СПОСОБ КОНТРОЛЯ ПРОЧНОСТИ ПОВЕРХНОСТИ

СПОСОБ КОНТРОЛЯ ПРОЧНОСТИ ПОВЕРХНОСТИ
Рис. 1. Склерометрический программно-аппаратурный комплекс (Патенты РФ №2166745,
2119165, 2277232, 2282174): 1 - склерометр; 2 - компьютер; 3 - блок обработки информации.
1
ИЛЛЮСТРАЦИЯ СПОСОБА
D1
Vд
L
Общий вид борозды: L - длина царапины,
D1 - ширина борозды, Vд - активируемый
деформацией объем материала поверхностного слоя (выделен темным цветом).
Схема царапины и фотография.
2
УСТРОЙСТВО СКЛЕРОМЕТРА
Основные узлы склерометра:
1 – стойка измерительная; 2 – фиксатор
высоты; 3 – модуль измерительного
усилителя; 4 – окуляр; 5 – измерительный
микровинт; 6 – объектив; 7 – фиксатор
положения микроскопа; 8 – регулятор
грубой фокусировки; 9 – фиксатор
регулятора высоты – 8; 10 – регулятор
точной фокусировки («Внедрение»);
11 – подсветка; 12 – индентор;
13 – фиксатор индентора; 14 – узел
нагружения индентора; 15 - предметный
столик; 16 и 17 – соответственно
микровинты продольного и поперечного
перемещения; 18 – образец;
19 – привод предметного столика.
3
Методика оценки механических и кинетических
характеристик поверхностей деформируемых трением
Uе,
Энергия
повреждаемости
кДж/моль
U0
U(T1)
U(T2)
U(T3)
,
кгс/мм2
Напряжение деформации, кН
Методика оценки энергии активации
пластической деформации – U0.
Накопление энергии повреждаемости - Uе(t)
1. Удельная энергия деформации – Uдеф= Адеф/Vдеф , кДж/моль.
2. Накопленная в поверхностях трения энергия микроповреждений – Uе(t), кДж/мм3, t – время наработки.
3. Энергия активации пластической деформации – U0(T),кДж/моль, T1…Тi – температура испытаний.
4. Структурно-чувствительный коэффициент - γ = U(Т)/σ, мм3/моль.
5. Микротвердость - Нμ = U0 / γ. Параметры U0 и γ входят в уравнение долговечности академика Журкова С.Н.
6. Время до разрушения единичной связи в кристаллических решетках твердого тела - Т в этой концепции
оценивается по уравнению
U  
  t0 exp 0
kT
7. Расчетное уравнение для оценки скорости изнашивания Jv
(мм3 /час) при усталостном механизме разрушения:
Iv=
Ar nr h
(U0 -   )
  t0 exp
RT
, мм3/ч,
4
Энергия повреждаемости,
кДж/моль
МЕТОДИКА ПРОГНОЗИРОВАНИЯ ОСТАТОЧНОГО
РЕСУРСА МАТЕРИАЛОВ ДЕТАЛЕЙ МАШИН
Оценка предельной энергии повреждаемости
материала в зоне разрушения при усталостных
испытаниях плоского образца.
28
26
24
22
20
18
0
1
2
3
Расстояние от края разлома, мм
4
Характерные результаты оценки величины энергии
повреждаемости материала при усталостных испытаниях,
начиная от края разлома образца.
Пример прогнозирования остаточного ресурса: 1 – участок
накопления повреждаемости, построенный по
экспериментальным данным; 2 – экстраполяция
экспериментальных данных; tпр – время исчерпания
остаточного ресурса; tостат – остаточный ресурс.
5
ПРОГРАММНАЯ РЕАЛИЗАЦИЯ МЕТОДИКИ ОЦЕНКИ
ОСТАТОЧНОГО РЕСУРСА МАТЕРИАЛОВ ДЕТАЛЕЙ МАШИН
6