ПОИСК Статьи Чертежи Таблицы Влияние природы смазочной среды из "Структура и износостойкость металла " На начальном этапе исследования явления избирательного переноса однозначно установлено важное условие реализации этого эффекта — присутствие поверхностно-активных веществ в смазочной среде. [c.118] Установленные авторами данной книги закономерности структурных изменений при трении пары медь—сталь в условиях избирательного переноса позволили подойти к оценке эффективности действия смазочной среды с новых, позиций — с учетом взаимодействия рабочей жидкости с материалом зоны контактного взаимодействия твердых тел, выявляемого исследованием физического состояния поверхности трения. Такой подход предусматривает совокупное рассмотрение физического и химического аспектов смазывающего действия рабочих сред. [c.118] Химический аспект смазывающего действия жидкости проявляется в образовании на поверхностях трения новых химических соединений в виде твердых пленок (при этом не исключается возможность их образования в подповерхностных слоях). Рост твердых пленок происходит вследствие химических реакций между компонентами смазочной жидкости и металла. Твердые пленки на поверхности трения уменьшают адгезию трущихся поверхностей и предотвращают задир и схватывание. [c.119] В этой связи в постановке экспериментальной работы особое внимание было уделено исследованию структурных изменений в поверхностных слоях металла, выявлению условий формирования оптимального структурного состояния, определяющего существенное повышение износостойкости пары трения параметры этого состояния отражают смазочную способность среды. Исследования проводили по методам, описанным выше. При этом использовали разные по свойствам жидкие и пластичные смазочные среды элементом сравнения служили данные анализа образцов при трении без смазки (всухую). [c.119] Структурные изменения меди при трении без смазки. Особенности структурного состояния тончайших поверхностных слоев при трении без смазки (гл. 1) были учтены при исследовании зависимости характера пластического течения материала зоны деформации от степени фрикционного упрочнения. [c.119] Результаты рентгеновского и металлографического исследо- ваний экспериментально подтверждают положения теории износа / отслаиванием. [c.121] Но прИ смазке глицерином глубина зоны деформации на два порядка ниже). [c.121] Другим важным обстоятельством является тот факт, что характер изменения физической ширины рентгеновских линий по глубине пятен контакта качественно подобен зоне деформации при трении в условиях избирательного переноса. Однако принципиально различны количественные соотношения, обусловленные влиянием природы и свойств смазочных сред на процессы деформации и разрушения поверхностных слоев контактирующих твердых тел (см. гл. 1). [c.121] Структурные изменения в поверхностных слоях металлов при трении в жидких смазочных средах. Для выявления особенностей структурного, состояния тонких поверхностных слоев металлов, обусловленного различными видами смазок, исследованы образцы меди, железа и никеля, деформированные трением с применением активных и инактивных смазочных сред. Инактивной смазочной средой служило чистое вазелиновое масло, которое относится к минеральным маслам специального назначения. [c.121] Из представленных данных отчетливо видно, что изменение ширины линии по глубине образцов быстро затухает и в слоях толщиной больше 1 мкм слабо зависит от состава смазки. Более того, кривые р ( ) при трении металлов в разных средах могут на некоторой глубине пересекаться, что характеризует разную степень локализации структурных несовершенств по глубине металла. Интересно в этой связи изменение Р по глубине никеля при трении в вазелиновом масле с добавкой сложных эфиров (кривая 8). [c.122] Вопрос о немонотонном распределении дефектов по глубине образцов при трении подробно рассмотрен выше при анализе структурных изменений меди (ее сплавов) при трении в среде глицерина. Обращает на себя внимание различное влияние одной и той же смазки на величину Р для различных материалов. Так, глицерин обусловливает упомянутый немонотонный характер распределения р по глубине лишь медных образцов (кривая Р) действие его на железо (кривая 10) аналогично инактивному вазелиновому маслу. Все смазки с присадками сложных эфиров приводят, в отличие от результатов для никелевых образцов, к примерно одинаковому влиянию на структуру поверхностных слоев технического железа. [c.123] Общее понижение р при трении в поверхностно-активных смазках указывает на возможность формирования пленки металла с резко пониженной плотностью дислокаций, что соответствует основным закономерностям адсорбционного эффекта пластифицирования [79]. Однако толщина этой пленки значительно меньше, чем это зафиксировано при трении в условиях избирательного переноса, поэтому она вызывает лишь уменьшение р в слоях, прилегающих к свободной поверхности. Понижение р в присутствии активной смазки может произойти также в результате образования на поверхности металла адсорбированного слоя смазки, в котором происходит основной процесс сдвигообразования при трении. Подобные слои смазки образуются при химической адсорбции в результате реакции, протекающей на поверхности и связанной, например, с образованием металлических мыл. При рентгенографическом анализе металлов, проводимом непосредственно после испытания на трение, каких-либо явных покрытий новообразованиями, прочно связанных с поверхностью металла,не обнаружено. [c.123] В целом авторы полагают, что в характере воздействия среды на металлическую поверхность важен тот факт, что параметр р весьма чувствителен к природе смазки. С другой стороны, физический параметр Р, отражающий структурное состояние тонких поверхностных слоев, характеризует градиент механических свойств по глубине испытанного на трение металла и, следовательно, позволяет оценить влияние среды на процесс формирования вторичной структуры, определяющей механизм контактного взаимодействия. [c.123] Наиболее резко от установленной зависимости отклоняются данные для меди (Р = 14 мрад) и никеля (Р = = 19 мрад) при работе пары трения соответственно в олеиновой кислоте и смазке с присадкой стеариновой кислоты. [c.124] Для этих металлов указанные смазки являются сильными растворителями и поэтому стимулируют их повышенный коррозионный износ (/ = 10 —10 ). [c.124] Формирование в процессе трения пластифицированного слоя, характеризующегося низкой плотностью дислокаций (малым Р) и обладающего малым сопротивлением сдвигу, повышает износостойкость контактной пары. При работе металла в соответствующих средах (медь в глицерине, никель в вазелиновом масле с 1 % присадки на основе сложных эфиров, железо в смазке СЖК Сю—С б) в тонком поверхностном слое не создается высокой плотности дислокаций (Р = 8. .. 10 мрад). 1И[зносостойкость таких пар высокая, интенсивность износа составляет величину порядка 10 и меньше. [c.124] Подобная картина характерна и для результатов исследования меди после деформации в вазелиновом масле, активированном другими ПАВ. Введение в инактивную смазку синтетической жирной кислоты ведет к изменениям а, показанным на кривых 5—7. Три фракции СЖК дают качественно близкие результаты. Наблюдается лишь тенденция повышения максимального значения а при = 1,5. .. 2 мкм с понижением фракции СЖК. [c.125] Фракции Су—Сд соответствует а — 0,364 нм, Сц,— Qe — 0,363 нм, i7— ao — 0,362 нм. Кривые 8—10 (рис. 41), полученные для медных образцов после трения в вазелиновом масле с добавками эфиров Э-2, Э-З и Э-4, практически совпадают. [c.126] Поверхностно - активные компоненты смазочной среды существенно меняют постоянную кристаллической решетки меди по сравнению со зна ниями, наблюдаемыми в инактивной смазке. На глубине 1 и 5 мкм период решетки медных образцов после трения в активированном вазелиновом масле меньше, чем при трении в чистом вазелиновом масле. При t = 1. .. 2 мкм величина а превышает даже свое исходное значение (для недефор-мированных трением образцов). [c.126] Кривые изменения периода кристаллической решетки никеля при трении в инактивной и активной смазочных средах качественно близки к соответствующим зависимостям, полученным для медных образцов (см. рис. 42). При трении в чистом вазелиновом масле период решетки никеля уменьшается на минимальной исследуемой глубине (1 мкм) до 0,351 нм (для исходного состояния никеля а == 0,352 нм). Все четыре присадки (СЖК С,— g и i7— ao, эфиры Э-1 и Э-4), которые использовали при исследовании периода решетки никеля, на глубине i = 5 мкм дают значение а = 0,351 нм (ниже исходного), а в интервале t = 1. .. [c.126] Вернуться к основной статье