Q235碳钢表面磨损痕迹的制作及三维重建

此 ， 文进行 了 Ｑ ３ 本 ２ ５碳钢磨 损痕迹试 样的制作 ， 并实现 其试样表面磨损痕迹的 三维重建 。
求加工成 ￣ ２ ｍ、 度为 ５ｌ ｂ ｍ 厚 ２ ｍ的 圆形 试样 ， 中 Ｑ ３ ｒ ｌ 其 ２ ５碳
钢 化 学成 分 见 表 １ 。
表 １ Ｑ ３ 钢的化学成分（ ｔ ） ２ ５碳 ≤ｗ％
利 用 金 相 试 样 镶 嵌 机 对 方 形 试 样 进 行 镶 嵌 ， 嵌 成 镶
＋ ２ｍ 的 试 样 。 再 对 试 样 进 行 适 当 表 面 处 理 （ 油 除 ２ ｍ 除 锈 ） 在 其 表 面焊 接 铜 质 导线 ， 后 将 试 样 用 环 氧树 脂 密 封 ． 然
（９ ７ ％的环氧树 脂 ，４ 的邻苯二 甲酸二 丁脂 ，％ 的 乙二 １％ ７
示 意 图 ， ２为 试 样 实物 。 图
图 １ 电极 结 构 示 意 图
米 收 稿 日期 ：０ ０— ４— ２ ２ １ ０ ２ 作者简介： 范泽 亚 （９ ２ ） 男 ， 要 从 事锅 炉 压 力 容 器 方 面 的研 究 。 １８ 一 ， 主
范泽 亚 ， ： ２ ５碳 钢 表 面磨损 痕迹 的制作 及三 维 重建 等 Ｑ３
（） １
根 据 Ｐ（ ） ＝ ｌ ｋ ｘ ｉ （ ） 和 西 （ ） ＝ ｋ Ｐ（ ）Ｉ ｐ｛４ ｋ ｝ ｅ ， ｋ
Ｉ ｛ｎ Ｐ（ ｝ ｍ ｌ（ ） 可以计算 出 Ｉ （ ） 和 咖（ ） 而 以 ２ 的周 Ｉ Ｐ ， 订
期 产 生 了位 相模 糊 问 题 ， 以采 用 式 （ ） 行 位 相 解 包 裹 可 ２ 的试 验 面 先 是 采 用 １ｏ ＃ 化 铝 ２５碳 ２ｏ 氧
水砂纸打磨平整 ， ３为试验机 打磨示 意图。试样 经 自来 图
水 洗 、 离 子 水 洗 并 吹 干 后 ， 用 棉 签 蘸 丙 酮 把 研 究 电 极 去 再 擦拭干净 ， 用 ４ｌ Ｖ 使 Ｏ Ｍ Ｄ数 显 显 微 维 氏 硬 度 计 观 测 试 样 表 面 ， 果 没 有 点 蚀 坑 或 明 显 的 打 磨 缺 陷 ， 可 置 于 干 燥 皿 如 即
此 基 础 上 实 现 三 维 数 据 后 的 信 息 提 取 及 机 理 分 析 。 基 于
评价各种材料 的摩擦 磨损性 能 ， 出摩 擦磨损 的规 律， 找 都 必须在很 大程度上依靠试验 ， 本文针对此情 况进行磨损试
样 的 自主 制 作 。本 文 采 用 的 试 样 为 Ｑ ３ ２５碳 钢 ， 准 是 要 标
样 可 能 与 水及 水 中 有 含 的 杂 质将 发 生 反 应 。
式干涉测量系统而言 ，（ 为离 散信号 即 Ｊ Ｚ ） ｉ ， ， ， ｚ） （ （ ：ｌ ２
…
，
Ⅳ， Ⅳ为所采集 的干涉 图像 的桢数 ）对 应的离散傅 里叶 ，
变 换 为
Ｐ ＝∑Ｉｘ（ ｉ ｉ （ ） ｉｐ一ｋ ） ｅ ｊ ｚ
１ 试 样 制 备
在实际情 况下 ， 响摩擦 磨损 的 因素颇多 ， 了研究 影 为
摩 擦 和磨 损 的机 理 ， 确定 各 种 因 素 对 摩 擦 磨 损 的 影 响 以及
断提供丰富且有价值 的信息 。通 常 ， 对痕迹 表面形貌分析 应从该方面来 考虑 ： 即获取三维 数据 的实验方 法 ， 以便在
摘要 ： Ｑ ３ 碳钢进行 了试样的制备 ， 对 ２５ 利用金相试样镶嵌机进行镶嵌 ，０ ＭＶ ４ １ Ｄ数显显微维 氏硬度计观测试样表
面 ， 用 １０ ＃ 采 ２０ 氧化 铝 水 砂 纸 通 过 Ｍ ２ Ｐ一 Ｂ型 金 相试 样磨 抛 机 进 行 打 磨 。针 对 制 备 好 的试 样 ， 用 白光 干 涉 仪 对 采 试 样表 面进 行 检 测 及 图像 采 集 ， 利 用 空 间 频 域算 法 实 现 其 表 面磨 损 痕 迹 的三 维形 貌重 建 。 并 关 键词 ：２ ５碳钢 ； 损痕 迹 ；Ｍ ２ Ｑ３ 磨 Ｐ一 Ｂ型 金 相试 样 磨 抛 机 ； 间频 域 算 法 ； 维 形 貌 空 三 中 图分 类号 ：Ｇ ４ Ｔ ８ 文献 标 识 码 ： Ａ 文 章 编 号 ：０６— ７７ ２ １ ）７— ０ ６— ３ １０ ０ ０ （０ ０ ０ ０６ ０
图 ４ 测 量 装 置 系统 结 构
２ ２ 空 间 频域 算 法原 理 】 ． 对 于被 测 表 面 的任 意 一 点 ， 干 涉 图 像 的 光 强 度 ， 其 可 以看 作 是 空 间位 置 ｚ的 函 数 ， ｚ ， 于 本 文 所 采 用 的步 进 （ ）对
中备用。否则 要视情形具 体情 况重新打 磨处理 ， 因为该试
胺 慢 慢 搅 拌均 匀 ， 然后 调 配 好 的环 氧 树 脂 慢 慢 倒 人 铝 片 圈 中） 。环 氧树 脂 固 化 后 ， 用 莱 州 市 蔚 仪 试 验 器 械 制 造 有 利 限 公 司生 产 的 ＭＰ一２］ 金 相 试 样 磨 抛 机 对 试样 进 行 打 １型
磨， 将工作表面打磨 出来 ， 研究电极 即成 。图 １ 电极结构 为
第３ １卷
第 ７期
四 川 兵 工 学 报
２１ ０ ０年 ７月
【 制造技术】
Ｑ３ ２ ５碳 钢 表 面磨 损 痕 迹 的 制 作 及 三 维 重 建 米
范泽 亚 张 ，
（． １ 江西省方圣科技有限公 司， 昌 南
倩
３０ ６ ） ３０ ３
３０ ６ ；． 昌航空大学 ， ３０ ３ ２ 南 南昌
机 械 构 件 表 面 形 貌 对 表 面 功 能 和 性 能 有 很 大 影
响 Ｊ表 面 失 效 对 表 面 形 貌 改 变 的 影 响 也 十 分 显 著 ， ， 失 效 的发 生 和 演 化 与 表 面 形 貌 特 征 之 间 存 在 着 一 定 的 内 在 联系 ， 以 ， 迹表 面形貌 的检测及 表征是 构件 失效分析 所 痕 的有 效 手 段 之 一 ， 能 为构 件 表 面 磨 损 失 效 机 制 的 分 析 判 它