Obrabotka Metallov 2013 No. 2

ОБРАБОТКА МЕТАЛЛОВ № 2 (59) 2013 6 ТЕХНОЛОГИЯ Формирование такого рельефа объясняется тем, что, ударяясь о поверхность, частицы абра- зива удаляют материал поверхности детали в случайном порядке. В результате на поверхно- сти образуется характерный рисунок, состоящий из расположенных случайным образом царапин и сколов. Прогнозировать состояние поверхно- сти после абразивно-струйной обработки можно лишь с использованием статистических методов. При этомполученная такимобразомповерхность имеет высокую активность и быстро вступает в химическое взаимодействие с окружающей сре- дой, в результате чего окисляется. Поэтому об- работку производят непосредственно перед на- несением покрытия. На рис. 3 показана граница между покрытием и материалом основы. Нерегулярность микроре- льефа поверхности детали не позволила образо- ваться сплошной границе с покрытием, видны отслоения, несплошности. При этом шаржиро- ванные частицы абразива остались в слое, разде- ляющем материал основы и покрытие, что пре- пятствует формированию прочного соединения. Перечисленные недостатки вызвали необходи- мость поиска альтернативы абразивно-струйному Рис. 3 . Граница между покрытием и материалом поверхности детали, обработанной абразивно- струйным методом а б Рис. 4. Поверхность после ультразвукового пластического деформирования методу обработки. В работе предлагается использо- вать метод ультразвукового пластического деформи- рования. Этот метод позволяет получать регулярный микрорельеф с управляемой геометрией (формой, высотой, размерами его фрагментов). Кроме того, доказано, что данная обработка способствует за- лечиванию мелких микротрещин на поверхности, полученных на предшествующих этапах обработки. При этом происходит формирование и равномерное распределение остаточных напряжений сжатия в по- верхностном слое [2]. На рис. 4, а показано трехмерное изображение поверхности стального образца после УЗПД. Из рисунка видно, что на поверхности действитель- но формируется регулярный микрорельеф с четко различимыми фрагментами. При этом формой и размерами этих фрагментов можно управлять за счет изменения режимов обработки [3]. Изучение шлифа поверхности (рис. 4, б ), об- работанной методом УЗПД, показало, что в отли- чие от абразивно-струйной обработки в поверх- ности не возникают микротрещины, нет дефектов в виде шаржированных частиц абразива и других дефектов. Искаженные у поверхности зерна сви- детельствуют о наличии пластической деформа- ции материала поверхностного слоя. В данных условиях обработки глубина деформационного воздействия составила около 30 мкм. В настоящий момент нет однозначных сведе- ний о влиянии наличия упрочненного слоя в по- верхности детали на ее взаимосвязь с покрыти- ем. Однако в исследованиях взаимосвязи свойств материала основы и покрытия необходи-мо учи- тывать не только геометрические, но и физико- механические свойства поверхности.