2.4. Металографічний аналіз
Металографічне дослідження зразків з покриттями до і після трибо технічних випробувань проводили на мікроскопах ПМТ-3 в звичайному і поляризованому світлі при збільшеннях від 100 до 350 карат. Об'єктом дослідження були шліфи, які після шліфування та полірування алмазними пастами піддавалися травленню в розчинах.
Після травлення шліфа виявили характерні зміни в структурі, які проходили в процесі тертя і зношування. Особливу увагу приділяли виявленню пошкоджень, пластичного деформації, окислення і інших процесів, які проявлялися при випробуванні. Характер зміни структур поверхневих шарів величина коефіцієнта тертя і зносу давали можливість встановити провідний вид зношування і механізм його розвитку.
2.5. Методика визначення механічних властивостей
Для встановлення зв'язку структурних змін з механічними властивостями досліджуваних матеріалів та покриттів визначали їх твердість і мікротвердість.
Твердість визначали на приладі Віккерса, по Брінеллю НВ, а загартованих сталей на приладі Роквелла за шкалою HRC і мікротвердість - на приладі ПМТ-3 при навантаженні 50 м
2.6. Методика дослідження геометрії поверхонь
Дослідження геометрії поверхонь тертя проводили за допомогою універсального профілографа-профілометра "Модель-201" заводу "Калібр" при збільшенні в горизонтальному напрямку 40, а у вертикальному - 500, 2000., 4000.
При різних умовах випробувань на тертя і зношування на поверхні утворюється мікрорельєф, характер розподілу якого визначає вид зношування, що дає можливість більш точно встановити механізм зношування.
2.7. Електронно-растрове мікроскопічне дослідження
Дослідження фрактографії ушкоджень робочих поверхонь деталей вузлів тертя і зміцнених зразків з метою встановлення механізму зношування проводили мікроскопі «ПМТ- 3».
Рисунок. 2.6– Мікроскоп ПМТ-3
Дослідження фрактографій(зламів матеріалів) грубих поверхонь і масивних зразків, представляється можливим під час різних збільшеннях, що виключається в разі досліджень в разі традиційних методів, світлової та трансмісійної електронної мікроскопії. Роздільна здатність при задовільних умовах зйомки може досягати 5...6 нм, а значна глибина фокуса, що виникає внаслідок малого кута розходження електронного пучка, більш ніж в 300 разів перевищує глибину фокуса в світловому мікроскопі, що працює в аналогічних умовах.
Збільшення мікроскопа змінюється в широких межах від 20 до 30000, що дозволяє вибирати оптимальне збільшення необхідне для вирішення поставленого завдання. Діапазон збільшень, який використовується в даній роботі для дослідження та складу поверхні, вибирався в межах 100...2000. Великі збільшення використовували при незначних пошкодженнях досліджуваних поверхонь, а також при зйомці характерних ділянок з ушкодженнями, що пояснюють механізм руйнування.
Визначення хімічного складу, що труться, а також різних фаз, недосконалостей структури і її зміни проводили з використанням методу рентгеноспектрального мікроаналізу, фізична сутність якого полягає в генерації рентгенівського випромінювання при падінні первинного електронного пучка на поверхні досліджуваного зразка.
Визначення інтенсивності рентгенівського випромінювання як в зразках, так і в ідеалі, проводили в наступних експериментальних умовах:
прискорює напруга - 20 кВ;
струм пучка - (1 ... 2) 1010 А;
кут нахилу площини зразка коси детектора - 10 °;
час набору спектрів - 50 с.