Obrabotka Metallov 2013 No. 1

ОБРАБОТКА МЕТАЛЛОВ № 1 (58) 2013 72 ИССЛЕДОВАНИЯ ПО ФЦП Рис. 3. Нормированный акустический сигнал ( а ) и медианная частота ( б ) внутри фрейма (тип I) ным падением до первоначальной величины (рис. 3, а ). Повышение амплитуды сигнала со- провождается также резким повышением ме- дианной частоты от 80 до 240 кГц и дальней- шим снижением до первоначального значения (рис. 3, б ). Наблюдаемый сигнал по форме ана- логичен сигналу, полученному при хрупком разрушении графита в процессе трения в паре с твердосплавным индентором [9]. Здесь, как и в случае с гранитом, вместе с увеличением амплитуды сигнала быстро растет медианная частота. Различия состоят только в меньшей скорости затухания и большей интенсивности низкочастотной части фрейма. Таким образом, по аналогии с гранитом, можно сказать, что в данном случае сигнал описанного типа может генерироваться при раскрытии микро- трещины, отделяющей частицу изно- са алюминиевого сплава с дорожки трения. Отсутствие на изнашиваемой поверхности других возможных ис- точников такого сигнала в виде микро- трещин также говорит в пользу сде- ланного утверждения. От момента снижения медианной ча- стоты и до конца фрейма имеют место квазипериодические колебания медиан- ной частоты от 60 до 100 кГц (рис. 3, б ), при этом сам сигнал не претерпевает значительных изменений (рис. 3, а ). Для оценки пространственного периода ко- лебаний медианной частоты на рис. 3, б приведена шкала, отражающая путь про- ходимый индентором во время записи фрейма. Как можно видеть из рис. 3, б , период колебаний медианной частоты составляет 10...30 мкм, что по порядку величины совпадает с периодом микро- рельефа дорожки трения (рис. 2, б ). Можно предположить, что акустиче- ский сигнал на данном участке фрейма возникает за счет квазиупругого механи- ческого контакта индентора с гребнями волн деформационного рельефа в режи- ме «stick-sleep». Второй характерный тип фреймов (тип II, рис. 4, а ) по форме сигнала отличается от описанного выше бо- лее высокой средней интенсивностью сигнала и отсутствием ярко выражен- ных пиков. Главное различие между двумя типами фреймов состоит в поведении медианной частоты. Тип II характеризуется значительно более низкой медианной часто- той (рис. 4, б ). На большей части фрейма она составляет ≈ 40 кГц. Кроме того, наблюдают- ся квазипериодические изменения медианной частоты с периодом 15...60 мкм, когда ее зна- чение опускается ниже 30 кГц. Моделирова- ние, проведенное в работе [10], показало, что уменьшение частоты генерируемых трибоси- стемой колебаний происходит вследствие ин- тенсивного пластического деформирования поверхностного слоя материала. Расчеты так- же показали, что в условиях адгезионного тре- ния пластическая деформация поверхностного