choroszy8

58

Pęknięcie powstaje w wyniku przekroczenia wytrzymałości materiału na zmęczenie lub wytrzymałości doraźnej na skutek miejscowego skupienia naprężeń podpo-wierzchniowych. Przekrój poprzeczny pęknięcia wskazuje na małe rozwarcie jego boków i duży stosunek głębokości do szerokości. Jest to wada szczególnie groźna, gdyż istotnie zmniejsza wytrzymałość materiału i ułatwia korozję.

Skaza stanowi następstwo wadliwej współpracy dwu powierzchni, uszkodzenia mechanicznego, chemicznego lub erozyjnego. Może być ona również ukrytą wadą materiału, powstałą w procesie hutniczym i ujawnioną w procesie obróbki. Cechą skazy jest mała głębokość dla znacznej szerokości i długości.

Rozpatrując właściwości fizyczne warstwy wierzchniej należy uwzględnić - zgodnie z tabelą 3.1 - takie jej cechy, jak: grubość, strukturę, twardość, naprężenia własne i wady. Dla danego materiału obrabianego grubość warstwy wierzchniej i stopień jej umocnienia zależy przede wszystkim od warunków skrawania. Zwiększeniu jej wartości sprzyja zwiększenie głębokości skrawania, posuwu, promienia zaokrąglenia kr awędzi skrawającej i zużycie ostrza lub zmniejszenie prędkości skrawania, kątów natarcia oraz przyłożenia, a także intensywność chłodzenia strefy skrawania. Dobrą ilustracją tego jest rys. 3.14 [76]. Przedstawione na rysunku przebiegi zmian stopnia umocnienia i głębokości jego zalegania w funkcji różnych wielkości uzyskano za pomocą pomiarów mikrotwardości metodą Knoopa.

Gdy w warstwach materiału przylegającego bezpośrednio do ostrza temperatura dochodzi do 1000 °C (1273 K) i powyżej, wówczas mogą w materiale zachodzić zmiany zarówno struktury, jak i naprężeń. Przemiany strukturalne w warstwie wierzchniej występują rzadko i to na bardzo niewielkich głębokościach wyrażonych w mikrometrach lub setnych częściach milimetra. Zjawiska cieplne łączące się ze skrawaniem istotnie wpływają na powstawanie naprężeń w warstwie wierzchniej. W warstwie tej powstają jednocześnie naprężenia spowodowane oddziaływaniem ostrza na materiał obrabiany. Następstwem tego są naprężenia skrawaniowe, które po zsumowaniu z naprężeniami wstępnymi dają naprężenia wynikowe zwane również ostatecznymi. W przypadku obróbki wiórowej i ściernej są to zwykle naprężenia rozciągające o znacznych wartościach. W przeciwieństwie do naprężeń ściskających są one niepożądane, gdyż powodują odmocnienie warstwy wierzchniej, a co za tym idzie, zmniejszenie wytrzymałości na zmęczenie.

Naprężenia wynikowe w warstwie wierzchniej wyznacza się najczęściej metodą Da-widenkowa, Stableina-Letnera lub za pomocą promieni Róntgena [55]. Pierwsze dwie metody polegają na usuwaniu z badanej próbki cienkich warstw materiału, np. za pomocą trawienia chemicznego w kwasach, i pomiarze odkształceń tej próbki powstałych w wyniku działania naprężeń. Naprężenia te z kolei umożliwiają obliczenie naprężeń własnych z zależności między tymi naprężeniami a odkształceniami próbki zmierzonymi po usunięciu kolejnych warstw. Zastosowanie promieni rentgenowskich natomiast powoduje zmianę odległości między płaszczyznami atomowymi w kryształach pod wpływem odkształceń sprężystych. Porównanie otrzymanych na rentgenogramach wartości