Научный журнал
Фундаментальные исследования
ISSN 1812-7339
"Перечень" ВАК
ИФ РИНЦ = 1,749

ВЛИЯНИЕ ПОВЕРХНОСТНОЙ ОБРАБОТКИ НА МИКРОРЕЛЬЕФ И СТРУКТУРНЫЕ ИЗМЕНЕНИЯ МАТЕРИАЛА В ПОВЕРХНОСТНЫХ СЛОЯХ

Клевцов Г.В., Фролова О.А., Клевцова Н.А.

Известно, что зарождение усталостной трещины происходит преимущественно на поверхности или вблизи поверхности изделия. Поэтому состояние поверхностных слоев изделий оказывают существенное влияние на механические свойства материалов и, в первую очередь, на сопротивление усталостному разрушению.

В работе рассмотрено влияние различных видов упрочняющей поверхностной обработки (обработка стальными и стеклянными шариками, а также корундовым песком) на микрорельеф и структурные изменения материала в поверхностных слоях образцов из литейного алюминиевого сплава ВАЛ8.

Микрорельеф поверхности образцов в исходном состоянии относительно гладкий. Максимальная шероховатость поверхности составляет (5-8).10-6 м. При небольшом увеличении хорошо видны следы механической обработки и несплошности металла. При больших увеличениях видна тонкая структура от воздействия механической обработки.

Обработка стальными шариками приводит к появлению на поверхности образцов развитого микрорельефа. При большом увеличении микрорельеф выглядит в виде округлых впадин и вытянутых гребней - следы от ударов отдельных шариков. Максимальная шероховатость такой поверхности составляет (1,5 - 2,0). 10-5 м.

Поверхность образцов после обработки стеклянными шариками имеет относительно крупный микрорельеф. Максимальная шероховатость составляет (3,0 - 3,5).10-5 м. Микрорельеф состоит из впадин - следов ударов более крупных стеклянных шариков и вытянутых гребней. Дно впадин имеет относительно гладкую поверхность, что подтверждает вышеуказанную природу их образования.

Обработка корундовым песком приводит к тому, что на поверхности образцов формируется сильно испещренный рисками микрорельеф. Такой микрорельеф образуется, по-видимому, вследствие нарушения поверхности образца путем среза мелкодисперсными частицами корундового песка. Это хорошо видно при большом увеличении. Нарушения поверхности довольно глубокие. Максимальная шероховатость составляет (2,0- 2,5).10-5 м.

Таким образом электронномикроскопические исследования и профилирование поверхности образцов показали, что обработке стальными и стеклянными шариками на поверхности образцов формируются схожие микрорельефы, обусловленные многократными ударами шариков о поверхность образцов. Однако, при обработке стеклянными шариками рельеф более крупный, чем в случае обработке стальными шариками, что связано с большим диаметром стеклянных шариков. При обработке корундовым песком поверхность образцов сильно испещрена (разупрочнена) многочисленными рисками от воздействия корунда.

Для определения глубины наклепа и степени искаженности кристаллической структуры материала в упрочненном слое металла при различных видах обработки поверхность образцов подвергали послойному стравливанию и рентгеноструктурному анализу. Максимальная глубина наклепанного слоя металла (2,2.10-4 м) достигается при обработке поверхности образцов стеклянными шариками; минимальная (1,5.10-4 м) - при обработки стальными шариками. Степень искаженности кристаллической структуры материала (оцененная по ширине дифракционной линии) на поверхности образцов в случае обработки стальными и стеклянными шариками практически одинаковая. При обработке образцов корундовым песком, степень искаженности материала па поверхности образцов выше, чем в случае обработки стальными и стеклянными шариками, что связано, по-видимому, с интенсивным разрыхлением поверхностных слоев металла глубиной (2-5).10-5 м корундовым песком.


Библиографическая ссылка

Клевцов Г.В., Фролова О.А., Клевцова Н.А. ВЛИЯНИЕ ПОВЕРХНОСТНОЙ ОБРАБОТКИ НА МИКРОРЕЛЬЕФ И СТРУКТУРНЫЕ ИЗМЕНЕНИЯ МАТЕРИАЛА В ПОВЕРХНОСТНЫХ СЛОЯХ // Фундаментальные исследования. – 2005. – № 4. – С. 71-71;
URL: https://fundamental-research.ru/ru/article/view?id=5994 (дата обращения: 19.05.2022).

Предлагаем вашему вниманию журналы, издающиеся в издательстве «Академия Естествознания»
(Высокий импакт-фактор РИНЦ, тематика журналов охватывает все научные направления)

«Фундаментальные исследования» список ВАК ИФ РИНЦ = 1.074