Поверхностный слой и его параметры

Поверхностный слой и его параметры [c.69]

Качество поверхностного слоя деталей машин может быть охарактеризовано геометрией неровностей поверхности, физическим состоянием металла поверхностного слоя и его напряженностью, в первую очередь остаточными напряжениями, возникшими в процессе изготовления образцов и деталей. Классификация параметров качества поверхностного слоя приведена в табл. 2.4 [935]. [c.140]

Шероховатость поверхности. Влияние на усталость шероховатости поверхности, по сравнению с другими параметрами качества поверхностного слоя деталей, наиболее изучено. Однако в большинстве работ экспериментальных и теоретических устанавливается только качественный характер зависимости усталости от шероховатости поверхности и без учета наклепа и технологических макронапряжений, имеющихся в поверхностном слое после его обработки. Усталостные испытания проводили при комнатной температуре и низкочастотном нагружении. Влияние шероховатости поверхности на сопротивление усталости обычно оценивается различными коэффициентами концентрации напряжений, обусловливаемых геометрическими параметрами микронеровностей поверхности. Имеются также эмпирические формулы, устанавливающие зависимость сопротивления усталости от того или иного критерия шероховатости поверхности. Так, например, И. А. Одинг оценивает изменение сопротивления усталости в зависимости от шероховатости поверхности с помощью эмпирического коэффициента, имеющего следующий вид [56] [c.165]

Повышение стабильности технологического процесса. Часть отказов связана с просачиванием брака из-за нестабильности технологического процесса и такой его организации, когда отдельные параметры изделия (размеры и взаимное положение обработанных поверхностей, характеристики поверхностного слоя, материал, его структура и химический состав [c.42]

Эффективность СОТС на операциях абразивной обработки зависит от многих факторов физико-химических свойств и уровня обрабатываемости абразивными инструментами материала заготовки ее размеров и формы требуемых размеров и качества детали (на последней операции технологического процесса ее изготовления) или заготовки, в том числе качества поверхностного слоя материала конструктивных параметров и состояния технологического оборудования (станка) и технологической оснастки типоразмера и характеристики абразивного инструмента состава и физико-химических свойств СОТС, технологии и техники его применения и др. Следует учитывать также универсальность СОТС (возможность его рационального применения на различных операциях обработки заготовок резанием), его эксплуатационные и санитарно-гигиенические свойства, экономические, экологические и другие показатели. [c.287]

Во-вторых, поверхностный слой формируется в результате разнообразных технологических процессов, которые не только образуют необходимую форму поверхности и изменяют свойства материала, но и вызывают ряд побочных явлений, изменяющих свойства твердого тела у его поверхности. Физико-химические параметры поверхностного слоя, его структура и напряженное состояние, как правило, сильно отличаются от свойств всего объема материала. [c.70]

Общая картина напряженного состояния поверхностного слоя будет представлять собой результат суммарного воздействия напряжений, возникающих вследствие кристаллизации и фазовых превращений. Последние, налагаясь на тепловые, могут иногда уменьшать их, а иногда и увеличивать. Если в результате суммарного действия температурного и структурного факторов произойдет уменьшение объема оплавленного поверхностного слоя, то участки сплава, расположенные глубже, будут препятствовать этому. В результате в затвердевшем поверхностном слое возникают растягивающие напряжения. Увеличение же объема оплавленного слоя при его охлаждении приводит к тому, что у поверхности возникают сжимающие напряжения. Из этого следует, что величина и глубина распространения остаточных напряжений в поверхностном слое, очевидно, зависят от параметров импульсов, свойств обрабатываемого материала и физико-химических свойств оплавленного поверхностного слоя. [c.557]

Лиль [37] установил, что при травлении технических железных сплавов возникают значительные поверхностные напряжения (напряжения сжатия), что выражается в увеличении параметров решетки (от 4-10 до 9-10" единиц). Это поверхностное состояние, напряжение травления, создается предположительно во время снятия поверхностного слоя химическим или электролитическим способом при определенной концентрации кислоты. Величина напряжения травления зависит от материала, от его термообработки (тонко- или грубозернистая структура), а при электролитической полировке — также от плотности тока, и не зависит от вида применяемой кислоты. Имеются различные гипотезы, объясняющие возникновение напряжения при травлении. Точка зрения, которая основана на том, что при термообработке загрязнения и примеси выделяются дисперсно на границах зерен и мозаики и что вследствие сильного взаимодействия с реактивом в этих зонах напряжения травления должны сниматься, является самой достоверной. Это подтверждается тем, что у электролитического железа не обнаруживается никаких изменений постоянной решетки. В результате возможного наложения внутренних напряжений и напряжения травления усложняется определение фактического напряженного состояния. [c.25]

Аналитические зависимости характеристик усталости от параметров качества поверхностного слоя, а также релаксации технологических макронапряжений от параметров режима его нагрева и степени наклепа установлены статистическими методами многофакторного регрессионного анализа. [c.5]

Общие закономерности изменения параметров качества поверхностного слоя от условий обработки в основном сохраняются для всех исследуемых сталей и сплавов независимо от метода шлифования или его разновидностей. Основные параметры режима шлифования можно разделить на две группы увеличивающие пластическую деформацию (поперечная подача на врезание, скорость вращения детали) и способствующие уменьшению ее (скорость вращения круга, число зачистных ходов круга). [c.106]

При этом следует полагать, что для каждого металла и температуры его испытания существует определенная степень предварительной пластической деформации, которая обеспечивает в данных условиях максимальную прочность его при статическом и циклическом нагружении. Это положение экспериментально подтверждено в наших исследованиях. Наряду с закономерностями влияния на усталость параметров качества поверхностного слоя получены численные значения оптимальных величин предварительной пластической деформации для различных температур испытания жаропрочных сплавов из условий их максимальной прочности. [c.172]

Состав и свойства формирующегося при трении поверхностного слоя медных сплавов определяются в основном количеством легирующего элемента и его распределением в сплаве. Движущими силами направленного к поверхности диффузионного потока атомов металла в рабочих микрообъемах являются характер распределения температуры и давления по глубине активного слоя и процесс селективного растворения, который имеет место при трении в условиях ИП. Фактор перераспределения легирующих элементов в процессе трения можно . -. - -оценить по изменению параметра кристаллической решетки. [c.23]

Высокая плотность вакансий обеспечивает такую подвижность атомов, которая обусловливает диффузионно-вакансионный механизм формоизменения поверхностного слоя, т. е. состояние металла на поверхности контактирующих тел, близкое к расплавленному, и его поведение при трении можно описывать с помощью параметров молекулярно-кинетической теории жидких тел. [c.26]

Стенд оборудован циркуляционной системой смазки, обеспечивающей возможность подачи в испытываемые подшипники масла при определенном давлении, температуре и в требуемом количестве. Параметры подаваемого масла и количество его можно варьировать. Создаваемое осевое усилие определяется по значению давления в пневмоцилиндре. В процессе испытания измеряются распределение давления масла в гидродинамическом масляном клине (по всем колодкам осевого подшипника и в радиальном подшипнике), температуре масла и поверхностного слоя металла в подшипниках, расход масла и его температура на входе и выходе из подшипников. Периодически проводится осмотр состояния трущихся поверхностей подшипников. Экспериментальная доводка подшипников осуществляется на натурных образцах. [c.230]

Целенаправленно изменяя параметры процесса доводки, можно влиять на характер разрушения поверхностного слоя детали и управлять его глубиной. Так, циклическое изменение по периодическому или апериодическому закону скорости и, ускорения а относительного движения детали по притиру и давления р приводит к созданию в поверхностном слое обрабатываемой детали неравновесного напряженного состояния, изменению закона распределения дислокаций и других дефектов по глубине поверхностного слоя. [c.450]

Для зубчатых передач редукторов основным параметром, характеризующим их работоспособность, является межосевое расстояние А, определяемое из расчета на контактную прочность поверхностного слоя материала зубьев. Модуль не входит в указанный расчет и никак не влияет на его результат. [c.156]

Опыты показывают, что изменение параметров режима сглаживания, связанное с увеличением мощности источника, размеров Вид, способствует увеличению коэффициента ц. Это объясняется изменением степени сосредоточенности источника теплоты в поверхностном слое. Увеличение силы тока приводит к увеличению коэффициента ц, а увеличение скорости сглаживания и давления способствует его понижению. Для более высоких режимов цж0,6, для менее высоких цл 0,5. [c.11]

Заточка и доводка кругами из эльбора. Круги из эльбора имеют следующие преимущества при заточке режущего инструмента по сравнению с заточкой абразивными кругами независимо от марки быстрорежущей стали режущие свойства кругов из эльбора в процессе шлифования почти не меняются при заточке кругами из эльбора в поверхностном слое металлорежущих инструментов не происходит структурных изменений (количество остаточного аустенита не более 10...13 %) высокие режущие свойства эльбора позволяют применять для съема относительно больших припусков круги сравнительно мелкой зернистости (8...12), что обеспечивает параметр шероховатости поверхности Ra = 0,32...0,63 мкм высокая износостойкость кругов из эльбора повышает стабильность геометрических параметров режущего инструмента и уменьшает радиус округления его режущих кромок. [c.679]

На рис. 5.8 и 5.9 представлены результаты расчётов, полученные с использованием модели Максвелла. Более подробный анализ этой модели приведён в [176]. Результаты показывают, что наличие вязкоупругого поверхностного слоя приводит к несимметричному распределению давлений на площадке контакта (см. рис. 5.8). Контактные давления отнесены к максимальному давлению, рассчитанному по теории Герца при отсутствии вязкоупругого слоя, т.е. ро = ч/ /тг. Наибольшее влияние на распределение давлений (его несимметрию) оказывает параметр /3 /а . Несимметрия возрастает при малых значениях этого параметра. Параметр / влияет, главным образом, на значение максимальных контактных давлений. [c.272]

Следует отметить, что при изнашивании штампом тонкого поверхностного слоя установившийся режим изнашивания может не наступить, если слой (покрытие) полностью износится за время приработки. Анализ зависимости времени приработки покрытия от его начальной толщины, относительных механических свойств, коэффициента износа и других параметров задачи содержится в [44, 49], где также даны оценки эффективной толщины покрытия после режима приработки и её соотношения с начальной толщиной покрытия, а также долговечности покрытия в зависимости от всех исследуемых характеристик покрытия и основания и геометрии взаимодействующих тел. [c.392]

Стремление получить поверхнрстный слой с наилучшими эксплуатационными характеристиками привело к применению различных технологических процессов финишной обработки, таких как шлифование, суперфиниш, полирование, абразивная доводка и др. При этом на строение поверхностного слоя и его геометрические и физические параметры оказывает влияние не только вид технологического процесса окончательной обработки, но и режимы обработки, обусловливающие сложные процессы формирования данного рельефа (см. гл. 10, п. 5). [c.77]

Определяя минимальное значение свободной энергии, вычисленной иа основе этой модели, можно найти параметр oj для поверхностного слоя. Комбинируя его с выражением (18.2), можно установить зависимость X от поля. На11депо, что результаты, полученные с помощью этой модели, качественно согласуются с эксперимеитальнылш данными при а, равном 20 Х,, (или около 10 сж). Бардин (см. гл. IX, п. 30) детально обсуждает этот эксперимент. [c.646]

Наиболее общей тенденцией современных исследовний при анализе процесса фрикционного взаимодействия поверхностей с позиций физи-кохимии является рассмотрение энергетических параметров, характеризующих твердое тело и его поверхность, строение и свойства двойных электрических слоев, строение и свойства поверхностного слоя и т.п. Различия межмолеулярных взаимодействий в объемной и поверхностной фазах обусловливают избыток энергии поверхностного слоя на границе раздела фаз - поверхностную энергию, которая определяет энергетическое состояние поверхности. [c.106]

Одной из усовершенствованных форм катодной внутренней защиты является электролизный способ защиты при помощи алюминиевых протекторов-анодов, питаемых током от внешнего источника он применяется для черных металлов без покрытий и горячеоцинкованных в системах снабжения холодной и горячей водой. Алюминий применяют как материал анода потому, что продукты его анодной реакции не ухудшают потребительских свойств воды и защищают трубопроводы, подсоединенные к резервуару, благодаря образованию защитного покрытия [7—9]. Наряду с катодной внутренней защитой резервуара и встроенных в него конструкций, например нагревательных поверхностей, при электролитической обработке воды происходит также и изменение ее параметров. Эффект защиты от коррозии обусловливается коллоидно-химическими процессами образования поверхностного слоя И обеспечивается не только для новых установок, но и для старых, уже частично пораженных коррозией [9]. [c.406]

Влияние шероховатости поверхности и смазки. К обработке вала, работающего в паре с фторопластовым подшипником, предъявляются повышенные требования, так как фторопласт мягкий материал и даже незначительные микронеровности поверхности вала приводят к его повышенному изнашиванию. Износ является результатом срезывания поверхностного слоя и намазывания пленки фторопласта на вал. В дальнейшем трение происходит между двумя фторопластовыми поверхностями с низкой теплопроводностью. Следовательно, для повышения срока службы подшипника параметр шероховатости шейки вала Ra должен быть равен 0,2—0,4 мкм или 8в — 9-го класса шероховатости по гост 2789—73. [c.94]

Адсорбция влияет на структуру тонкого поверхностного слоя и ряд свойств таких, как модуль упругости, параметр кристаллической решетки и его прочность. Эта совокупность явлений названа Е.С. Махлиным эффектом силового поля [33]. [c.328]

Состояние активного поверхностного слоя определяется его энергетическими параметрами, изучению которых посвящены многие исследования. Энергия атомов, находящихся на поверхности, больше, так как у них меньше связей. Избыток энергии определяет поверхностную энергию, которая выражает работу, необходимую для образования новой поверхности. Для определения поверхностной энергии предложено много эмперических и полуэмперических формул, связывающих ее с некоторыми физическими константами. [c.329]

Обработка КПЭ приводит к нагреву поверхности И прилегающего слоя тела и последующего охлаждения до исходной температуры. Термический цикл обеспечивает модификацию поверхностного слоя и повыщение его эксплуатационных свойств. Скорости нагрева и охлажцения, а также температурные градиенты в разных точках тела, другие параметры процесса обработки изделий определяются теплофизическими свойствами обрабатываемого материала [c.408]

Раскатка обеспечивает достижение точности отверстия по 6-9-му квалитетам, параметр щероховатости получаемой поверхности Ra=0,016...0,008 мкм, погрешность геометрической формы для отверстий диаметром до 120 мм находится в переделах 0,005...0,008 мм. В результате раскатьгаания обеспечивается уплотнение поверхностного слоя и повышение его твердости на 20%. [c.787]

Режим дробеструйной обработки выбирают в соответствии со свойствами обрабатываемого материала, его твердостью и прочностью. При передозировании легко получить перенаклеп, вызывающий хрупкость и трещиноватость поверхностного слоя. Ориентировочные параметры (для термообработанных сталей) скорость потока дроби 50 — 60 м/с, интенсивность потока 50 — 80 кг/мин, угол атаки (угол наклона струи к обрабатываемой поверхности) 60 — 90°, продолжительность обработки 2 — 5 мин. При правильно выбранном режиме наклепа остаточные напряжения сжатия составляют 60 — 80 кгс/мм . [c.321]

Наиболее важные факторы формирования покрытия - температура подложки, ее тепловое состояние при ионной очистки и напылении. Поэтому при разработке технологии ионно-вакуумной обработки температурные условия рассматриваются как главный оптимизационный параметр. Управление тепловыми условиями осаждения покрытий осуществляют посредством кратковременного подключения высокого напряжения, изменением величины напряжения на подложке, варьированием силы тока, подогревом или охлаждением подложки внешними источниками тепла, а также использованием специальной технологической оснастки с определенной теплоемкостью. В целом изменение температурных условий во время технологического цикла происходит в соответствии с тремя стадиями (рис. 8.10). Завершающий этап технологического процесса - стадия охлаждения, которое должно осуществляться до определенных температур в вакуумной камере. Охлаждение изделия в рабочей камере проводят для предотвра1цения окислительных процессов на его поверхностях. Выбор состава покрытий и конструирование поверхностных слоев с повышенной сопротивляемостью конкретному виду изнашивания материала трибосистемы базируются на экспериментальных результатах исследования триботехнических свойств модифицированных материалов. [c.250]

В сложных системах процесс изменения начальных параметров характеризуется большим числом Взаимосвязей, разнообразными воздействиями на систему и возникновением неодинаковых по природе процессов старения. Все это приводит к формированию основных показателей надежности всего изделия и в первую очередь к пок азателям степени его удаленности от предельного состояния. В соответствии с представлением о действии энергии на машину при ее эксплуатации (см. гл, 1, п, 3) на рис. 62 показана схема формирования показателей надежности сложной системы. Энергия, действующая на машину при ее эксплуатации , слагается из воздействий энергии окружающей среды энергии рабочих процессов машины Wпотенциальной энергии технологических процессов — напряжения в отливке, в сварочном шве, в поверхностном слое обработанной детали и т, п. и энергии воздействий на машину при ее ремонте и техническом обслуживании 4. Проявляясь в виде механической, тепловой, химической, электромагнитной и в других формах, энергия определяет условия работы. машины и ее элементов нагрузки, напряжения, температуры, скорости и ускорения, химические воздействия, давления, электромагнитные силы и др. [c.193]

В. Г. Пустынниковым и его сотрудниками была сделана попытка представить выходной многочастотный сигнал датчика системой линейных уравнений [Л. 3]. Эта система может быть решена при условии, что переменные параметры не зависят от частоты и друг от друга. Таких (да и то условно) независимых параметров всего три элект рическая проводимость, магнитная проницаемость и толщина контролируемого слоя. При одновременном использовании токов нескольких частот имеет место взаимное влияние условий перемагничивания следовательно, требование, необходимое для решения системы уравнений, не выполняется. Отсюда понятны неудачи, преследующие авторов этой теории нри внедрении такого типа многонараметровых устройств для контроля качества поверхностно-упрочненного слоя. [c.124]

Исследование М. п. у. даёт возмолшость измерять параметры поверхности Ферми, изучать распределение магн. поля в поверхностном слое проводника и характер взаимодействия электроиов с его поверхностью. [c.679]

Как показывают опыты, обработка чугуна шариковым инструментом позволяет не только получить низкий параметр шероховатости поверхности, но увеличить твердость поверхностного слоя на 65 % по сравнению с исходной и повысить его износостойкость более чем в 1,5 раза. Более существенная упроч-няемость поверхностного слоя может быть достигнута за счет применения твердосплавного инструмента или инструмента из быстрорежущей стали. [c.98]

К параметрам режима УЗО, определяющим качество поверхностного слоя (рис. 64), т. е. структуру тонкого слоя, и, следовательно, эксплуатационные свойства, откосятся статическая сила Рст> амплитуда колебаний инструмента А и радиус г закругления (его рабочей части), частота колебаний f, эффективная масса инструмента М, продольная подача 5, число проходов I, скорость обрабатываемой детали о, ее диаметр й, исходная шероховатость На (,у., круговая частота и колебаний инструмента и др. При этом для процесса характерны высокая частота ультразвуковых колебаний (/ ж 2-10 Гц), незначительная амплитуда (А = 10- 20 мкм), небольшая статическая сила (Рст = = ЗО-ьЗОО Н), весьма малое время контакта инструмента с деталью (т = З-Ю" с), большое значение отношения тангенциальной силы к нормальной Pт/PN О>7), значительная колебательная скорость инструмента (П1 = 2я/Л 2-4-3 м/с), ускорение / = (2я/) А > [c.286]

P электроотрицательного компонента из двухфазной эвтектической системы А—В [28, 481. сплавах эвтектического строения эвтектическая колония состоит из двух разветвленных кристаллов чистых компонентов, проросших один в другой. Если концентрация А в несколько раз ниже концентрации В, то в результате селективного растворения А поверхностный слой сплава будет представлять пористую, заполненную электролитом среду, где и происходит массоперенос (см. рис. l.l,d). Когда диаметр пор достаточно мал см), описание СР может быть построено на основе сочетания принципов диффузионной и электрохимической кинетики, т. е. без учета конвективного вклада в массоперенос. При обратимой же ионизации А весь процесс лимитируется только диффузией ионов В + в пористом слое, и в этом случае его скорость может быть выражена уравнениями, подобными уравнению Коттрелла (см, гл. 2). Характерным и отличительным параметром этих уравнений являетх я эффективный коэффициент диффузии D < [c.42]

Тт). Следует, однако, заметить, что приведенная оценка имеет тот недостаток, что параметр г в ней является подгоночным и выбор его в общем случае довольно произволен. Естественно, что при г > а < т . Кроме того, данная схема не учитывает того обстоятельства, что атомнокристаллическая структура 1—3 поверхностных слоев твердого тела может существенно отличаться от объема кристалла (см. п. 4.5). [c.91]

При моделировании слоя телом Кельвина его свойства описывались параметрами ат, Со и /3 (см. (5.75). Параметр ат представляет собой отношение времени запаздывания ко времени релаксации Т материала поверхностного слоя, причём случай аг = 1 соответствует упругому слою с модулем упругости, равным длительному модулю Е . Параметр Со зависит от времени запаздывания и скорости V скольжения индентора и представляет собой отношение времени, за которое элемент прох одит расстояние, равное полуширине (а- -Ь)/2 области контакта, ко времени запаздывания вязкоупругого материала. Параметр /Зе характеризует относительную толщину и относительный модуль упругости слоя и имеет такой же смысл, как и параметр /3 в модели Максвелла. Случай /3 -> -Ьоо соответствует модели жёсткого индентора, скользящего по вязкоупругому слою, сцепленному с жёстким основанием. [c.271]

Для оценки роли поверхностного слоя в контакте со смазкой интересно также сопоставить величины деформаций слоя и толщины плёнки смазки при различных числах Зоммерфельда (рис. 5.18). Сравнение кривых 1, 2, 3 и 1, 2, 3 на этом рисунке показывает, что при малых числах Зоммерфельда минимальная толщина смазочного слоя Н т значительно меньше максимального прогиба границы слоя. Однако с увеличением числа Зоммерфельда толщина плёнки смазки растет, а перемещения границы слоя за счёт его деформации падают, при этом минимальная толщина плёнки смазки становится значительно больше смещений границы слоя. Это даёт основание заключить, что при малых числах Зоммерфельда свойства поверхностного слоя оказывают определяющее влияние на контактные характеристики. При больших числах Зоммерфельда минимальная толщина смазочного слоя практически не зависит от вязкости ЕпТп поверхностного слоя. Минимальная толщина слоя смазки и максимальный прогиб слоя возрастают с уменьшением параметра / . [c.291]

I4l. Взаимодействие поверхностей трения уже случайно их микрогеометрия (шероховатость) может быть описана только при помощи функций распределения участков поверхности по высоте опорными кривыми [6]. Так как выступы на поверхностях имеют различную высоту и форму (не говоря уже о возможной неоднородности свойств материала), то и величина напряжений и деформаций, возникающих при их взаимодействии, также будет характеризоваться определенным спектром [17]. Сам процесс усталостного разрушения вследствие его природы также случаен [32]. В процессе износа, протекающего по усталостному механизму, возникает фрикционно-контактная усталость материалов. То, что в поверхностном слое в период разрушения наблюдаются физические, физико-химические, механо-химические и химические процессы (окисление, деструкция, фазовые переходы и т. п.), не противоречит представлениям об усталостной природе износа, а, наоборот, подтверждает их, так как аналогичные процессы происходят и при динамической усталости материалов (в обычном понимании этого явления). Современная флуктуационная теория прочности твердых тел 7] рассматривает в единстве влияние термических и механических факторов на вероятность флуктуации, приводящей к разрушению материала. Применительно к износу данный термоактивационный механизм разрушения подтверждается последними исследованиями 129]. Усталостная теория износа не исключает возможности разрушения в результате одного акта взаимодействия выступов шероховатых поверхностей трения, когда возникающие деформации или напряжения велики и достаточны, чтобы сразу наступило разрушение. При этом наблюдается абразивный износ (микрорезание) или износ в результате когезионного отрыва (схватывание). Но и в этих случаях характер взаимодействия и разрушения поверхностей случаен. Условия работы пары трения всегда характеризуются определенным спектром нагрузок, скоростей и подобных параметров, что также оказывает влияние на износ [17]. [c.6]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...