124 A. Dzierwa, M. Korzyński
Na podstawie wyników pracy [5], w której zamieszczono parametry struktury geometrycznej powierzchni nieskorelowane wzajemnie, za czynnik wynikowy (mierzony) przyjmowano kolejno parametry: Zgw (granica wytrzymałości zmęczeniowej na zginanie wahadłowe) oraz parametry stereometrii powierzchni (oznaczenia według PN-EN ISO 4287:1999): Sa, Str, Sal, Ssc, Ssk, Std. Cykl obliczeń powtórzono siedmiokrotnie, za każdym razem przyjmując za czynnik wynikowy jeden z wyżej wymienionych parametrów.
Badania wytrzymałości zmęczeniowej prowadzono na wibratorze elektrodynamicznym metodą schodkową (Dixona) [3, 10]. Stanowisko do badań, metodyka pomiarów i obliczeń są szczegółowo opisane w pracach [5, 9, 10]. Badania prowadzono na wyciętych z kulowanych wałków próbkach o specjalnym kształcie (rys. 1), umożliwiającym ścisłe zlokalizowanie pęknięcia zmęczeniowego na powierzchni walcowej [10], a przez to adekwatną ocenę wytrzymałości zmęczeniowej w zależności od rodzaju obróbki wykańczającej próbek. Granicę wytrzymałości zmęczeniowej określano metodą schodkową [3] na partiach o licz-ności 15 próbek. Oprócz 16 partii kulowanych w różnych warunkach do celów porównawczych określono też granicę wytrzymałości zmęczeniowej próbek z powłoką chromową nieobrabianą oraz próbek bez powłoki (szlifowanych). W badaniach przyjmowano poziom zmienności naprężeń 22 MPa, a do obliczeń przyjmowano poziom istotności 0,05.
\ | ||||
— i | ||||
r— |
60 — 105 |
Rys. 1. Kształt i wymiary próbki do badań zmęczeniowych Fig. 1. The shape and dimension of fatigue specimen
Strukturę geometryczną powierzchni badano na urządzeniu TalyScan 150 z oprogramowaniem do analizy powierzchni TalyMap 3D. Wykorzystano metodę stykową z użyciem czujnika indukcyjnego. Pomiary wykonano na obszarze próbkowania 2x2 mm, ze skokiem próbkowania 10 pm.
Standardowymi metodami, opisywanymi m.in. w pracy [5], badano również mikrotwardość warstwy wierzchniej (metodą Vickersa) oraz rozkład naprężeń w warstwie wierzchniej (metodą Sachsa-Dawidenkowa).
Wszystkie badania i pomiary wykonywano z minimalną trzykrotną powtarzalnością.
Matrycę planowania eksperymentu, wyniki badań wytrzymałości zmęczeniowej oraz pomiarów parametrów wynikowych zamieszczono w tablicy 1.