Электронная библиотека диссертаций и авторефератов России
dslib.net
Библиотека диссертаций
Навигация
Каталог диссертаций России
Англоязычные диссертации
Диссертации бесплатно
Предстоящие защиты
Рецензии на автореферат
Отчисления авторам
Мой кабинет
Заказы: забрать, оплатить
Мой личный счет
Мой профиль
Мой авторский профиль
Подписки на рассылки



расширенный поиск

Повышение эффективности ударно-акустического метода упрочнения путем подачи азота в зону обработки Федоров Алексей Аркадьевич

Повышение эффективности ударно-акустического метода упрочнения путем подачи азота в зону обработки
<
Повышение эффективности ударно-акустического метода упрочнения путем подачи азота в зону обработки Повышение эффективности ударно-акустического метода упрочнения путем подачи азота в зону обработки Повышение эффективности ударно-акустического метода упрочнения путем подачи азота в зону обработки Повышение эффективности ударно-акустического метода упрочнения путем подачи азота в зону обработки Повышение эффективности ударно-акустического метода упрочнения путем подачи азота в зону обработки
>

Диссертация - 480 руб., доставка 10 минут, круглосуточно, без выходных и праздников

Автореферат - бесплатно, доставка 10 минут, круглосуточно, без выходных и праздников

Федоров Алексей Аркадьевич. Повышение эффективности ударно-акустического метода упрочнения путем подачи азота в зону обработки : диссертация ... кандидата технических наук : 05.02.08 / Федоров Алексей Аркадьевич; [Место защиты: Ом. гос. техн. ун-т].- Омск, 2010.- 124 с.: ил. РГБ ОД, 61 10-5/2448

Содержание к диссертации

Введение

Глава 1. Состояние вопроса в области изменения свойств приповерхностного слоя металла при различных механических и физико- технических воздействиях 8

1.1. Изменение свойств материала под действием поверхностного пластического деформирования (ППД) 9

1.1.1. Изменение свойств материала под воздействием статических методов ППД 9

1.1.2. Изменение свойств материала под воздействием ударных методов ППД 11

1.2. Улучшение свойств материала под воздействием высококонцентрированных потоков энергии 16

1.2.1. Ультразвуковая упрочняюще-чистовая обработка 20

1.2.2. Ударно-акустическая обработка 29

1.3. Задачи исследований 33

Глава 2. Физико-химические основы процесса ударно-акустической обработки с внедрением твердой смазки и подачей азота в зону обработки 35

2.1. Физика процесса объемной микропластичности 37

2.2. К вопросу о способности металла абсорбировать азот во время ударно-акустической обработки 47

2.3. Влияние подачи азота в зону обработки при УАО на физико-механические свойства стали 48

2.4. Оценка глубины внедрения азота 50

2.5. Устойчивость дисульфида молибдена в условиях кратковременного воздействия высоких температур 52

2.6. Моделирование процесса объемной микропластичности методом конечных элементов в среде COSMOS Works 54

Глава 3. Методика и аппаратура экспериментальных исследований. анализ полученных результатов ...67

3.1. Объекты исследований 67

3.2. Установка для У АО с внедрением твердых смазок и подачей технологического газа в зону обработки 69

3.3. Разработка способа подачи газа и технологической суспензии в зону обработки 73

3.4. Методика проведения эксперимента 77

3.5. Исследование зависимости микротвердости от глубины поверхностного слоя 83

3.6. Исследование влияния метода обработки на износ образцов 85

3.7. Исследование поверхности образцов с помощью сканирующей зондовой микроскопии 88

3.8. Исследование глубины внедрения твердой смазки в зависимости от усилия прижатия ультразвукового инструмента 97

Глава 4. Практическая реализация результатов работы 101

4.1. Результаты технологических проверочных испытаний 101

4.2. Спектральный метод контроля состояния приповерхностного слоя 104

Заключение 111

Библиографический список 112

Приложение

Введение к работе

Актуальность темы. Улучшение триботехнических характеристик узлов и агрегатов является одним из ключевых направлений при проектировании, изготовлении и эксплуатации объектов машиностроения. Известно, что в результате изнашивания поверхностей детали, первоначальные их свойства изменяются в сторону ухудшения. Эти изменения, в конечном счете, приводят к потере работоспособности узла и машины в целом. Известно также, что упрочнение приповерхностного слоя материала детали значительно повышает ее износостойкость. По этой причине в последние годы выделилась отдельная область научных знаний – инженерия поверхности.

Одними из наиболее перспективных методов повышения износостойкости деталей машин являются методы связанные с одновременным упрочнением приповерхностного слоя детали и внедрением в него твердых смазок, а также других веществ. Исследования, проведенные в данной области японскими учеными Лиу и Су, немецкими Х. Линдером и Р. Квайтшом, отечественными - А.В. Телевным и другими, позволяют повысить износостойкость до 10 раз. В то же время производительность ударно-акустического метода обработки не достаточно высока, а физика процесса требует дальнейшего изучения. Поэтому исследование и совершенствование зарекомендовавшего себя на практике метода ударно-акустической обработки (УАО) в настоящее время является актуальным.

Цель работы заключается в повышении ресурса пар трения за счет расширения свойств объемной микропластичности материалов деталей при ударно-акустическом воздействии и одновременном насыщении микрообъемов приповерхностного слоя дисульфидом молибдена и азотом.

Объектом исследования являются процессы контактного взаимодействия деталей пар трения в подвижных соединениях топливных агрегатов.

Методы исследований. Теоретические и экспериментальные исследования проведены с использованием теории трения, микропластичности и модели плазмы. Кроме того, использовались сведения об элементарных процессах при механическом активировании. Значительная часть работы базируется на экспериментальных данных, полученных с помощью машины трения, микротвердомера, микроскопа, аналитических весов, профилографа-профилометра и сканирующего зондового микроскопа. Использованы пакеты прикладных программ Компас 3D V9, MS Office XP, модуль обработки изображений IMAGE ANALISIS (NT-MDT), SolidWorks/CosmosWorks.

Научная новизна работы состоит:

  1. В повышении эффективности ударно-акустического метода упрочнения путем подачи в зону обработки технологического газа при нормальной температуре.

  2. В создании нового типа регулярных микрорельефов на основе обнаруженных в зоне удара волн, с длиной 150-280 нм.

  3. В разработке неразрушающего экспресс-метода (спектрального) контроля деталей после ударно-акустической обработки.

  4. В разработке математической модели объемной микропластичности с использованием программного продукта Solid Works/COSMOSWorks.

  5. В развитии теории объемной микропластичности в той ее части, где металл переходит в высоковозбужденное состояние.

Положения, выносимые на защиту:

  1. Гипотеза об образовании в зоне удара волн нанометрового диапазона.

  2. Изменения в теоретическом обосновании объемной микропластичности.

  3. Спектральный метод контроля.

  4. Математическая модель объемной микропластичности.

Практическая значимость и реализация результатов работы.

    1. Разработана методика спектрального контроля деталей после УАО.

    2. Определены рациональные режимы УАО с внедрением твердой смазки и подачей азота в зону обработки.

    3. Разработанная технология прошла апробацию при изготовлении качающего узла топливных агрегатов авиационной техники на ОАО “Омское машиностроительное конструкторское бюро” и позволила повысить ресурс пар трения на 40%.

    Прикладные результаты, полученные в ходе разработки технологии, включены в курс лекций по дисциплине “Электрохимические и электрофизические методы обработки. Новейшие технологические процессы” для студентов специальности 151001 “Технология машиностроения” Омского государственного технического университета.

    Апробация работы.

    Основные положения и материалы работы докладывались и обсуждались на IV Международном технологическом конгрессе “ Военная техника, вооружение и современные технологии при создании продукции военного и гражданского назначения ”(4-9 июня, 2007, Омск, Россия); на VI международной научно-технической конференции, посвященной 65-летию ОмГТУ “Динамика систем, механизмов и машин”(13-15 нояб., 2007, Омск, Россия); на III международной научно-технической конференции “Проблемы исследования и проектирования машин”(27-28 нояб., 2007, Пенза, Россия); на IV Международной научно-технической конференции “Современные проблемы машиностроения”(26-28 нояб., 2008, Томск, Россия); на VII Международной научно-технической конференции “Динамика систем, механизмов и машин”(10-12 нояб., 2009, Омск, Россия); на расширенном заседании кафедры “Технология машиностроения” ГОУ ВПО “Омский государственный технический университет”; на семинаре кафедр ОмГТУ “Машины и аппараты химических производств” и “Технология машиностроения”.

    Публикации. По результатам выполненных исследований опубликовано 9 работ, в том числе 2 работы в изданиях, рекомендованных ВАК.

    Объем и структура диссертационной работы. Диссертация состоит из введения, четырех глав, заключения, списка литературы, включающего 107 наименований. Основной текст изложен на 121 странице, содержит 2 таблицы и 74 рисунка.

    Улучшение свойств материала под воздействием высококонцентрированных потоков энергии

    Развитие науки в двадцатом веке положило начало широкому применению в технике высококонцентрированных источников энергии. К ним относятся электронные пушки [9,12], оптические квантовые генераторы (лазеры)[40,47] и др[18]. Это привело к появлению лазерных [28,49,59] и электроннолучевых [93] методов обработки. В 1968 году появляется ударно-акустическая обработка [84].

    С появлением этих методов стало возможным получать принципиально новые классы поверхностей: нанокристаллические и аморфные. Получение нанокристаллических поверхностей

    Создание новых материалов обычно определяется необходимостью улучшения свойств известных материалов или формирования новых комплексов свойств. Недавнее появление нового класса материалов - нанокристаллических сплавов в полной мере отвечает этому принципу. Нанокристаллические материалы (размер зерна не превышает 50 нм) представляют собой также чрезвычайно интересный объект исследования, поскольку в нем значительная доля атомов находится на поверхности раздела или в непосредственной близости от них. Такая ультрамелкодисперсная зернистая структура и большая доля поверхностей раздела являются причинами уникальных свойств этих материалов. Широко известно[1], что многие механические свойства сплавов зависят от размера зерна d. В поликристаллических материалах, в частности, предел текучести, как и микротвердость, подчиняются закону Петча-Холла где аг - предел текучести, а0 - напряжение трения, не зависящее от размера зерна, Ку - постоянная. Поэтому нанокристаллические материалы, имеющие экстремально малый размер зерна, являются чрезвычайно интересными с точки зрения реализации высоких прочностных свойств [1]. Размер образовавшихся кристаллов зависит от соотношения двух величин: скорости кристаллизации (с.к.) и числа центров (ч.ц.) (рис. 1.6).

    При малых значениях скорости кристаллизации (с.к.) и больших значениях числа центров (ч.ц.) (большое переохлаждение) образуется большое число мелких кристаллов [27]. кристаллизации (ч.ц.) в зависимости от степени переохлаждения Нанокристаллические материалы могут быть получены различными способами: распылением, электролитическим осаждением, лазерным оплавлением, механическим легированием, а также кристаллизацией металлических стекол [101].

    В источнике [107] сообщается о высокой износостойкости цилиндро-поршневой группы, поверхность которой имеет нанокристаллическую структуру. Поверхность обрабатывалась мощными импульсами ультрафиолетового лазера. Метод предложили немецкие инженеры Хорст Линдер и Роберт Квайтш. Получение аморфных материалов

    Аморфными называют металлы и металлические сплавы, у которых отсутствует дальний порядок в расположении атомов [7]. Они получили также название металлических стекол или некристаллических сплавов. Для их приготовления используются различные методы, в основе которых лежит быстрый переход компонентов сплава из жидкого или газообразного состояния в твердое. При этом затвердевание происходит настолько быстро, что атомы вещества оказываются замороженными в тех положениях, которые они занимали, находясь в жидком состоянии. Существуют убедительные свидетельства[39,45], как структурные[54,58], так и следующие из различных свойств[75,79], того, что в большинстве аморфных металлических сплавов действительно существует ближний порядок, т.е. порядок в расположении ближайших соседей атомов, но отсутствует дальний порядок[88].

    Следствием такой аморфной структуры являются необычные магнитные, механические, электрические свойства и коррозионная стойкость аморфных металлических сплавов. Например, наряду с высокой магнитной мягкостью -такой, что уровень электромагнитных потерь в аморфных сплавах с высокой магнитной индукцией оказывается существенно ниже, чем во всех известных кристаллических сплавах, эти материалы проявляют исключительно высокие механическую твердость и прочность при растяжении, в ряде случаев имеют близкий к нулю коэффициент теплового расширения, а удельное электросопротивление их в три - четыре раза выше его значения для железа и сплавов Fe-Ni. Наконец, некоторые из аморфных сплавов являются в высшей степени корро-зионностойкими [88].

    Существуют различные способы получения аморфных металлов. К ним относятся методы распыления и испарения, химического и электроосаждения, спиннингование расплава на открытую подложку и др. Эти способы позволяют получать аморфные микрошарики, проволоку и ленту толщиной 100 мкм. Остается вопрос закрепления этих образцов на поверхности готовых деталей [7].

    Другими методами, с помощью которых можно достичь высоких скоростей охлаждения, являются кратковременные воздействия потоков высокой энергии на поверхность образца, вызывающие локальное плавление и последующее быстрое охлаждение этого участка через тепловой контакт с окружающим объемом образца (закалка собственной подложкой)[7].

    К вопросу о способности металла абсорбировать азот во время ударно-акустической обработки

    Теоретические предпосылки о внедрении азота в металл основаны на возможности внедрения дисульфида молибдена во время ударно-акустической обработки. Действительно, если дисульфид молибдена, размер частиц которого может достигать нескольких микрометров, внедряется в металл, то естественно предположить, что азот, радиус нейтрального атома которого равен 0,071 нм тоже будет внедряться в металл. Доказательства внедрения MoS2 в поверхность металла во время УАО приведены в работе [84]. Авторы этой работы проводили испытания роликов, обработанных ударно-акустическим методом с внедрением MoS2 на машине трения СМЦ-2. По сравнению с необработанными роликами, обработанные образцы имели момент трения, который в 9 раз был меньше, чем у необработанных образцов. Это свидетельствует о присутствии в зоне трения твердого смазочного материала.

    Но возникает вопрос: каким образом газообразный азот будет переходить в атомарное состояние, когда обработка идет при комнатной температуре? Как упоминалось ранее, при переходе в высоковозбужденное состояние, в локальном микрообъеме обрабатываемого материала температура на несколько микросекунд может достигать плазменных порядков. Этого достаточно, чтобы разложить газообразный азот на атомарный.

    При "классическом" азотировании процесс насыщения азотом идет в три этапа: диссоциация насыщающих компонентов с образованием атомарного азота, адсорбция и диффузия [48]. В нашем случае диссоциация происходит по механизму, указанному выше; адсорбция как таковая отсутствует в виду того, что газ уже находится внутри активированного микрообъема. Он затягивается туда турбулентными потоками, которые создаются за счет высокой начальной скорости конуса скольжения. А диффузия происходит, по-видимому, по вакан-сионному механизму в хаотическом движении высоковозбужденного микрообъема металла. Либо по другим законам, описанным в [50].

    В каком состоянии будет находиться атом азота, когда микрорасплав застынет, непонятно. Успеет ли он вступить в химическую реакцию или останется в виде твердого раствора внедрения? В работах лауреата Нобелевской премии П.У. Бриджмена [98,99,100] и академика Н.С. Ениколопяна [34,35] отмечается, что такие сверхбыстрые химические реакции происходят в твердых телах. Например, в работах [4,34,97] , было показано, что если в твердом теле создать деформацию сдвига, то твердое тело "оживает", и в нем идут всевозможные химические реакции. В нашем случае деформация сдвига создается при про- движении конуса скольжения вглубь материала. Таким образом, можно предположить, что атомы азота будут вступать в химические реакции с нитридооб-разующими элементами.

    Известно [85], что насыщение сталей азотом приводит к повышению твердости, износоустойчивости, усталостной прочности и сопротивления коррозии.

    Основанием для правильных представлений о процессах азотирования служит диаграмма состояния системы Fe-N [48]. В системе Fe-N возможно образование следующих фаз [48] а - азотистый феррит, содержащий в растворе 0,1% N при 591 С и 0,01% при комнатной температуре; у - азотистый аустенит, существующий как равновесная фаза лишь выше эвтектоидной температуры (591 С); у - нитрид FeAN фаза внедрения, имеющая решетку гранецентрирован-ного куба; є - нитрид Fe2N, тоже фаза внедрения с весьма широкой областью гомогенности, имеющая гексагональную решетку. Со многими легирующими элементами азот также образует химические соединения - нитриды (CrN ,Cr2N, MnN, TiN и т. д.) В азотированном слое присутствуют различные азотистые фазы в соответствии с диаграммой Fe-N и температурой процесса. При температуре азотирования ниже эвтектоидной (591 С) азотированный слой состоит из трех фаз: є, у и а. Изотермическое сечение диаграммы Fe-N при температуре выше эвтектоидной (600-650С) показывает, что азотирование при этих температурах мо-жет привести к образованию четырех фаз: є, у , у и а. При медленном охлаждении с этих температур -фаза (азотистый аустенит) распадается при 591 С на эвтектоид а + у (темный слой, рис. 2.10), так называемый браунит; при быстром охлаждении образуется мартенсит (азотистый мартенсит).

    Установка для У АО с внедрением твердых смазок и подачей технологического газа в зону обработки

    Установка для УАО с внедрением твердых смазок и подачей технологического газа в зону обработки имеет следующий вид (рис. 3.3) Рис. 3.3. Установка для УАО с внедрением твердых смазок и подачей технологического газа в зону обработки: 1-универсальный металлорежущий станок; 2-ультразвуковой генератор; 3-манометр; 4,7-шланги для подвода и сброса воды с магнитострикционного преобразователя; 5-обрабатываемые образцы; 6-динамический технологический модуль; 8-баллон с азотом; 9-газовый редуктор; 10-шланг для подачи азота в зону обработки Для взаимного относительного перемещения образцов и ультразвукового инструмента был выбран универсальный металлорежущий станок ФТ-11. Станок соответствует габаритам образцов, их форме и требуемой технологической точности. Динамический технологический модуль 6 марки ДТМ-07, разработанный на кафедре "Технология машиностроения", служит для генерации ударов по обрабатываемой поверхности с частотой 18±1,35 кГц. Модуль выполнен на базе магнитострикционного преобразователя 4 (рис. 3.4) марки ПМС-15А-18. Рис. 3.4. Динамический технологический модуль ДТМ - 07: 1-ультразвуковой инструмент (волновод); 2-трансформатор упругих колебаний; 3-пружина; 4- корпус магнитострикционного преобразователя; 5-корпус динамического технологического модуля; 6-роликовые опоры; 7-кожух Преобразователь состоит из четырех основных элементов [60]: - активного элемента (двигателя), выполненного в виде замкнутого маг-нитопровода (пакета) из штампованных 0-образных пластин железокобальтово-го сплава ЭП207 (пермендюра), имеющих габаритные размеры 0,2x60x131 мм, набор пакета шириной 42 мм. На пакет намотана обмотка проводом ПТГ-660 по 23 витка на каждой "ножке"; - датчика акустической обратной связи (АОС), выполненного из тех же пластин, что и двигатель, с набором пакета шириной 8 мм. На пакет намотаны две обмотки: а) обмотка AOC, выполненная проводом БПВЛ-0,35 лш2по 75 витков на каждой "ножке"; б) обмотка подмагничивания, выполненная проводом БПВЛ-1,5лш2 по 6 витков на каждой "ножке". - согласующего элемента - трансформатора упругих колебаний, выполненного в виде усеченного конуса из стали 45. Нижнее основание конуса диаметром 93 мм соединяется посредством пайки с активным элементом и датчиком АОС. Верхнее основание конуса диаметром 65 мм имеет резьбовое отверстие М20х1,5 кл 3 глубиной 15 мм для соединения согласующего элемента с волноводом; - бачка для охлаждения активного элемента и датчика АОС, изготовленного из стали 20. На дне бачка имеется два штуцера.

    Штуцер с меньшим отверстием служит для входа воды, которая поступает из шланга 4 (рис. 3.3). Штуцер с большим отверстием - для выхода. В дне бачка имеется трубка с уплотнением, через которую выводятся концы обмоток преобразователя. Преобразователь ГГМС-15А-18 имеет три обмотки: обмотку возбуждения, обмотку подмагничивания датчика АОС, обмотку АОС. От ультразвукового генератора 2 (рис 3.3) к обмотке возбуждения подводятся два напряжения - постоянное и переменное, под воздействием которых в этой обмотке протекает постоянный ток поляризации (подмагничивания) и переменный ток возбуждения. Поляризующий и переменный токи, проходя через обмотку возбуждения, создают в его пакете постоянный и переменный магнитные потоки, под воздействием которых пакет изменяет свои линейные размеры (прямой эффект магни-тострикции) с частотой, равной частоте переменного тока возбуждения (18 кГц). Таким образом, в пакете (двигателе) возникают продольные механические колебания, которые передаются согласующему элементу - трансформатору упругих колебаний 2 (рис. 3.4) и далее, через выходной торец его волноводу 1. Механические колебания трансформатора упругих колебаний, созданные двигателем, сообщаются датчику акустической обратной связи, который поляризуется от ультразвукового генератора; в обмотке АОС возникает напряжение (обратный эффект магнитострикции), которое используется для автоматической подстройки частоты генератора в соответствии с частотой преобразователя. Преобразователь магнитострикционный ПМС-15А-18 является устройством с напряжением до 700 в. Поэтому корпус преобразователя заземлен согласно указаниям мер безопасности. Преобразователь 4 (рис. 3.4) установлен в корпусе ДТМ - 07 на восьми роликовых опорах 6, которые обеспечивают свободное перемещение преобразователя относительно корпуса 5. Это перемещение необходимо для создания поджатия ультразвукового инструмента к обрабатываемой детали. Поджатие обеспечивается оттарированными пружинами 3, что легко позволяет изменять усилие прижатия ультразвукового инструмента к обрабатываемой детали от 0 до 150 Н. Для увеличения жесткости ДТМ — 07 фторопластовые втулки в роликовых опорах 6 (рис 3.4) были заменены стальными, что позволило создавать регулярные микрорельефы.

    Спектральный метод контроля состояния приповерхностного слоя

    В данной работе предлагается принципиально новый метод контроля деталей после УАО - спектральный.

    Метод основан на фиксировании спектра (цветных полос) на поверхности деталей (рис. 4.2), и позволяет однозначно определить наличие высокопрочных конусообразных микрообъемов в приповерхностном слое обрабатываемого материала.

    На рисунке 4.2 представлен фрагмент ролика 0 40 мм и шириной 12 мм из стали У10 после УАО, освещенный лампой накаливания мощностью 60 Вт. Для наглядности ролик обработан с левой и правой стороны, а в центре оставлен необработанный участок шириной 3 мм. В центре ролика видна ярко желтая область, это отражение лампы накаливания. По обе стороны от нее располагаются цветные полосы, которые на необработанном участке прерыйзшвджо [10,92], что для получения спектра свет должен разделиться на свои цветные составляющие, пройдя через прозрачную призму или пленку. В нашем случае прозрачным веществом является стеклообразная пленка.

    Возможность ее образования на поверхности детали не исключается при уточнении физики процесса объемной микропластичности: при переходе металла в высоковозбужденное состояние, которое Тиссен [56] характеризует как плазменное, атомы углерода отрываются от решетки и диффундируют из глубины поверхности детали. Далее микроскопический расплав вместе с пленкой, образовавшейся в результате миграции углерода к поверхности, отдает тепло объему обрабатываемого металла. В результате действия высокого градиента температур, пленка застывает.

    Появление цветных полос можно объяснить интерференцией. В данном случае взаимодействуют волны, разность хода которых создается за счет отражений от верхней и нижней поверхностей пленки. Данная картина очень похожа на так называемую "шкалу Ньютона"[14,30]. Она названа так, потому что именно Исаак Ньютон описал ее первым, проследив эту последовательность на цветных кольцах, окружающих точку соприкосновения линзы с плоской стеклянной пластиной. Каждый цвет этой шкалы получается в результате изъятия одного цвета из общего спектра, или, вернее, полного выключения одной определенной частоты и частичного изъятия ряда близких частот [11,38].

    Если на рисунке 4.2. двигаться от ярко-желтой области вниз, то становится заметным желтый цвет, за ним винно-красный переходящий в ярко-синий — эти цвета составляют "первый порядок" (соответствуют разности хода в одну длину волны). За ними идут зеленый, тонкая полоска желтого и розовый цвета третьего порядка. Далее сменяют друг друга непрерывно бледнеющие оттенки зеленого и розоватого более высоких порядков.

    В ходе экспериментов образцы, подвергнутые УАО, рассматривались при освещении различными источниками света: дневное освещение, лампа накаливания, ртутная и натриевая газоразрядные лампы. Интенсивность блеска зависит, прежде всего, от того, насколько ровна отражающая поверхность, но также и от способности данного вещества преломлять свет, т. е. от величины показателя преломления: чем он выше, тем ярче отблески от гладкой поверхности [66]. Дневное освещение не давало ярких спектральных картин, поэтому от него вынуждены были отказаться. Наиболее яркая спектральная картина была получена от лампы накаливания. При этом использовались лампы мощностью 40,60,100,150 и 200 Вт. Спектральная картина от источника мощностью 40 Вт была не достаточно яркая. Лампа мощностью 200 Вт дает немного засвеченную картину, не вполне удобную для рассмотрения. Лампы в 100 и 150 Вт показали одинаково хорошие результаты. Но оптимальной (не слишком бледной и не слишком засвеченной) спектральной картины удалось добиться, освещая деталь лампой накаливания мощностью 60 Вт на расстоянии 300 - 400 мм. Спектральные линии наблюдать удобнее, вращая деталь в горизонтальной плоскости. Натриевая газоразрядная лампа низкого давления и ртутная газоразрядная лампа высокого давления давали менее яркие картины, чем лампа накаливания.

    Почти полное отсутствие на поверхности образцов синих и фиолетовых полос объясняется их отсутствием в спектре лампы накаливания[10]. Отсутствие других цветов — поглощением их металлом или пленкой. Так как ролики рассматривались под определенным углом, то еще один эффект может объяснить имеющуюся световую картину: значения критических углов не одинаковы для различных частей спектра, при этом, поскольку при прохождении света через пленку направления лучей разного цвета не совпадают, может оказаться, что, например, красные и зеленые лучи будут отражены (их углы падения выше среднего критического), тогда как синий и фиолетовый будут поглощены материалом ( так как их угол меньше среднего критического). Поэтому к нам вернутся красный и зеленый цвета.

    Световая картина в значительной степени зависит от освещения и содержания углерода в обрабатываемом материале (рис 4.3). На рисунке 4.4 представлен ролик, показанный ранее на рисунке 4.2. при освещении люминесцентной лампы.

    Похожие диссертации на Повышение эффективности ударно-акустического метода упрочнения путем подачи азота в зону обработки