OBRABOTKAMETALLOV Vol. 25 No. 3 2023 41 TECHNOLOGY Рис. 3. Представительный объем сплава АМг3 с поверхностной обработкой шлифмашиной с лентой зернистости Р40 Fig. 3. Representative volume of AMg3 alloy with surface machined by a grinder with a P40 grit band противоположной поверхности выступов представительного объема материала АМг3, приложена скорость перемещения vz = 150 мкм/с. Под воздействием создаваемого усилия в определенный момент в обоих материалах возникала пластическая деформация. Процесс пластической деформации продолжался до момента достижения максимального значения сопротивления деформации сплава Д16. Результаты и их обсуждение Исследование поверхностных профилей На первом этапе исследования получены твердотельные модели представительных объемов сплавов АМг3 и Д16 после обработки шлифмашиной со шлифовальной лентой зернистости Р40 и Р120. Пример модели для сплава АМг3 после обработки лентой зернистости Р40 представлен на рис. 3. Благодаря выбранному виду поверхностной обработки на всех материалах получен продольный профиль, как показано на рис. 3. В связи с этим моделируемые процессы допустимо рассматривать в контексте сравнения с теоретической моделью в плоской постановке. Созданные твердотельные модели были подвергнуты анализу в отдельных сечениях через шаг 100 мкм с целью установления средних значений фактического отношения высоты к ширине основания выступов H/W или фактического значения ½ctg(α), где α – угол вершины выступа. Пример анализа сечений представительных объемов материалов после разных видов поверхностной обработки показан на рис. 4. Как видно из рис. 4, поверхностный профиль материалов после обработки представляет собой набор хаотически расположенных фигур разной формы и размеров. Исходя из визуального наблюдения наиболее подходящими геометрическими фигурами для описания сечения поверхностных профилей являются треугольники и трапеции. Результаты оценки параметров поверхностных профилей α и H/W сведены в табл. 1. Видно, что один и тот же вид поверхностной обработки создает разные поверхностные профили в зависимости от материала, что связано в первую очередь с прочностными характеристиками и твердостью обрабатываемых материалов. Чем мягче материал (в нашем случае отожженный Д16), тем параметры шероховатости Ra и Rt ниже. Шлифование лентами с разной зернистостью оказало неодинаковое влияние на исследуемые материалы: уменьшение зернистости ленты с Р40 до Р120 привело к уменьшению параметров шероховатости Ra и Rt и уменьшению среднего угла вершины выступов сплава АМг3, в то время как у сплава Д16 отмечено небольшое увеличение параметров шероховатости Ra и Rt и уменьшение среднего угла вершины выступа. Полученные средние углы вершин выступов для всех материалов лежат в диапазоне 40–60°, а отношение высоты выступа к ширине основания H/W – в диапазоне 0,29–0,6. Согласно теоретической модели [18] для полученной геометрии выступов относительная глубина внедрения hl /H должна лежать в диапазоне 0,56–0,64 к моменту начала распространения пластической деформации в объеме мягкого материала, где hl – глубина внедрения выступов твердого материала в мягкий материал. Приведенное нормальное напряжение на контакте материалов σ/k должно лежать в диапазоне от –2,4 до –3,09, где k – сопротивление деформации мягкого материала на сдвиг.
RkJQdWJsaXNoZXIy MTk0ODM1