ПОИСК Статьи Чертежи Таблицы Сопротивление схватыванию из "Чистовая обработка титановых сплавов " Крагельский выдвинул молекулярно-механическую теорию трения [13]. Молекулярное схватывание заключается в том, что в результате деформации поврежденная кристаллическая решетка легко вступает во взаимодействие с находящейся с ней в контакте решеткой другого тела и при трении с.хватывание проявляется в виде глубинного разрушения, т. е. вырывания частиц с поверхности менее прочного. материала, а температура на контакте определяет условия перехода от разрушения пленки к глубинному вырыванию. [c.72] Исходя из сказанного заранее предсказать, когда и при каких обстоятельствах в тех или иных парах трения произойдет схватывание, невозможно. Это обусловливает необходимость расширения исследований и изыскания путей повышения сопротивления поверхностей схватыванию. [c.72] Актуальной для машино- и приборостроения является задача повышения технологическими путями сопротивления схватыванию поверхностей деталей из широко применяемых в ряде отраслей титановых сплавов. Задача усложняется тем, что эти материалы проявляют повышенную склонность к схватыванию. [c.72] Ниже приводятся результаты исследований на схватывание поверхностей, обработанных способами резания и давления. [c.72] Для исследования схватывания изготовлены цилиндрические образцы из титанового сплава ВТЫ диаметром з=24,5 мм с обработкой рабочей поверхности шлифованием, точением, обкатыва-ние.м (Р—30 кгс dm=9,5 мм 5 = 0,11 мм/об Лз=1250 об/мин) и виброобкатыванием (вид IV, табл. 1) при приведенных выше параметрах режима и Пдв.х= 2600 1/мин 2/=2 мм. Общая шероховатость поверхностей-8-й класс. Величины опорной поверхности Fon, найденные по профилограммам продольной и поперечной шероховатости, для групп образцов, обработанных указанными выше способами резания и давления, составили соответственно 0,1—0,16% 0,31—0,37% 0,74—0,91% и 0,38—0,51%. [c.72] Устройство работает следующим образом. Образец закрепляется на оправке, зажатой в патроне станка (рис. 35). Приспособление устанавливают на образец и колодками 6, 7 охватывают его (см. рис. 33). Прижим колодок к образцу обеспечивается винтом 14 путем сжатия пружины 2. При вращении образца возникающая сила трения стремится повернуть приспособление в направлении вращения. Корпус 12 удерживается от поворота балкой равного сопротивления И, упирающейся свободным концом в резцедержатель станка. Балка 11 изгибается пропорционально возникающей силе трения, вызывая деформацию тензорезистора 10, изменение сопротивления которого через электропреобразователь контролируется по показывающему прибору (миллиамперметру) и в мо.мент резкого возрастания силы трения (момент схватывания) обеспечивает посредством исполнительного механизма отключение станка. [c.74] Испытание поверхностей на схватывание с помощью описанного устройства можно производить как по времени до момента схватывания при постоянной нагрузке, так и по нагрузке схватывания qv (где д — удельное давление колодки на образец в кгс/см2, От — скорость трения в м/мин) [5, 24]. [c.74] При разработке методики и установлении условий испытаний на схватывание целесообразно учитывать не только явления, происходящие при работе деталей конкретных изделий, но и основные тенденции в развитии современных машин и приборов — возрастание нагрузок на рабочие поверхности деталей, увеличение скоростей их взаимного перемещения, работу в усложненных условиях вибрационных нагрузок, низких и высоких температур, в различных газовых и жидких средах, в вакууме и т. д. [c.74] В условиях эксплуатации в деталях машин и приборов могут возникать и развиваться два различных процесса схватывания металлов, которые вызывают два четко выраженных вида разрушения поверхностей трения. [c.75] В одном случае процесс схватывания возникает и развивается при малых скоростях скольжения поверхностей трения и больших удельных давлениях, превышающих предел текучести металла на участках фактического контакта, в условиях незначительных температур и приводит к интенсивному пластическому деформированию, разрушению и уносу частиц металла с поверхностей трения. Такой процесс принято называть процессом схватывания первого рода. [c.75] В другом случае процесс схватывания возникает и развивается при больших скоростях трения и повышенных удельных давлениях, что обусловливает интенсивный рост температуры в поверхностных слоях металлов, вызывая их разупрочнение и разрушение, а также размазывание и унос частиц металла с поверхностей трения. Рост температуры в данном случае будет зависеть в больш ей части от времени истирания и изменений поверхностей трения. Такой процесс принято называть процессом схватывания второго рода. [c.75] Исходя из особенностей титановых сплавов, а также ограниченных возможностей их применения в высокоскоростных узлах трения, для поверхностей деталей из титановых сплавов более свойственным является схватывание первого рода, где основны.ч фактором, влияющим на процесс, является нагрузка схватывания. [c.75] Сопоставление результатов испытания поверхностей титановых сплавов по времени до момента схватывания при постоянной нагрузке схватывания и по нагрузке схватывания показало близкое соответствие относительных оценок поверхностей по сопротивлению схватыванию по указанным двум критериям. Кроме того, испытание по нагрузке схватывания производится со значительно меньшими затратами времени и обеспечивает возможность оценки поверхностей с различными параметрами качества по максимально допустимой нагрузке при определенных значениях скорости трения. Учитывая вышеизложенное, за критерий оценки сопротивления поверхностей схватыванию в исследованиях приняли нагрузку схватывания qv . Перед испытанием образцы промывали в керосине и смазывали машинны.м маслом. Колодки были изготовлены нз стали 45 в закаленном состоянии (НЯС 45—48) с шероховатостью рабочей поверхности 7-го класса. [c.75] Результаты исследования большой группы образцов показаны в табл.16. [c.75] На рис. 36, а показана зависимость величины нагрузки схватывания виброобкатанных (вид I, табл. 1) образцов из сплава ВТ1-1 с шероховатостью исходной поверхности по 7 и 9-му классам от величины опорной поверхности F on- Оптимальными значениями опорной поверхности в отношении сопротивления схватыванию являются значения f on= 12- 28% для шероховатости исходной поверхности по 9-му классу и 20—41% для шероховатости поверхности по 7-му классу. [c.76] Появление насыщенного кислородом слоя при химико-термической обработке — вакуумно.м отжиге титановых сплавов благоприятно сказывается не только на износостойкости поверхностей, но и на сопротивлении их схватыванию. [c.77] Для исследования сопротивления схватыванию наружных цилиндрических поверхностей сплава ВТЫ (колодки — сталь 45, HR 40) с химико-термической обработкой — оксидированием при вакуумном отжиге и без химико-термической обработки изготов-v eны образцы с шероховатостью поверхности по 9-му классу, обработанные тремя способами точением, обкатыванием (Р = 50 кгс i/m=15 мм 5 = 0,11 мм/об Из = 500 об/мин) и виброобкатыванием (вид IV , табл. 1) при указанных выше параметрах режима обработки и дв.х=2700 1/мин 2/= 1,6 мм. Испытание проводилось без смазки образцов и колодок. Результаты исследования сведены в табл. 17. [c.77] Нагрузка схватывания qv образцов из сплава ВТЫ при хи-мико-термической обработке (вакуумное оксидирование) возрастает в несколько раз. Наиболее высоког сопротивление титановых сплавов схватыванию обеспечивает применение комплексной обработки, чистовой обработки давлением с последующим вакуумным оксидированием поверхностного слоя металла на глубину 17—19 мкм. [c.77] Вернуться к основной статье