ПОИСК Статьи Чертежи Таблицы Состав и свойства окислов на поверхности металла из "Трение и смазки при обработке металлов давлением Справочник " Окисные пленки играют роль промежуточной среды. В связи с этим они оказывают сильное влияние на процесс внешнего трения. Экранируя контактные поверхности, они препятствуют значительному проявлению сил адгезии и предотвращают молекулярное схватывание поверхностей металла и инструмента. [c.18] Механизм трения существенно зависит от механических свойств окисной пленки, а также от силы сцепления окислов с поверхностью металла. Если сопротивление сдвигу в слое окислов или на границе окисел—металл меньше, чем сопротивление сдвигу в приконтактном слое деформируемого металла, то это способствует снижению величины сил трения. Если же прочность (твердость) окислов велика, то они могут играть роль абразивной среды, повышая силу трения. [c.18] Сопротивление сдвигу в слое окислов уменьшается с ростом толщины слоя и повышается при увеличении давления. Окисные пленки присутствуют на поверхности металла практически всегда. [c.18] Даже при комнатной температуре на свежей металлической поверхности за 0,05 с, т. е. практически мгновенно, образуется слой окислов толщиной (1,0— 1,5)-10 мкм. При повышении температуры процесс окисления резко интенсифицируется. [c.18] На практике при холодной обработке давлением на исходной поверхности металла обычно находится окисная пленка толщиной порядка 0,001—0,01 мкм. [c.18] Окислы, образующиеся во время нагрева металла в нагревательных печах, принято называть первичными или печными (печной окалиной). Окислы, образующиеся в процессе обработки (после удаления печной окалины), называют вторич-ными или воздушными (воздушной окалиной). [c.19] При нагреве углеродистой стали в промышленных условиях толщина слоя печной окалины составляет 1—10 мм. Печная окалина неоднородна и в большинстве случаев состоит из трех слоев (рис. 10). Непосредственно к поверхности металла Fe примыкает слой вюстита FeO, составляющий примерно 60—80 % общей толщины слоя окалины. Над слоем вюстита располагается более тонкий слой магнетита Рез04. Наружную часть окалины составляет тончайший слой гематита Ре20з. [c.19] Из трех указанных фаз окалины наименьшей ппочностью обла-дает слой вюстита (габл. 3). Как правило, он порист и содержит инородные включения (FeS, силикаты). При температурах выше 1200—1250 °С сопротивление сдвигу в слое вюстита становится близким к нулю. Окалина, образующаяся при высоких температурах, имеет очень слабое сцепление с поверхностью металла. [c.19] Окалина на легированных сталях часто имеет сложное строение. Легирующие элементы могут входить в состав окалины как в виде окислов (например, МпО, СГ2О3, NiFe204), так и в чистом виде (медь и др.)- Такие элементы, как хром, никель, кремний, алюминий, способствуют образованию на стали вязкой, сильно прилипающей окалины. Влияние различных элементов на скорость окалино-образования рассматривается в специальной литературе [8, 9]. [c.19] На алюминии как при низких, так и при повышенных температурах, вплоть до температур горячей обработки (420—480 °С), образуется пленка окиси AI2O3 (корунд). Она имеет аморфное строение, но вместе с тем обладает высокой плотностью и даже при очень малой толщине хорошо защищает металл от дальнейшего окисления. [c.20] Химический состав окислов в очаге деформации при обработке давлением остается постоянным, а физико-механические свойства могут изменяться значительно. Под действием высоких контактных давлений происходит уплотнение окалины. При высоких температурах окалина деформируется пластически, а при более низких происходит хрупкое разрушение, растрескивание окалины. [c.20] Вернуться к основной статье