Study of wear prediction by applying surface microgeometric parameters

Abstract

The paper presents the review of abrasive wear assessme nt methods. Wear intensity is influenced by material, size and shape of particles, contact pressure, etc. Most models of abrasive wear intensity assessment are based on the interaction between an elementary particle and the sur-face i.e. on the estimation of a metal particle removed by microcutting. Under changing wear conditions, the presentmodels become inaccurate due to alteration of the load values of contacting surfaces and other factors. The most reliable parameter of particles abrasivity is considered the abrasive particle parameter SPQ. Thermally treated carbon grade 45 and tool grade ХВГ steels and hard (Fe-C-Si-Cr-B) layers have been experimentally investigated according to ASTM G65. Comparison of the microgeometric parameter SPQP of wear surfaces to the surfaces wearout has exhibited reliable interaction (R2=76–89 %) between the values of wear and parameter SPQP. For this reason the parameter SPQP can be used for assessing preliminary wear-out in the cases when machine elements are made of one material and are used in one abrasive medium, but with different thermal treatment.

Straipsnyje atlikta abrazyvinio dilimo vertinimo metodikų apžvalga. Dilimo spartai įtakos turi šie parametrai: abrazyvų medžiaga, dalelių dydis, forma, kontaktinis slėgis ir kt. Dauguma naudojamų abrazyvinio dilimo spartos vertinimo modelių pagrįsti elementarios dalelės ir paviršiaus sąveika, t. y. mikropjovimu šalinamos metalo dalelės nustatymu. Tačiau pakitus dilimo sąlygoms esami modeliai tampa netikslūs. Tą lemia kontaktinių paviršių apkrovų dydžio pokytis ir kt. veiksniai. Patikimiausiu dalelių abrazyvumo vertinimo parametru laikomas abrazyvo dalelės SPQ parametras. Atlikti eksperimentiniai termiškai apdoroto anglinio 45 ir įrankinio ХВГ plienų bei kietųjų (Fe-C-Si-Cr-B) sluoksnių abrazyvinio dilimo tyrimai pagal ASTM G65. Dilimo paviršių mikrogeometrinio parametro SPQP palyginimas su paviršių nudilimu parodė esant patikimą (R2=76–89 %) sąveiką tarp nudilimo ir parametro SPQP verčių. Todėl galima teigti, kad parametras SPQP gali būti naudojamas preliminariam nudilimui vertinti tais atvejais, kai mašinų elementai, yra pagaminti iš vienos medžiagos, tačiau skirtingai termiškai apdoroti ir naudojami vieno abrazyvo terpėje.