Раздел 1
1.1.Качествоповерхности
В условиях эксплуатации машины или прибора внешним воздействиям в первую очередь подвергаются поверхности их деталей. Износ трущихся поверхностей, зарождение усталостных трещин, смятие, коррозионное и эрозионное разрушения, разрушение в результате кавитации и др. - это процессы, протекающие на поверхности деталей и в некотором прилегающем к поверхности слое.
Поверхностный слой - это часть поверхности, характеристики которой отличаются от материала сердцевины рис. 1.1 а. Несомненно, что придание поверхностям деталей специальных свойств, способствует существенному повышению показателей качества машин в целом и в первую очередь показателей надежности.
Качество поверхности - это совокупность всех служебных свойств поверхностного слоя материала.
а) | б) |
Рис. 1.1. Поверхностный слой (а) и схема его строения после механической обработки (б)
Качество поверхности является одним из важнейших факторов, обеспечивающих высокие эксплуатационные свойства деталей. Глубина слоя h (рис. 1.1 а) различна в зависимости от условий изготовления и эксплуатации детали: всего от нескольких микрометров до нескольких сотен микрометров. Наиболее существенными для практических целей является установление зависимости между параметрами конкретного технологического процесса обработки поверхности, показателями качества поверхностного слоя и показателями деталей машин и приборов при эксплуатации.
|
|
Качество поверхностного слоя металла обусловливается свойствами металла методами обработки: механической, электрофизической, электрохимической, термической и т. д. В процессе механической обработки (резание лезвийным инструментом, шлифование, полирование и др.) поверхностный слой деформируется под действием нагрузок и температуры, а также загрязняется примесями: частицами абразива, газов и другими инородными включениями.
Схематически строение поверхностного слоя детали после механической о6работки представлено на рис. 1.1 б. Упрочненный слой, состоящий из верхнего слоя 1, слоя 2 с текстурой, в котором зерна имеют преимущественную ориентацию, и пластически деформированного слоя 3, имеет уменьшенную по сравнению с сердцевиной 4 плотность; в нем существенно увеличено количество дислокаций и других дефектов строения кристаллической решетки. Этот слой имеет увеличенную по сравнению с сердцевиной детали твердость. В соответствии с современными представлениями качество поверхностного слоя является сложным комплексным понятием и определяется геометрическими и физико-химическими характеристиками.