Введение к работе
АШДДЬДР.сть. рфяты. Одним из путей претворения в жизнь неотлок-ых мер по оздоровлению экономик:! и ее Deforce является дальнойвое по-ышенпв качества и надежности продукции машиностроения.
Качество и надежность изделий машиностроения в значительной тепзни зависят от долговечности адгезионных покрытий, применяемых да защиты гас поверхности. 1 далия современного машиностроения, властности, автомобилестроения, комплектуются деталями и узлами,- нме-щамя адгезионные покрытия многофункционального назначения. Качество : долговечность этях покрытий во многом определяются подготовкой по-іевхности деталей и узлов.
В связи с растущими потребностями современного машиностроения і применении адгезионных локвытнй актуальным становится совевшенст-юваяие существующих и создание ноенх методов опенки состояния тон-их поверхностных слоев деталей и узлоз.
Прочность адгезионных покрытий помимо наличия механических связей, обусловленных оптимальным подбором шероховатости, обеспечивает-:я таго?е за счет химического взаимодействия я обтэозанля физических івязей под дзйствием межатомного взаимодействия.
Современная технология нанесения и восстановления' адгезионных юкрытий предусматривает удаление с поверхности деталей оксидных пле-юк и адсорбированных загрязнений, что влияет на поверхностную энергию металлической поверхности и ее адгезионную способность. _.
Однако на величину повввхностной энергии, а следовательно, на 5в адгезионную способность влияет не только качество подготовки металлической поверхности, но и возникновение и развитие структурно- , разовых неодноводяоетей в тонких поверхностных слоях, обусловленных їзмененлем сил связи кристаллической решетки, дефектами структуры и г.д.
Для контроля ствуктувно-фаэовых неодноводностеП тонкого слоя металлической, поверхности использувтея преимущественно раз путающие металлографические метода. Эти метода являются-субъективными. Достоверность результатов зависит от квалификации опегатова.
Современные методы неразрушающего контроля также не резают задачи достоверного обнаружения локальной структурно-фазовой неодновод-
ности тонкого слоя металлической поверхности.
Для решения этой задачи могут быть применены сов семенные физические зондирующие и эмиссионные методы анализа. Однако они требуют наличия дорогостоящего н малопроизводительного вакуумного оборудования, что затрудняет их практическое использование. Кроме того, контроль крупногабаритных объектов вообще невозможен.
В настоящее врег.я начал использоваться энергетический метод опенки неоднородности металлической поверхности, основанный на опенке аномалий распределения поверхностного потенциала над местами лок; лиэапия неоднородности.
Ранее в работах В.МДапева, Р.И.Минпа, В.С.Ковтова. Л.А.Андреева, В.С.Фоменко и др. систематизировано больпое количество везультг тов по эмиссионным и адсорбционным свойствам материалов. В работах В.В.Клюева. Ф.Р. Соснина. А.К.Левеля, В.Е.Шатерникова, А.А.Санников; К.В. Шалимовой, Н.М.Алвйникова заложена основы теории обнаружения отдельных дефектов структурно-Фазовой неоднородности тонкого слоя м« талличзско! поверхности. С кошта 60-х годов в РССР и за рубежом ведутся работы по практическому использовании энергетического метода.
Создан ряд устройств, защищенных авторскими свидетельствами в СССР и патенгнами в США, ФРГ, Японии.
Однако созданные в нашей стране и за рубежом методы измерения поверхностной энергии и приборы для их реализации не обеспечивает выделения полезной идфодаапии о структурно-фазовой нводноводяоети поверхности металлических деталей и рлов на фоне ряда мешающих факторов (наличие оксидной пленки и загрязнений).
Разрабатываемый в настоящей диссертационной работе эневгетичас кий метод и средство обнаружения локальных неоднородностей металлической поверхности открывают возможность синтеза дискриминяоующих измерителей параметров стщктурно-фаэовнх неоднородностей металличес кос поверхности и создания на этой основе соответствующего средства контроля, обеспечивающего минимальные потери достоверности обнаружения локальных структурно-фазовых неоднородностей и их выделение из совокупности действующих факторов.
Научно-исследовательские работы выполнены в соответствии с ранее принятым Постановлением правительства СССР "О мерах по оздоровлению экономики, этапах экономической рефошы и принципиальных подхс дах к разработке тринадцатого пятилетнего плана" S 318 от 18 декабм 1990 г.
Педью.гДз.с-ртд является повышение достовеояоети обятсужения ло-
5 іьних'ствуктувно-фазових неодноводностей металлической поверхности эазваботка средства для его реализации.
Дня достижения поставленной пели яообходимо пенить следующие іачи;
обобщягь научные представления о свойствах поверхности матал-з;
вазізаботать принципы функгоюгогаования сведств обяавугеная ло-іьной неоднородности металлической поверхности;
исследозать зависимость информативного таваи8тва от металле— «ичееккх хавактевистик поверхности;
вазваботать методику опенка на одно водности и ее технически злизовать.
Методы исследования, использовавшиеся в ваботе. обусловлены эбходимостыо вассмотвения noBODXHocTHHX явленвй'в металлах С П032-S соввеменного увовня тазвигия металлофизики я сведств обваботки >гопаваметвозой информации.
Процессы обвазования ствуптусяо-фазовых неодноводяоетей матал-!9?кой позевхности исследовались с помошьш рентгеновской фотоэлект-шой спектроскопии, венігеноствуктувного анализа и электвонно-гической микроскопии.
Информация о сгвуктувне—фазовых неоддоводноетях обрабатывалась ірименением элементов теорій нелинейной фильтрации случайных мав-зских процессов. Большой объем вычислительных операций пведопве-ІИ использование ЭЗМ.Адекватпость статистических зависимостей опе-іалясь с помощью коввеляционяо-вегвессяонного анализа.
Научная,.,яовиэвд работы заключается" в разработке методики синте-дисквкминивующих измерителей значений паваметвов локальных етвук-зно-фазовнх неодноводностей металлической повевхнозти холодноката-с стальных материалов.
Сведи важнейших положений следует выделить следующие:
показана возможность идентификации паваызтвов локальных ствук-эно-фазовах неодноводностей на начальной стадии их обвазования с «ояью обваботки многопавачетвичвекой инфогмации о зависимости ваеп-вдления повевхностного потенциала;
пведлокена методика синтеза систем энергетического контволя, шчающая везультатн анализа нестациояавяых потенциальных полей над :тамп локализации неодноводностей металлической повевхности. Дано зеноваяие хавактевистик аппаоатуга контволя. Пведлоханная методика »воляет увеличить количество измеряемых значений параметров объек-контволя и ввести учет перекрестных связей, как между параметрами.
так и между компонентами объекта контволя;
получены зависимости инфошативкого паваиетва от основных фак тогюв, once делящих воепвогзводиыость мзультатов измевенйЁ повевх-ностного потенциала;
установлено, что пга постоянстве металлофизических хавактевис тик гонких повесхностннх слоев электвостатический потенциал зависи от толщины и состава оксидной пленки, количества полявных углеводо-содевжаптах молекул в адсовбявозанном слое. На начальных стадиях окисления основной зклад в изменение повевхностного потенциала свя-- эан с doctom толщины пленки оксида. В дальнейшем изменение повевхностного потенциала обусловлено адсовбпией полисных молекул;
пвэдлонен метод пвогноэивования адгезионной способности с использованием П0В8ПХН0СТН0Г0 потенаиала (Ш) как ивфошативного па-ваматва;
на основе систематизиоованных теопетико-экспегоментальных ас-следований получен количественный кватевий опенки активапионной об-ваботки металлической повеохности, основанннй на ввеменных особенно тях нестационаоных потенциальных полей над местами локализации стоу тузнон$азовых неодногодностеи.
додт^амдйкыипадздедзы!, .даашк-вазхдыатда подтввв*дена ас-бятвазгными методами рентгеновской фотоэлектронной спектсоскошш и электвонно-оптической миквоскопии.
Экспериментальные зависимости получены на образцах и овальных деталях в количестве^вегламентивованном ГОСТ, обеспечивающим достов< ность по статистическим критериям,а также яа контрально-измерительн аппаратуве, имеющей необходимую метрологическую аттестацию.
йвакзждасЯЗД^ЗЯаздядсдь. дисеевтапионной ваботы заключается в разработке:
технологических и методических векомендаций, пвотедаих ПВОИЗЕ ствэнную псовевку;
опытной технологии подготовки повевхпости кузовов автомобиле} изготовленных из холоднокатаного стального листа ("АНГОЕАЗ", г.Толі ятти);
технологических векомендаций по контроля остаточных эагвязне* глеталлических деталей (НПО "Спектв" гЛотькоео Моск.обл.);
способов измерения поверхностного потенциала, зачтенных а.с. СОС? (полежительянмз вешзниями по заявкам XS 4EB2875/I8-2I (II2ICG > 48Є2&77/21 (II2I68) от 2Є.ІІ.І990 г.);
устго?ства контроля поверхностного потенплада, ззмганнсго а.с. СССР (положительное ведение по заявке а 4Б82Є76ДІ (II2I67) от
7 26.11.1990 Г.);
обвазпа для. коятсоля качества сквытнх слоэз (а.с.й Кл.&01(3.31^8. от 30.12.1988 г.);
способа опведзяешїя количества диффуэионно-подзстпого водовода з металле, защищенного а.с. СССР (положительное ведение по заявке , 48Є50І0/25 (094050) от 10.09.1990 г.);
опытного инфовтатионно-измевительяого комплекса "Рельеф", пвєд-n назначенного для обвабогхи многопавамєгвовой инфовмашга следящего локального изыевителя cTDyKTjBno-фазовсЯ неодководное ти металлической повешсности, С0ПВЯЇЗНН0Г0 с ЭВМ;
ваздела ГОСТ 9.402-8G (Ш вздыищя) по эневгвтичвсксну контролю акгиваштеяной обработки поверхности металлических деталей певед занесением адгезионных поквнтий-. Внедвеюіе указанных методических вексмен-даиий позволит ск;:зить бвак ппи нанесонли адгезионных поквытпЯ з [ХШВТОСТЬХОЗІШПЕ на 25...35J5;
алгоритма обваботки многопавзметвозсй икфошапии о локальных ствуктусно-фазовнх нбодноводностях металлической повевхностя деталей и узлов и создании пвогвашного обеспечения комплекса аппаватувк контволя "Рельеф",
Разваботанные способи, методики и технологии эневгетнческого коптвсля и гкалкзуюиая юс аппаватуса внедвенн в войсковых частях 13828, 75360, ШЛО "Слегав" (г.Москва), ЙШН СССР (г.Мостза), ВШИ ПАВ (г.Щебеклно, Белговодской обл.), НПО "Спэктв" (гЛотьково Моск. обл.), ПО "АВТОВАЗ" (г.Тольяттп) я двугах пведпв;птиях Ш СССР е подтвовждэнякм экономическим эффектом более 175 тыс.вуб.
В результате тзоветлчеокдх и экспевиментальных исследований получено новое вешенае актуальной научно-технической задачи повышения достовесности опенки технического состояния позввхностннх слоев металлических деталей и узлов на основе синтеза дискпяминавутазах иэме-вителей паваметвов локальных ствуктувяо-фазовнх вз'оляаводнбстей. На завдту выносятся:
-
Пкиктзипи фуякпионивования сведете обнавузаява локально! на-одеоводности веталллческой ловввхясста.
-
Основные закоиомевностд язкзнвняя БСТввіясстного потенциала от металлофизичееких хагантепястак повєвхеост» холоднокатаного стального листа.
-
Методика обнавузенЕЯ я измевения лоаальных ствуктзвно-фазс— внх иэодноводяостей металлической повевхностя холоднокатаного стального листа для янфовшаяснно-измавательяого комплекса, сов&ютззнного еЗШШ РСДТ, ІВУ PC/AT.
4. Технологические рекомендации по применению метода локаль*-ной опенки однородности металлической побєрхнсо тй-холоднокатаного стального листа.
Адга&даа jaamaasga. лайда-
Основнке положения и результаты дясгертапии докладывались и обсуждались на 1-Я Есесотокои научно-технической конференции *А*ту»-альные проблемы технологии композиционных материалов" (г.Ялта, 1990г. Всесоюзной конЛезентгая "Созр.емзнные метода к средства кесазпушавдего контроля" (г.Иосквг, 1991 г.); II научно-технической конференции ІВВАКУ (г.Харьков, 1991 г.); Республиканском научно-техническом семи-нате "Современные метода и приборы неразрушагсяего контроля" (г.Мосх-ва, 1991 г.); ХП конференции научных сотрудников в/части 75360 (в/ч 75360, 1990 г.); на ETC по итогам НИР (в/ч 75350, 1990,..1991 гг.); аа заседаниях кафедр года вузов.
Созданный той выполнении саботы комплекс контроля ""Рельеф", предназначенный для опенки технического состояния поверхности металлических деталек пегед нанесением адгезионных покрытий, экспониповал-ся на выставке международного Симпозиума по новым информационным технология» (г.Дубна, 1991 г.).
Результаты исследований опубликованы в 12 печатных габотах в общесоюзных и ведомственных изданиях.
Стдуугуда, и рбт,ем ряб-РТН
Диссертация состоит из введения, пяти разделов, выводов и пвя-ложения. Содержание габоты изложено на 178 страницах машинописной текста, вклвчаюлих оглавление и список литературы ( 159 наименована: 36 рисунка к 23 таблиц.
СОЗЗРЖАЕИЕ РАБО&
Во введении дана краткая характеристика диссертационноЯ-работы В пегоом разделе дан аналитический обзор современных представлений о свойствах повепхяостнЕХ слоев металлов. Оценены потенциальные возможности методов энергетического контроля поверхности металлов.
В обобщенном виде представлена зависимость величины ПП в теку-иий момент времени ( t ) от структурно-чувствительного параметра кристаллической оезегки ( О ):
где r\ - возявАсгвва на поввзхнссть ыеталла о пасаштвон сопатка О. , яе шивовнаэв в вознжяювенет нкстодзфоетаоти ^- ; F7. -воэдвЕетвнв на повевхност» металла о пасаметвоа овпопа Q , пвя-водяв5э я возшдатовэшпо шоаюдвфовмашпі ^у- .
Похяэаяо, что возїяякостп совгаыеяннх методов взвззвуяавявго контволя и физических методов исследования по егаояка нзмеганиа величины Ш, хавахтевизухгяя состояние повевхлостпого слоя металлических дэталв» на глубинах до 5...10 ыкч, ограничены.
Созданные в настсядее ввекя методы измерения ПП и пгнбовн для их воалиэасрхв на обеспечивает видалення полезной ин^ошатли о ствук-тувяо-фазозой неодноводвостп повеохноста металлических детале? к узлов на ^оаэ «залого вяда ыевагозс (рэктовов.
Баеств с тем в дєйствукяшх технологиях оценка качества ияхво-в иаявоочистга осудеетгляется пвэииущастаеяяо хі?.:ическлмд методами. Результата stoS одавки имеет субъективный хавактев. В гастояшее вве-чя отсутствует обгективянЗ количественный квтітевяй степеня очисти а актазатгак поневхвостн двталей аз холоднокатаного стального листа, оцениваний адгезгоняуп способность поввпхностл. Величина ПП холоднокатаного стального листа овмдвлялась.в основном, в гайках лабоватов-знх исследований. Результата исследования не апалязивовалиеь с гви-иенонаеы двугпх асбитвауянх методов.
ПвЕвадэнныЗ аналитический обэов подгвевдял актуальности тботы ї позволил сфошуливовать пвль н поставить задачи исследования.
Во втосом ваэдале вазваботаны пвинюты фуязпиоЕивования свед-:тэ обнавугеяия яеодноводностей металлической повевхности, пведстав-!вна методика оптимального синтеза даскгкмкнавупсих пзкевятелеіі пава-*етмз объектов нєгазіушапаего контсоля кооднопэлдости чевэз фазэтас-ае nroqeccu, обеспечквавтае максимум апостевиэсно2 плотности вевсят-юсти (Рпо) xoHTDOOToyefcinx пасамаТвов:
P«o-=R^' Г (2)
гаэ Риг - вероятность лсаноЯ тргвога; і -, величана отведения гягнал/пум., представленная ырамнием:
у №»-\М-б^4М&т п,^т) (3)
v~ rUt-Т) .
де Пц'^Д/ - тепловой пуы явисталличеекой сззетки каэляачеекой гововхвости.
Изменение достоверности S(t,-^) во всемени ашпхясеимивовалооь встатенлен:
4$±&-v(l$>) *aw($. м
где riC;«0J- маттгоа иззестннх коэффициентов сноса процесса изменения достовешоута Й во воемэни . ; Q/) - **гоича известных ко-э№гоиеигоз диффузии писазеса язмвневияЗ; во всомекя; У (и- матрица .лу-юв с нулевым соедини и -о -функцией корва-чцта.
Приведено обоснование моделей объекта контроля (ОК) и канала яаб.тадашге (КН), в .іотовшс поопвес язмепения значение d, патаыет-1юв Л организован в соответствии со схемой, представленной та оие.1.
Из модели, представленной на оис.І^следуат, -что состоязда век-
їоьа папаие-гоов JL, подверженного случайным вйзлойствдяы V(v
при дв::їон.ти.к сосюяншо nL. , подлежит изкзрэюш, в протесте кото
рого иа множества /TTEFJ состиявай, известных лицу, пришыащеку
решение (ЛИР}, под жеЯствяам уіравпений 2Єl/внбірается значение ооо-
тояндд М.ядабаїее йзавхоа х Jf по критерию сравнения' t(, ^*),
в обшей случит "зытвкаквэго а* соотношения х
т*« т&пхіпЦої*,*;)- д (5)
М* 3* '7,'oi ML*)
;1№-«з.ада "і векгроа оС. яо пиавалу ь-у?*-; /, внпабошяаому
ПНР, свазаиваетгя со зааченгоч Я1<> , приемлемей злл ТПР, ч результат
наг.г.1вляется і» фошярователь упоавлезяя состояния СК.
Обгзятом контроля .івлл^ісл лчод;ю^..";'?огя j(t) на поверхности метека, харакгёюизуювдеол^Гоимзрами -A^t) , эдеушми здачения V(t) , ідгспнвко связанны^ іо злучаг-нша везде Рд'їзаямл */(Ь) в мо- иеат iautmrfaa. ,'.".'
Разработанная иетодлка олтімпльлого сліпла, длгнр'зм.-щяоуших тг'з'гп'елей/параметров DK заключается в представлении изменения'Jj^ij в пространстве состояний мапковск:ім поочесеоа, подчинявшимся стохас-т.іческоиу зпі^еипдиадьяону утавн<>нявд, -.л-.->вдз«у в матрач«ой 4с.^з' запаса вад:
' _ j^) = F(U) -G(t)'V(4), ій
где t*^*j**J ', bCi^w) известию мат пиан, характеризующее ко^їито-гятв сноса a дя^узаи соответственно.
Ей/ззнйе объекта в прост ра,у,*'ва состоят? яаблчдэется в лм-, лгетпах 'языческого "гдаэчасса гц^с) , окютивагавк' ойъэкт, и сьз-зако с ч;ь! угаває;;'чи яабліаяезняг '
(7)
це о(^,4у fy.-J'Mk) - ввхіоо-футяия вабявдабмого фдадаеекогс вопесса; ji(j/ - веггЬімї'ункция паваметвов физического шюпвсса; Niy - векгог шумоіі наблюдения, независимых от V(t) и аыевшх н>лв-эе ссьотв" значение в гР-Зункаив коссбдяиии.
Выбов уптвленля %() , являющегося ведением задачи, осноен-ілся пг гатбгада$їві>веткда>ном yva&r,?.rjrt ОЛ.Стиатоноьяча, описнва-аем jr^rauiiKj зо вшшяи бпостетовноЕ условной плотности вевсягшс-
Пси сісітезб измавстельЁ использовалась аппвркеимапия аяваовной гстнсстк вероятности P(?sy , свчггшой е P(J, /yj пгве^тлаи ютнсшенисм Бейэсса ногкальнну. законом васпоеделе кия, и разложения
I ВСЕВУГ ЭНЙ.ЧОНЯЯ оО'.. л \ »*
Начальными условиями является значения >Щ)- do . В веэуль-иси шлучон. мяоготоаматвовнЯ изглепгг'елъ с- пбкшэбстшял: смзямя, Dyici" идя схема котовогс оплгд'еляегся аз урявабяия иша:
#- т> Kfe)[^^ ] ьґііу <»
В усзьзсшп (8 ) когасиацшнная матвпца ошийок К(/ пвп га-ес-ЕскоЁ аштсскеиваса»: Р(Д,) г тгоиолпвпшт, гаэлоккнях «{унзпгяЗ (J.}t) ь '?>(о'ДЛ опьедаляется внвззенито вада
Btudos слагаемое швауанкя.( } егюбважает совокупность пвавкл гтаимшЕиогачия значении павамотвов фиаичосксиэ пвочесса в схеме івнения значений Лго( и отхдаляет диісквімянашіоняуь хагекгєвяс-ку измерителя.
Четвертое слагаемое вяражеся ( її ) стобпажаг? cceoxjlucc'u агг-г, іїкігтєиизугашс ДЕКшшу изікяйна: зяччляьа U-K) за вге:и; наб-
;.-КИЯ -х ... lv ОТНОСЮ'СЛЬИО СІМ^ЯГ-^ ?Н<І%5ГЯ J..w, :' опн.гтляст
ГКтуапиоЕН»;-» xapajniimcvmj игиаввге-л*. сгачеяке JZ60 2 і"--*:-. ^ Т8~ цр*6 момгрт тгвоменг бу№Т «КИІТЬСЯ KOMHPWSHTO? *ЗК?0К>. ухгоэъкьн".ь "jLyjYi^* . Это а есть оптималъпоб уитг.влркес геяевагевом згкчв-
&
Ж.
Ud
об'єкт
І
2^34-
іпр ! изштат
+
' . ІПР і КЗКЕРЯГЕЕЬ і
СИСІВІЛ НЕРіЗИГШАШШ) кшдаия
Рас, І. С0о<4зеякая схема сясчеіаі вервар-юаякто контролі
\п,00
Рже. 2. Схема форыкроввяяя пардаальюа разностей потеа-цвалов в зове контроля
.. ІЗ -Ошнитев Фодарпогатаж змнояи аотввявалов - тоаизтоов йкзи-еского arotroecs. tv,~*iC^_ осуззстзляатся путец сасгошшаиа эош во» ззздяа яя воивовзян * соотввтітзл* оо еззггой ючгвола, з1)одстввлвн-о2 ва влс.2, л зваэтдалг:
ЯАМ> >йял* (10)
?ааг:іиеаао зова аошюаош яа вскпонвятя s ваде парпаельгнх pas->ствй пстенпзехов ооеояачнвае* иэявяеяае раяэе отсутетвуїдвй авфор-їлаа 9 локальной яеоннородаостя.гадержиаейоя в раэвапз «заду янмд, зкет вовможвооть вроведевая саеращя о<Зяарупзшш этоЗ веодяородяости.
3 тиеть-зн ваздчлв аташвдэнв вэвультатн доследований по метволо-ічзгіссму обвспочоавс энввгвтачвекого ковтзоля ствуктувно-^аэовнх ^дно'х>ддостзЯ .'пакзх говевхностнвх слоев изталличвскях даталвА и >лов *у*овев автомобилей» выполяеяяых ст холоднокатаных стальяах їптйв, кссяедсв-зпн тоявсса обвззования охсидннх алвпсх а адсовбд-їзаяяиг слоев. Установлено, что сплава ва основа телеэа пги отссле-п» $oa«*Dyras ва поверхности оксида таввменного состава: Го', s Єч'-Ч то усложняет получение основного во»у.іьт,іта - гависнюств ітач-та возе злостного дотекпиала от толалнн а состава озсспгно5 i«»wvt и ідсорйпізванного слоя. Оказалось, что ва начальных станах ислэндо 6с.чозп.'.я -.гаслі оксида соответствует составу tc" ,0w . Тол-їла я злзтитяі'. сослав оксидов всследозалііеь иятг.дсм 'рлитгановско?! гсоздаятвоніоі атактвоеюлм (PJ5C) с проведении» холлчзстввнного «гмиэа.
По результата ясллвдоваввя аяомвктаого состава, оксидно!5 ппчн-[ я п.псовбиоовлпчого слоя установлено, что насяду с лівостіамг. комитантами умвводосодепзз-лих соединения С, 00, ОО2 из ловеехлоетя (лодкояатапах егалыых листов шевгся соедхненкя тлт С(1/^п -юлтаювннй" углевод (вас.Si).
Плслэ збваботки обтзта-вмлтатота оаепввдчлвнго углаполоеодйр-шш С0ОДИІІВИИІ харлктарлэувтея РЭ-спактсом, пвааодеиннм на ояс."51.
.!э анализа РЗ-егвктгя, праве денного »п г:!с.за видно, что со'ри-ітка позви«яе? удалить адсовбивовакные лоляо'ше ючлякекая 0. С;
Рік*. З /а/
К - спектры обраэц'-
ишиотора 08Г НїіЧГ сэолс
иипачкового с**ига (до
» очистке)
*av. З/б/
Рэ-спвктр odpaanr э"~ агітатор*, (йосд* оистп)
я уменьшать отнооатвльноо количество "аморфного" углерода С.
J Зви -я-оы отнссительвдв содержание "поламевпого" углевода в вада С.к Hid яв изменяется.
Холя^тввншв хавактввнстзл Ю-спектооов штг\?ч»яиі, что в
эавие^лости от капки стали относп^мльное содержание "аморйного"
углевода изменяется от 6,81 до 13,90. Пви этом содержание адсорби
рованное соединений 002 и СО вивнсиыоети от ьавкя стали изменяется
от S,3Sjt до 4,08?, а отвосительяов еодввжанае евгенических соедине
ний в вида абпамва и гшфяга для исследованных «арок стали является
стабильной величиной в составляет 2,402,
По результатам проведанных исследований іплучена іавпсімость параметра зазности поверхностных потвотиалов А„п от количества угм-эодосодв.шщих соединений на поверхности холоднокатаного стального листа, гшэдсталкшлая tu сие.4 *
Пви шетоянстве металло$и?ических характеристик топках повепх-восткых слоев холоднокатаных стальлп листов электростатически? геявя-іиал >ависят or юлшяян и состава Ькслдяо? і'Лєй.їл. К» пачалышх. стациях окисления тпт толщинах оксида до 20 X в основном 'падение повоглюсгяого лотазталала свяваво з ростов толнииы окевдяой пленки. Іальиейшзе иэметечте яоввпхяостного потевлиала. обзеловлеио , в оспог-Юіі. ;мьхо чдсорЛяей лоллвяих ттеЪул 00 п С02 (вис.4).
ї ма із т с^т%
?'.;. 4. Іаглозиозть эелвчякы поверхяоотйога пепгыу.^ял Л"чп от количества углеролооодерадагх соїлч-і';-
"'.' ЗЯЙ 34 (ІОВеТШІСе?* ХОЛОДЯОКЯТЗНОГО СТЧЛЬПОГО ЛіСТй
Для ветеяия задачи обкавузенвЛ локальных е.-4. вг.одвоэоАяостае
конетвтиэиоовались констружцховвш пашмвтг* вшга&огс фуЕхиловал*-
ного шюобтэоЕатвлл хошагекеа "Рельеф* в гвбочяе условия »Г9 этим-
яонм. .
Полученные в тюпеесе васьгооаанвя конетзучтлошшин паламстш-ыи экешпгмеятальене иезультатн сбснбетивалксь метод-иг Еоїчвлята&я-нсыэегоеееноняого авалі**.
Пол^чава систеиа иепаееноннкх увавненжй, ахзхватпо опнеиваик: изменение инфодаативного папивогва от основних даЯствуши. фаигоюов внеошйв сюда (T,V)," везетвукдиовннх (P.L) ж фэюооов, хаважтеї*-эуиет входные тюаывтпн ндаївоитвльвого вдова (К-до.» сБх.^
(13460,26-622,431-106,42+171^4.17^-|4),I2To-0.0nr+I4,2^.7!'-0,35TV+0,002T3ir-
А-У-0,06Т .^+0,001212^ 99 Ш)
!іт| 4944,1-105.41L.-1466.В6Р+1Э0,29^+11,8212 1491,83-0,00780^-4.8.10-^
мЗшэедедэки гтаянчннв условия:
величина эаэопа Ь , ни (ПЭ-Д) може? яэменвгьса в отделах 0,3 і'ід 4,0;
погок эваогкв иоаизноугоаго излучения Р, вт: 18.5.10-7^ Р< 2I.5.I0"7 ;
интагтльвал площадь сетчатого втаемтельяого аявигсояз. S , мм2
50 < S < 150;
темпвватува в гоне вэыеоеявя Т ,Ч>: +10 ^ Т^ +45;
влажность воздуха в эоне хэыеоеявя ІУ,%'. 30^1Ґ98.
Ба основаній полученных в данном ваэделе эээулматов появляется возможность конкретизиповать нэнствухпионкыв ваваыетвн нелинейного функционального гоеобюзователя вэиерстедя стп»к?уоно-4а»овнх на-CAHODosHOCTeS металлической повепхвостн холодаояатаныг стальшх ш-таегдлов.
3 чотвевтом таздеде представлена пазюботва ыэтодгчеежгт гепо-;.!9нчааи5 по пгзмэненяю шгода опенки одяооодяоетл ыаталшпепхо* по-вепхности холоднокатаного стального лвета.
Исследовалось влияние различных способов иодготовкк металличее но5 тавзвхкости деталей из холоднокатаной стали за величину ловепх-hocv-iorc вотешаапа и адгезионную прочность наносимого воквнтня.
3 качестро кентавкя качества аютиаасаояной обшботкк яспользо-злы s-овиі! квитевий '>jv , основанный на воаивнввх особенностях нестач
навных потенциальных полей над местами локалгоаплл етвуетуонс-фаэо-их неоднооодностей. Данный квитевий обеспечивает оценку физккс—ггая-эсхого состояния металлической повеохности холоднокатаной стали й яапазопе , хагактеоизуюдеися:
полным удалением с оцениваемой повепхностп оксидов и адсовби-эванкых затягнений (3^= I);
наличием оксидных пленок толщиной 20А' и более п адсовбиюван-йс углетодосодевжащих соединений СО, СС^, амовфного и полимевного глевода Сп піц ппевмпакцэй 25^ с двугой стогони.
Вид кпитевия опведеляется выгаганиеи
a re.AMrfghAfln.-enAnnt>^J (12)
tn А *3
V ТГ~Л
ПП0 *1
хв Kij - эмпотический коэффициент, хавактевизующай условім пггатека-ш пвоаесса поста оксидной пленки и накопления загиязнений ва ызтал-іческой поверхности і -маски металла.
Величина коэффициента к» зависит таете от состава и эагвяз-ениости газовой атиоефевн, в котосой происходит J -й процесс ог.яс-эния и накопления загрязнений; Лт0 - величина вазности повевх-остных потенциалов в момент завертання удаления оксидов и загвязне-иЯ; Ann-t - величина вазности поверхностных потенциалов в токуш:?.
ОМИНТ uDGMQUlI Lji .
Приведены пвимога практического использования метода эневгети-еской опенки адгезионной способности металлической поверхности пси азяичных интервалах втсиони между пвоведениеи актйвапиоиной обсз-
07КИ И НаНОСвНИем ПОКРЫТИЯ, OUGHK0 Э^^еКТИВНОСТЯ ОЧИСТКИ МЗЛЙЧІШМП
оввсмя средствами, отработке оптимальной технологии подгстовта с
СПОЛЪЭОВЭНИеМ КЕИТеВИЯ .^а .
Методика локальной опенки ствуктувно-флэових яоодяосодностоЯ, снованная на регистрации аномалий са с п га дело;'.кя поверхностного по-энпиала, базируется на псогваиином сспонии двух задач: эудзчн обпя-у тения изо дно со дно ста в совокупности действуют* факторов а зяялчя ?«есонкя ствуктусио-Фазозой неоднородности ПОВЗГХНОСЇНОГО СЛОЯ !'0?а.Т-ичяскііх' деталей.
Для программной реализации методики дефоктосглпист внпол.'ЖТ
ПЄИЦЯЛ,. СОГЛасНО бЛОК-СХЄ!.'Є ИЗТОДЛК Обі'ЛСУТенИЯ і! ЕЗМЄ5Є!!'У! СТрГР-
увно-фазсвой неоднородности, представленной ?я nzc.5 г си; .С соот-гтствеяно.
Установка режимов работы
Установка минимального и макси мольного значений исследуемого параметра
Установка начг ла координат -
Установка теговой гашы
Установка шап сканирования
Установка проекции цветовой гаыьш на исследуемый параметр
-{
Установка способа отобраяения инфорыанаи {графика, алйавит-но-шигровая)
Сканирование головной НФП по контролиру{
МОЙ ПОВЄРХНОС1
детали
._ Установка такта выдачи инеор-ыашш
-* Установка реяиыа поиска
Просмотр считанного массива данных
Установка размера головке НФП
Pjic.g Блок-схема методики обнаружения
с.-ф. неодяородностей поверхностного слоя мотадляческшс деталей
) /
обнаружителя режим . ч г,РАБОТА"
Вход
режима
"Настройка"
—I/-
Ввод исходных
данных
Блок настройк: параметров
Масштабировв' ние
Дискриминатор
Блок изыере-ний.
Блок управления
Блок коделей движения (Ж
йста-
Критерий окончания пуоцеееа
изменения
Модели сист
Конец
Нелияейный
фильтр
Рис.6 Елок-схеиа методики кзыеуения
с.-<^. веодиеродностей поверхностного слоя иета-ілкчесі-.гх деталей
Е пятом разделе представлены Результаты реализации работы.
Практические результаты диссертационной работы реализованы в виде технологических и методических рекомендаций, прошедших производственную проверку. Введены в действие: раздел ГОСТа 9.402-80 (Ш редакция) по контролю очистки поверхности металлических деталей; опытная технология подготовки поверхности кузова автомобиля,'изготовленного из холоднокатаного стального листа (АВТОВАЗ, г.Тольятти); технологические рекомендации по контролю остаточных загрязнений металлических деталей'(НПО "Спектр"-Моск.обл.).
Внедрение указашос: технологических рекомендаций позволило повысить адгезионную прочность наносимых фосфатных, цинковых и лакокрасочных покрытий на 1*2 балла при оценке по РОСТ 15.140-78 и прочность при ударе с 20 до 37-40 кГс.сы при опенке по ГОСТ 4765-73 и сократить брак при нанесении адгезионных покрытий на предприятиях автосервиса ка 15+20/5.
Акты о внедрении указанных технологических рекомендаций даны в приложении I, 2. Экономический эффект от внедрения указанных рекомендаций в производство составил 175 тыс.вуб.
