ГОСТ 27860-88 Детали трущихся сопряжений. Методы измерения износа

2. ПОДГОТОВКА К ИЗМЕРЕНИЯМ

2.1. При измерении износа методом поверхностной активации выбирают место и размеры активируемого участка для облучения его прямолинейным пучком протонов с энергией (11,4±0,2) МэВ. Угол падения пучка между нормалью к участку и направлением пучка не более 75°. Режим активации должен обеспечивать получение радионуклида Со для сплавов и композиций на основе железа и радионуклида Zn - для сплавов на основе меди. Начальная интенсивность излучения активированного участка от изотопа-индикатора должна превышать уровень естественного фона в месте проведения измерений не менее чем в два раза. Допускается применять вставки-свидетели, которые устанавливают в деталь заподлицо с контролируемой поверхностью, что обеспечивается совместной окончательной обработкой, в процессе которой допускается снять не более 20% толщины активированного слоя. Уменьшение активности вставки при обработке должно учитываться как износ, предшествующий началу испытаний. Чувствительность метода увеличивается с уменьшением толщины активированного слоя и зависит от нелинейности тарировочной функции (приложение 2). В общем виде чувствительность можно представить как первую производную от тарировочной функции по значению линейного износа

.                                                           (1)

При заданных выше параметрах облучения толщина активного слоя уменьшается с увеличением угла наклона пучка частиц к поверхности детали. Угол наклона определяется по приложению 2.

При активации необходимо исключить нагрев детали, вызывающий необратимые явления в поверхностном слое.

Суммарная активность детали не должна превышать уровня активности, допускаемого при работе без специальных мер защиты в соответствии с нормами радиационной безопасности и действующими санитарными правилами.

Метод поверхностной активации рекомендуется для измерения значений износа в диапазоне от 0 до 150 мкм.

2.2. При измерении износа методом радиоактивных марок выбирают место, размеры и форму активируемого участка (марки) на торцевой поверхности, прилегающей к поверхности, подверженной износу. Размер активируемой площадки, перпендикулярной к изнашивающейся поверхности, должен быть на 20-25% больше ожидаемого значения износа. Форма марки определяет вид тарировочной функции. Чувствительность метода увеличивается с уменьшением размеров марки, перпендикулярной к изнашивающейся поверхности, и зависит согласно п.2.1 от линейности тарировочной функции. Форме марки в виде прямоугольника полосы соответствует линейная тарировочная функция. Примеры профилирования марок и тарировочных функций приведены в приложении 3.

Активация деталей осуществляется аналогично п.2.1 через коллиматор, обеспечивающий необходимую форму смазки. Угол выбирают постоянным и близким к нулю.

Примечание. Для исследования интенсивных процессов изнашивания деталей и элементов конструкций из неметаллических материалов допускается применение активированных вставок, изготовленных из фильтровальной бумаги, пропитанной щавелевокислым ниобием 95, 0,768 МэВ, которые наклеивают на торцевые поверхности изнашиваемых деталей.

Метод радиоактивных марок рекомендуется для измерения значений износа более 150 мкм.

2.3. При измерении износа методом активационного анализа смазочного материала для облучения тепловыми нейтронами готовят методом озоления по ГОСТ 1461 не менее трех многоэлементных эталонных проб, содержащих необходимые элементы, по объему и плотности равных исследуемым. Концентрация элементов в эталонах должна постепенно возрастать в предполагаемом диапазоне изменений концентраций элементов в пробах, исследуемых при измерении износа. Равные плотности достигаются добавлением в определенный объем пробы нейтрального наполнителя: сахара, карбоксиметилцеллюлозы и др.

2.4. При измерении износа методом спектрального анализа смазочного материала готовят набор эталонных проб с различными концентрациями, диапазон изменения которых перекрывает диапазон предполагаемых концентраций в пробе при измерении износа, отвечающих следующим требованиям:

надежно установленный химический состав;

максимальное соответствие по химическому составу и физическим свойствам проб, анализируемым при измерении износа;

стабильность состава во времени на весь период измерений.

Для приготовления эталонных проб служит головной эталон, получаемый путем диспергирования тонкого порошка солей или окислов металлов, или металлоорганических соединений в чистом базовом масле при помощи ультразвукового диспергатора. Разбавлением головного эталона чистым базовым маслом получают серию эталонных проб с концентрацией каждого элемента - индикатора износа, пропорциональной ряду 1:4:10:20:40:100. Затем эталонные пробы и пробы отработанного смазочного материала неизвестного состава объемом 1 см переносят с помощью пипетки в углубления на рабочих торцах угольных или графитовых электродов с последующим осушением с помощью инфракрасного излучения при включенной вытяжной вентиляции.

2.5. При измерении износа методами вырезанных лунок и профилографирования поверхности трения в местах измерения перед вырезанием лунок или нанесением отпечатков, а также перед каждым измерением промывают, обезжиривают и просушивают. Выбор мест измерений, размеров измеряемых участков, размеров отпечатков и лунок производят, исходя из предполагаемого распределения износа по поверхности, а также поставленной задачи. Для построения эпюры износа вдоль какого-либо направления подготавливают измерения не менее чем в трех сечениях по этому направлению. Для облегчения нахождения мест измерений составляют схему их расположения, производя ее привязку к поверхности трения при помощи дополнительных меток (кернов, штрихов). В протокол измерения вносят: наименование детали (образца), наименование материала поверхности трения, его твердость, наименование и заводской номер измерительного прибора, схему расположения мест измерений.

Пример записи результатов измерений приведен в приложении 4.

2.6. При измерении износа методом вырезанных лунок последние располагают таким образом, чтобы продольная ось их симметрии была перпендикулярна направлению относительного перемещения трущихся поверхностей. При вырезании лунки и ее измерении прибор и деталь (образец) фиксируют относительно друг друга согласно выбранной схеме расположения лунок.

Вырезание лунки производят по схеме, указанной на черт.1. Для этого трехгранный алмазный резец 1, вращающийся вокруг оси по радиусу , периодически подводят к поверхности трения 2 детали (образца) при подаче 0,002-0,003 мм/об., наблюдая за вырезанием в микроскоп прибора. В результате прохода резца должна образоваться лунка 3, имеющая длину .

Схема вырезания лунки