ПОИСК Статьи Чертежи Таблицы Влияние коррозии на износостойкость материала из "Долговечность двигателей Издание 2 " Ряд авторов считает, что износ деталей цилиндропоршневой группы двигателей происходит главным образом в результате коррозии. В литературе весьма слабо освеш,ена кинетика окисления чугуна и алюминиевых сплавов, из которых изготавливают детали цилиндропоршневой группы. [c.134] Безусловно, газовая среда обладает коррозионным действием. При высокой температуре чугун в поверхностном слое может обезуглероживаться, образующиеся окисные пленки при трении поверхностей частично удаляются и возобновляются. Все это усложняет процесс изнашивания деталей. [c.134] Температура в центре днища поршня двигателя СМД-14А достигает примерно 280° С, в месте стыка днища и стакана 240° С, в зоне верхнего компрессионного кольца 235° С при напряженных режимах работы (при нагрузке 0,85 N 1, частоте вращения вала 1700 об/мин). Теплота трения поршневых колец при изменении нагрузки от 0,33 до 0,85 Кеа составляет 24—35% в общем тепловом балансе и повышает приведенную выше температуру в среднем на 50° С. Следовательно, суммарная температура днища поршня при напряженных режимах работы достигает примерно 300—330° С. [c.134] Установлено, что влияние газовой коррозии на износ чугуна не обнаруживается при нагреве до 300° С. Скорость окисления образцов из чугуна в интервале температур от 500 до 800° С возрастает примерно в 20—32 раза во влажных газах и в 11— 20 раз — в сухих [59]. [c.134] С повышением температуры от 300 до 500° С скорость окисления образцов из алюминиевого сплава возросла примерно в 9— 12 раз во влажных газах и в 4—12 раз в сухих. [c.134] Окисление металлов в начальный период отличается меньшей скоростью, чем при установившемся режиме. Продолжительность начального (замедленного) периода окисления зависит от газовой среды, температуры и испытуемого материала. При окислении в сухих газах продолжительность начального периода больше, чем во влажных газах. В атмосфере углекислого газа наблюдался наиболее короткий замедленный начальный период по сравнению с атмосферой кислорода и в сообенности воздуха. [c.134] Замедленный начальный период окисления с повышением температуры сокращается, а при температуре 800° С практически отсутствует. Так, у образца из чугуна (2,80% С, 0,63% Мп, 2,02% Si, 0,2% Р) при нагреве до 500° С начальный период окисления составил в атмосфере сухих газов 90 мин, в атмосфере влажных газов 60 мин при 650 С этот период сократился соответственно до 70 и 40 мин при 800° С он почти исчез. [c.135] На рис. 89 и 90 приведены соответственно кривые изменения износа чугунных и алюминиевых образцов при сухом трении по чугуну в зависимости от давления. [c.135] Из рис. 89 видно, что при повышении суммарной температуры среды и трения износ образцов увеличивается при меньшем давлении при повышении температуры среды износ образцов увеличивается. [c.136] Коррозионные пленки при сухом трении не только не предохраняют основной материал от износа, но даже способствуют повышению износа, если твердость частиц разрушенной пленки больше твердости материала. Полное разрушение пленок, образовавшихся на образцах в среде углекислого газа и кислорода, наступает при скоростях и давлениях, при которых основной материал изнашивается еще незначительно, причем изнашивание пленок, полученных на чугунных образцах в атмосфере кислорода, происходит быстрее, чем пленок, нанесенных в атмосфере углекислого газа. Этот факт, по-видимому, следует объяснить отсутствием в последнем случае в составе окалины фазы гематита, имеющего большую твердость и служащего абразивом в процессе трения. [c.136] износ чугунного образца с пленкой, полученной в среде кислорода при скорости скольжения 3,11 м/с и давлении 1,0 10 Па составил 30,43 мг на единицу пути, а износ основного металла при тех же условиях трения — всего 0,81 мг. [c.136] Таким образом, газовая коррозия при температуре до 300° С отражается несущественно на материалах деталей цилиндропоршневой группы. Процесс окисления значительно ускоряется при повышении температуры от 500 до 800° С. Разрушение пленок происходит при меньших давлениях и скоростях скольжения, чем у основного материала. Продукты изнашивания пленок являются по существу абразивными материалами, они способствуют более быстрому истиранию трущихся поверхностей де-талей. [c.136] Вернуться к основной статье