методических особенностях получения данных о параметрах рельефа излома в автоматизированном режиме анализа изображения, формируемого в электронном микроскопе или считываемого с любого объекта видеокамерой.

ке усталостных трещины от микроскопического к мезоскопическому масштабному уровню. Для процессов пластической деформации мезоскопи-ческий масштабный уровень соответствует интервалу размеров дислокационных структур 0,1-3 мкм или (0,1-3)- 10~6 м (см. главу 3). Продвижение трещины в цикле нагружения соответствует приблизительно половине раскрытия берегов трещины. В связи с этим на мезоскопическом масштабном уровне единичный акт прироста трещины следует относить к интервалу 0,05-1,5 мкм или (0,05-1,5)- 10~6 м. Необходимо подчеркнуть, что представленные величины служат оценкой границ масштабного уровня и могут отличаться для сплавов на разной основе.

Соотношение (4.52) свидетельствует о том, что при постоянной деформации могут быть достижимы большие величины коэффициента интенсивности напряжения на мезоскопическом масштабном уровне.

В случае разрушения сталей имеет место предельное достижение СРТ на мезоскопическом масштабном уровне — около 1,5 мкм или 1,5-10~6 м. Устойчивое поведение материала с усталостной трещиной в широком диапазоне параметров цикла нагружения наблюдается в более узком диапазоне СРТ и КИН . Поэтому в общем случае для сталей следует вводить верхнюю границу стабильного роста трещины при постоянной нагрузке с учетом (4.49) по соотношению: