Микрогеометрия поверхности

Рис. 1. Микрофотографии-поверхности разрушения в композите Fortafil 5-Y P10P.

Рис. 12. Микрофотографии поверхности разрушения эпоксидных углепластиков, полученные с помощью сканирующего электронного микроскопа [17].

Ha рис. 5 и 6 представлены микрофотографии выеокомодуль-ных высокопрочных графитовых волокон двух типов. Как следует из полученных результатов, поверхность волокна из вискозы (рис. 5, а) имеет гладкую фибриллярную структуру с бороздками. С помощью оптического микроскопа удалось установить сложную геометрию поперечного сечения волокна (рис. 5,6) с более отчетливо проявляющимися бороздками. Электронные микрофотографии поверхности волокна, полученного из полиакриловитрила

Рис. 49. Микрофотографии поверхности стали ШХ15, подвергнутой лазерному упрочнению при различных схемах обработки:

На рис. 49, а, б, в показаны микрофотографии поверхности стали ШХ15, подвергнутой плоскостной обработке. Центральную

Низкие прочностные свойства окалиностойкого сплава Х20Н78Т [1] можно увеличить, например, путем создания композиции с более жаропрочным материалом в середине. На рис. 2 приведены микрофотографии поверхности трехслойных образцов состава Х20Н78Т + ВМ-1 + Х20Н78Т после растяжения их при 1000°С. Образцы после сварки имели характерную волнообразную границу раздела слоев. Приграничные участки явились очагами зарождения микротрещин уже на начальной стадии деформации при удлинении 2—3%. Процесс разрушения такого композиционного материала начинался с разрушения относительно малопластичного при этих температурах молибденового сплава в «дефектных» местах и зонах расположения хрупких фаз на границе раздела, что типично для соединений, полученных сваркой взрывом.

Микрофотографии поверхности трения после различного числа воздействий индентора

вильность представления о характере процессов, протекающих в поверхностных слоях. Металлографический анализ поверхности трения проводился также через каждые два прохода индентора на микроскопе МИМ-8 при увеличении 540. В исходном состоянии образец травился 3%-ным спиртовым раствором соляной кислоты. На рис. 28 в качестве примера представлены микрофотографии поверхности трения при нагрузке на индентор Р = 6 кгс. Уже на начальной стадии процесса трения состояние поверхности существенно ухудшается. Исходная ферритно-перлитная структура становится практически неразличимой после десяти проходов индентора. Первые следы разрушения — микротрещины — появ-

Рис. 58. Микрофотографии поверхности осадков меди, полученных из сульфатного (а, б, в), пирофосфатного (г, д, е, ж) и этилендиамгою-вого (з, и, к, л) электролитов с частицами второй фазы и без них:

Фиг. 52. Микрофотографии поверхности трения образца (сталь марки 45), испытанного при скорости скольжения 6 м/сек (Х350) в среде: а — кислорода; б — аргона.

Фиг. 53. Микрофотографии поверхности трения образца (Бр. 0—14), испытанного при скорости скольжения 6 м/сек (Х350) в среде: а — кислорода; б — аргона.

Склонность к коррозионному растрескиванию может быть также в значительной степени снята при создании в поверхностном слое сжимающих напряжений, например, дробеструйным наклепом, поверхностной закалкой токами высокой частоты, химико-термической обработкой. Показано, что образование «белого слоя на поверхности стали при механической обработке резанием значительно повышает стойкость ее к коррозионному растрескиванию, что объясняется более высокой коррозионной стойкостью этого слоя, большей гомогенностью его свойств и созданием значительных сжимающих напряжений. Работоспособность образцов с «белым» слоем (рис. 15), полученным точением Т-1 (Ra = \,00— 1,25 мкм, толщина слоя 4—5 мкм), в кислоте повышается в 2 раза, а при точении Т-2 (/?г=10—20 мкм, толщина слоя 8—10 мкм)—в 3 раза. В кипящем растворе MgCla образцы с меньшей шероховатостью имеют более высокую стойкость. Это свидетельствует о том, что в сильных коррозионно-активных средах микрогеометрия поверхности играет меньшую роль, чем в менее агрессивных.

Как было показано в работе [129], между высотой неровностей на поверхности стали после токарной обработки и скоростью коррозии нет корреляции, поэтому авторы справедливо сделали вывод о том, что наклеп оказывает более значительное влияние, чем микрогеометрия поверхности.

Как было показано в работе [146], между высотой неровностей на поверхности стали после токарной обработки и скоростью коррозии нет корреляции, поэтому справедливо сделан вывод о том, что наклеп оказывает более значительное влияние, чем микрогеометрия поверхности.

Микрогеометрия поверхности металла существенно влияет на сопротивление усталости на воздухе (чем чище поверхность, тем выше сопротивление усталости). При коррозионной усталости эта закономерность проявляется значительно меньше.

Гильза, обработанная окончательно на автоматической линии МЕ732ЛО, показана на рис. 59, г. Твердость гильзы HRC 45—50, в зоне бурта — не более HRC 25; овальность и кону-сообразность поверхности Д при измерении в сечениях /—/, //—//, ///—/// не более 0,025 мм; вне зоны сечений в^направлении торцов допускается плавное увеличение диаметра отверстия с допуском до 0,051 мм, а овальности и конусообразности — до 0,035 мм; бочкообразность и седло-образность поверхности Д при измерении в сечениях /—/, //—//, ///— /// не более 0,012 мм; биение поверхностей Д2 и Д3 относительно поверхности Д не более 0,08 мм; при этом разность значения биения поверхностей Д2 и Д3 при измерении одной плоскости не более 0,03 мм; микрогеометрия поверхности Д — редкая сетка впадин глубиной 2,5—7,5 мкм с площадками между ними, с высотой неровностей 0,5—1,5 мкм; суммарная площадь площадок должна составлять 1/2—2/3 площади поверхности Д; на поверхности рубашки диаметром 136_lj0 допускаются уступы в пределах 'допуска на размер; другие технические требования — по ОСТ 37.001.236—81.

Как показали испытания, при обработке поверхности трения методом гидрополирования износостойкость повышается на 25—30% по сравнению с механическим полированием, причем величина износа зависит от фактической шероховатости поверхности. С увеличением шероховатости износ увеличивается, хотя коэффициент трения в диапазоне от 4 до 10-го классов чистоты по ГОСТу 2789—59 существенно не меняется. Оптимальная микрогеометрия поверхности (при которой износ минимален) устанавливается в зависимости от условий нагружения и изнашивания и физико-механических свойств материала, главным образом его поверхностного слоя.

Сущность гидрополирования заключается в том, что струя рабочей жидкости с находящимися в ней абразивами определенной зернистости с большой скоростью направляется на обрабатываемую поверхность. Качество поверхности, обрабатываемой гидрополированием, зависит от скорости и величины абразивных частиц, угла встречи их с обрабатываемой поверхностью и расстояния форсунки от нее. Ударное действие абразивных частиц вызывает разрушение обрабатываемой поверхности, изменяет ее микрогеометрию и создает равномерный наклеп поверхностного слоя металла. Съем тонких поверхностных слоев металла в процессе гидрополирования облегчается действием химически активных веществ, находящихся в рабочей жидкости. Механическое разрушение поверхности происходит в результате действия нормальных сил, возникающих в процессе удара абразивных зерен об обрабатываемую поверхность, и тангенциальных, возникающих в процессе качения абразивных частиц по поверхности. Микрогеометрия поверхности, обработанной гидрополированием, представляет собой поверхность без направленных следов обработки, с мелкими равномерно распределенными по поверхности углублениями, без микротрещин (рис. 130).

Известно, что микрогеометрия поверхности деталей оказывает существенное влияние на их выносливость в воздухе; чем меньше шероховатость поверхности, тем больше выносливость, однако в коррозионной среде такой закономерности не наблюдается. Часто у деталей, имеющих меньшую шероховатость поверхности, коррозионная выносливость ниже, чем у деталей с более шероховатой поверхностью, но в приповерхностных слоях которых действуют остаточные сжимающие напряжения. Установлено, например, что при одинаковой шероховатости поверхности скоростное точение повышает, а силовое — снижает сопротивление усталости образцов из нормализованной стали 45 и в воздухе, и в коррозионной среде [221), При силовом точении возникает значительная неоднородность физико-химических свойств поверхностных слоев металла, дефектность структуры и пр., что привадит к ухудшению несущей способности деталей при циклическом деформировании.

Микрогеометрия поверхности в совокупности с другими характеристиками (цветом поверхности, пятнистостью, степенью отражательной

Микрогеометрия поверхности деталей машин — Критерий оценки 7—17

С 1946 г. в СССР действует ГОСТ 2789-45 .Чистота поверхностей. Микрогеометрия поверхности. Классификация. Обозначения", имеющий большое значение для многих отраслей машиностроения.