Іншим найважливішим показником якості деталі, які забезпечують виконання нею службового призначення, і виконання якого пов'язане з істотними витратами при виготовленні деталей, є якість поверхневого шару.
Під поверхневим шаром деталі розуміється як сама поверхня, отримана в результаті обробки, так і шар матеріалу, непосредст-венно прилеглий до неї.
Деталі працюють в різноманітних умовах. Залежно від на-значення вироби і умов його роботи деталі можуть піддаватися кор-розіонному впливу, сприймати великі навантаження, відчувати контактна взаємодія з іншими деталями і т. Д. Тому деталі повинні володіти контактної жорсткістю, опором втоми, корозійну стійкість, зносостійкість і іншими властивостями, багато в чому залежать від якості поверхневого шару. наприклад:
- швидкість і характер зношування деталі в значній мірі залежать від висоти нерівностей поверхні, їх напрямки, твердості поверхневого шару та ін .;
-Міцність нерухомих посадок деталей, безпосереднім-ного пов'язана з шорсткістю поверхонь, що сполучаються;
- опір втоми деталей залежить від шорсткості їх поверхонь, наявності окремих пошкоджень, сприяють кон-центрації напружень і т. Д.
У зв'язку з викладеним зовнішній шар деталі, як правило, по сво-їм фізико-хімічними властивостями відрізняється від властивостей основного ма-териала деталі. Він формується при виготовленні і експлуатації і по глибині може становити від десятих часток мікрометра до декількох міліметрів. Поверхневий шар характеризується геометричними характеристиками і фізико-хімічними властивостями (рис. 1.2.12).
Під геометричними характеристиками поверхневого шару по-ють макроотклоненіе, хвилястість, шорсткість і субшерохова тости [8].
Макроотклоненіе 1 поверхні - це нерівність заввишки 10
2. 103 мкм на всій її довжині або ширині.
Хвилястість 2 поверхні - сукупність нерівностей висотою приблизно мкм з кроком більшим, ніж базова довжина /, викорис
Зуемое для її вимірювання.
Під шорсткістю 3 поверхні розуміють сукупність НЕ-рівність висотою 10
2. 103 мкм з кроком меншим, ніж базова довжина, яка використовується для її вимірювання.
Субшероховатость 4 - це субмікронеровності висотою приблизно 10 3 10 2 мкм, що накладаються на шорсткість поверхні.
Верхня зона 5 товщиною близько 10. 100 мкм - це адсорбований з навколишнього середовища шар молекул і атомів органічних і неорганічних-чеських речовин (наприклад, води, МОР, розчинників, промивних рідин).
Проміжна зона 6 товщиною приблизно
10 "3. I мкм представ-ляет собою продукти хімічного впливу металу з навколишнім середовищем (зазвичай оксидів).
Гранична зона 7 має товщину, рівну декільком міжатомним відстаням зі значно зміненими кристалічної і електрон-ної структурою і хімічним складом.
Зона 8 має товщину приблизно 10
\ .. 10 мм зі зміненими фізико-хімічними властивостями в порівнянні з властивостями основного ма-териала, де під фізико-хімічними властивостями поверхневого шару розуміють залишкові напруги, наклеп і структуру.
Поверхневі залишкові напруги оцінюються макронапружень 1-го роду, макронапружень 2-го роду і статичними позову-жениями решітки (напруги 3-го роду).
Поверхневі напруги або наклеп оцінюються ступенем де-формування, глибиною наклепу, ступенем наклепу, градієнтом наклепу і макродеформацій решітки.
Структура поверхневого шару оцінюється: розміром зерна; пліт-ністю дислокацій; концентрацією вакансій; розміром блоків; кутом разориентация блоків; розміром областей когерентного розсіювання; середовищ - неквадратіческім зміщенням атомів, викликаним статичними спотворюючи-нями решітки; среднеквадратическим зміщенням атомів, викликаним їх тепловими коливаннями.
Оцінка геометричних характеристик і фізико-хімічних властивостей може бути непараметричної і параметричної.
Непараметрична оцінка полягає в графічному зображення-нии макроотклоненія, хвилястості, шорсткості, субшероховатості, структури, розподілу залишкових напруг і наклепу поверхно-стного шару для візуального порівняння. Зокрема, для непараметріче-ської оцінки шорсткості використовують профілограми, криві опор-них довжин профілю, криві розподілу ординат або вершин профілю, спектрограми профілю, топограми і т. П.
При параметричної оцінки характеристик поверхневого шару деталей машин використовуються такі параметри.
Макроотклоненіе (відхилення форми) (рис. 1.2.13) характеризується:
- максимальним макроотклоненіем // max, мкм;
- висотою згладжування макроотклоненія (відстань від середньої лінії профілю до обвідної) Hp, мкм.
Відхилення форми нормується значенням допуску форми поверх-ності і рекомендована її взаємозв'язок з допуском на розмір.
Хвилястість характеризується (рис. 1.2.14):
- середнім арифметичним відхиленням профілю хвиль Wa, мкм;
- базової довжиною / w;
- середньою висотою хвиль Wz, мкм;
- найбільшою висотою профілю хвиль голках, мкм;
- висотою згладжування волнистости Wp \
- відносної опорної довжиною профілю хвиль tpw,%;
- середнім кроком хвиль Smw, мм;
- середнім радіусом виступів хвиль Rwcp, мм.
- поточна відстань від середньої лінії до вершини хвилі / У ,;
- поточна відстань від середньої лінії до западини хвилі Н \;
- поточне значення ординати у, -;
- поточне значення кроку хвилі Smw ,.
Для оцінки хвилястості поверхні на практиці використовують раз-особисті галузеві нормалі і рекомендації. Так, в підшипникової промисловості при шліфуванні кілець (діаметром 18. 120 мм) класу Н (класу 0) хвилястість по висоті становить 40. 110% шероховато-сти, а по класу С (4 - 5-й класи) - 15. 60% .
Хвилястість в залежності від її висоти поділяють на дев'ять класів:
Висота хвилі, мкм. 1 2 4 8 16 32 64 125 250
Клас волнистости. I II III IV V VI VII VIII IX
Мал. 1.2.13. Волнограмма поверхні