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 Нmп досліджуваної поверхні до мікротвердості матеріалу, розташованого під наклепаним шаром (рис. 1):
Нm с; I = Hμп/Нμс.
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 –
