Профилометры (цеховой прибор) (стационарный переносной) Измеряют шероховатость в пределах 0,02 - 5 мкм. На шкале прибора оценка дается по параметрам или НОК (среднее квадратическое отклонение высоты микронеровностей от средней линии профиля).
Профилографы применяют для записи микропрофиль поверхности (= 0,025 - 80 мкм) в виде профилограмм. При дальнейшей обработке снятой профилограммы могут быть получены значения для данной поверхности (лабораторный прибор).
Двойной микроскоп ПСС - 2 и МИС - 11 предназначены для измерения = 0,8 - 80 мкм. В этом приборе микронеровностей освещают световым лучом, направленным под некоторым углом к контролируемой поверхности. Микронеровностей измеряют с помощью окулярного микрометра или фотографируют. Переменными объектами достигают увеличения в 517 раз. На приборе определяют шероховатость поверхности по показателю. Недостаток метода - необходимость измерений и подсчетов результатов измерений. Микроскоп ПСС - 2 применяют при лабораторных исследованиях и выборочном контроле.
Микроинтерферометры (Мии - 4) - используют для измерения шероховатости поверхности = 0,025 - 0,6 мкм. Интерференционные полосы искривляют соответственно профилю микронеровностей на участке поверхности рассматривается. Высоту этих искривлений измеряют окулярным микрометром при увеличении в 490 раз. Фотографирование производят при увеличении в 200 раз. Микроинтерферометры применяют при лабораторных исследованиях и производственном контроле прецизионных деталей.
Метод сравнения поверхностей контролируемых деталей с аттестованным эталоном шероховатости является наиболее простым. Эталоны должны быть изготовлены из тех же материалов что и контролируемые детали, поскольку отражательная способность материала (стали, чугуна, цветных сплавов) влияет на оценку шероховатости поверхности. Эталоны необходимо обрабатывать теми же методами, которыми обрабатывают контролируемые детали.
Интегральные методы позволяют косвенно оценивать шероховатость поверхности по расходам воздуха, проходящего через щели, которые создаются впадинами микропрофиль и торцевой поверхностью сопла пневматического измерительной головки, опирается на исследуемую поверхность. Настройка пневматических приборов проводят по эталонным деталям.
Волнистость поверхностей можно измерять на профилографа при большой базовой длине и применении головок для ощупывание с большим радиусом округления острие.
Для определения глубины и общей характеристики поверхностных слоев необработанных заготовок а также после предварительной и чистовой обработки резанием используют метод исследования микрошлифов. Микротвердость поверхностных слоев исследуют методом вдавливания алмазной пирамиды на приборе ПМТ-3. Наиболее удобно исследовать глубину поверхностного слоя и изменение его микротвердости по мере удаления от поверхности по микрошлифов выполненном в виде косого среза под углом = 0 ° 30 '- 2 °. Глубина наклепанного слоя h = ℓ tg.
Косой срез получают притиркой используя пасту ГОИ, что уменьшает возможность изменения поверхностного слоя. Изготовлен образец устанавливают на приборе так, чтобы исследуемая поверхность располагалась горизонтально. Затем алмазной пирамидой при нагрузке 500 - 1000 Н наносят отпечатки, измеряют их диагонали и определяют по табл .. твердости числа твердости; наклепанного слой там, где микротвердость для соседних отпечатков окажется одинаковой.
Для исследования остаточных напряжений в поверхностном слое используют рентгеноструктурный анализ.
Остаточные напряжения в поверхностном слое металла при этом определяют, витравлюючы с поверхности образца слои толщиной 5 - 10 мкм, и после каждого вытравливания снимают рентгенограмму и определяют изменение в кристаллической решетке измеряют межатомные расстояния. Этот метод длительный и трудоемкий, на снятие и обработку одной рентгенограммы требует около 10 часов.
Метод структурной электронографии применяют для исследования остаточных напряжений в слоях менее 5 мкм. Метод основан на дифракции электронов и позволяет исследовать строение найтончиших слоев различных материалов.
Микротрещины в поверхностном слое определяют различными методами дефектоскопии (магнитные суспензии, магнитные индукции, ультразвук, флюоресценция).
Остаточные напряжения в поверхностном слое после предварительной и чистовой обработки исследуют также, используя методы НН Давыденко или Г. Закса. Остаточные напряжения определяют расчетом по величине деформации образца после снятия с него напряженного слоя.
Метод голографической интерферометрии применяют для определения остаточных напряжений. Он основан на дифракции и интерференции электромагнитных сигналов и пригоден для исследования деталей простой и сложной формы, позволяет выявить области повышенной концентрации остаточных напряжений.