Магнитный способ измерения физико-механических параметров немагнитных покрытий на ферромагнитных основаниях

 

Изобретение относится к технологии машиностроения. Цель - повышение точности способа. После определения усилия P отрыва магнита от поверхности контролируемого изделия на поверхность контролируемого изделия с покрытием вновь помещают магнит и, постепенно увеличивая нагрузку с помощью устройства нагружения, соединенного тягами с силоизмерительным устройством, определяют усилие сдвига магнита относительно контролируемой поверхности. Изменяя направление сдвига магнита относительно контролируемой поверхности, определяют усилие сдвига магнита в нескольких направлениях и корректируют результат измерения усилия P отрыва магнита в соответствии с формулой P 1=P (1-F макс - F мин/F мин), где P 1 - скорректированное усилие отрыва

F макс - максимальное измеренное усилие сдвига

F мин - минимальное измеренное усилие сдвига. По скорректированному усилию отрыва определяют физико-механические параметры покрытия и прогнозируют его износостойкость. 2 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (51)5 G 01 В 7/10

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К ABT0PCK0MY GBMQETEflbCTBY (21) 4423766/25-28 (22) 13.05.88 (46) 07.08.90. Бюл. 1Ф 29 (71) Московский авиационный технологический. институт им. К.Э.Циолковского (72) Л,А.Хворостухин, В.Н.Хахин, И.Н.Будякина и О.И.Ильинская (53) 620.179.142,5.6(088,8) (56) Суслов А.Г. Технологическое обеспечение параметров состояния. поверхностного слоя деталей. — М.: Машиностроение, 1987, с. 78, 79, 190 — 191. (54) МАГНИТНЫЙ СПОСОБ ИЗМЕРЕНИЯ

ФИЗИКО-МЕХАНИЧЕСКИХ ПАРАМЕТРОВ

НЕМАГНИТНЫХ ПОКРЫТИЙ НА ФЕРРОМАГНИТНЫХ ОСНОВАНИЯХ (57) Изобретение относится к технологии машиностроения, Цель — повышение точности способа. После определения усилия Р отрыва магнита от поверхности контролируИзобретение относится к технологии машиностроения и преимущественно может быть использовано для контроля качества поверхностного слоя и прогнозирования износостойкости покрытий.

Цель изобретения — повышение точности способа за счет учета влияния анизотропии поверхностных физико-механических свойств материала на величину усилия отрыва магнита.

На фиг. 1 представлена схема реализации способа, вид сбоку; на фиг. 2 — схема направлений усилий сдвига.

Постоянный магнит 1 помещают на поверхность контролируемого изделия 2 с покрытием 3, Посредством тяг 4 магнит соединяется с силоизмерительными устрой.. Ы 1583733 А1 емого изделия на поверхность контролируемого изделия с покрытием вновь помещают магнит и, постепенно увеличивая нагрузку с помощью устройства нагружения, соединенного тягами -с силоизмерительным устройством, определяют усилие сдвига магнита относительно контролируемой поверхности. Изменяя направление сдвига магнита относительно контролируемой поверхности, определяют усилие сдвига магнита в нескольких направлениях и корректируют результат измерения усилия

P отрыва магнита в соответствии с формулой P =Р (1 Рмакс Рм«/FM«), где P — скорl ректированное усилие отрыва; FMaKc максимальное измеренное усилие сдвига;

FM« — минимальное измеренное усилие сдвига. По скорректированному усилию отрыва определяют физико-механические па- раметры покрытия и прогнозируют его износостойкость. 2 ил. ствами 5 и 6 и устройствами 7 и 8 нагружения.

Способ осуществляют следующим образом.

Магнит притягивается к ферромагнитному материалу изделия 2 с усилием, величина которого зависит от толщины покрытия

3, величины волнистости и шероховатости поверхности, степени наклепа и т.п.

Постепенно увеличивая нагрузку с помощью устройства 7 нагружения, определяют силоизмерительным устройством 5 усилие P отрыва магнита. Затем с помощью устройства 8 нагружения постепенно увеличивают нагрузку и определяют посредством силоизмерительного устройства 6 усилие F сдвига магнита относительно контролируе1583733 мой поверхности. Измерение усилия сдвига осуществляют в нескольких направлениях (фиг. 2). Число направлений, в которых осуществляется измерение, или угловой шаг а выбирается в зависимости от требуемой точности измерения.

По результатам измерений определяют

МаКСИМаЛЬНОЕ Рмакс И МИНИМаЛЬНОЕ Гмин усилия сдвига. Чем больше разница между ними, тем выше анизотропия физико-механических свойств поверхности. Относительным показателем а степени анизотропии является выражение

FMaêñ мин

Рмин

Влияние анизотролии физико-механических свойств поверхности на интенсивность изнашивания может иметь как положительный, так и отрицательный «арактер в зависимости от направления перемещения трущихся поверхностей и направления аниэотропии физико-механических свойств. При прогнозировании интенсивности изнашивания, а следовательно, и гарантированного ресурса работы трущихся деталей наиболее важно учесть неблагоприятные последствия анизотролии, которые могут привести к увеличению износа и сокращению ресурса работы детали или узла по сравнению с рассчитанным. Поэтому при прогнозировании интенсивности изнашивания необходимо уточнять результат измерения усилия отрыва магнита P в зависимости от величины относительного показателя степени анизотролии а:

i = Р (< — a) = p (1 — " " "" ), гмин где P — скорректированное усилие отрыва, Если анизотролия поверхностного слоя .покрытия отсутствует, т.е, физико-механические свойства поверхности одинаковы в любом направлении, то Рмакс = Гмин, относительная степень анизотропии а = 0 и скорректированное усилие отрыва магнита равно измеренному усилию отрыва Р = Р, По полученному значению. Р с помощью известных зависимостей определяют физико-механические параметры покрытия vi прогнозируют интенсивность его изнашивания.

Пример . Исследуется поверхность изделия из стали 38ХМОА, обработанная пЛоским шлифованием, Максимальное и минимальное усилия сдвига составляют 0,631 и 0,554 Н соответственно, т.е. относительный показатель степени анизотропии а =

5 = 0,16, Различие физико-механических свойств поверхности в данном случае может быть. объяснено различной величиной шероховатости поверхности вдоль и поперек направления следов обработки (параметр Ra

10 составляет соответственно 0,127. и 0,216 мкм), Измеренное усилие отрыва составляет

Р = 2,46. Н, а скорректированное усилие отрыва Р = 2,06 Н. Испытания на износостойI кость показывают, что интенсивность

15 изнашивания изменяется от 3,8 10 до

4,6 10 относительных единиц в зависимости от направления трения (210 ), что достаточно точно согласовывается с рассчитанным усилием отрыва.

20 Изобретение позволяет учитывать влияние анизотропии физико-механических свойств покрытий при прогнозировании их износостойкости и комплексно контролировать параметры поверхностного слоя дета25 лей из ферромагнитных материалов, что позволяет исключить брак при их изготовлении и повысить ресурс и надежность работы машин и механизмов.

Формула изобретения

30 Магнитный способ измерения физикомеханических параметров немагнитных покрытий на ферромагнитных основаниях, заключающийся в том, что на поверхность контролируемого покрытия помещают маг35 нит и измеряют усилие P его отрыва, по которому судят об изменениях физико-механических параметров и прогнозируют интенсивность изнашивания поверхности, о тлича ю щийся тем, что, сцелью повыше40 ния точности, дополнительно измеряют уси-. лие сдвига магнита в нескольких направлениях и корректируют результат измерения усилия отрыва магнита в соответствии с формулой

Р I Р 1 Рмакс Рмин гмин где Р— скорректированное усилие отрыва;

F>a« — максимальное измеренное уси50 лие сдвига;

Гмин — минимальное измеренное усилие сдвига.

1583733

/мин

Составитель ИЖесоян

Редактор Н.Тупица Техред М.Моргентал Корректор Л.Патай

Заказ 2245 Тираж504 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открнтиям при ГКНТ СССР . 113035. Москва; Ж 35; Раушская наб.. 4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород. ул.Гагарина, 101