ПОИСК Статьи Чертежи Таблицы Роль самоорганизации при трении в обеспечении совместимости трнбосисгем из "Трение износ и смазка Трибология и триботехника " Режим трения без смазочного материала является наиболее тяжелым и допускается в случае крайней необходимости. Такой режим сопровождает трибосистемы, работающие в условиях глубокого вакуума, тормозной техники и т.д. [c.320] Крагельский [26] классифицировал взаимодействие поверхностей при трении пятью фрикционными связями. Удовлетворительная работа в режиме сухого трения достигается, когда в процессе трения участвуют тонкие поверхностные слои, разрушенные без глубинного вырыва (четвертый вид фрикционной связи). В этом случае будет наблюдаться принцип положительного градиента механических свойств (см. гл. 1, 4 и 7). [c.320] На практике такая работа достигается при значительном разупрочнении поверхностных слоев и возникновении пластичной прослойки у которой предел текучести на сдвиг существенно снижается при повышении температуры, а фрикционный разогрев иногда приводит к возникновению жидкой прослойки. Работами, проведенными А.В. Чичинадзе [36, 57, 58], установлены допустимые пределы нагрева для низкотеплопроводных полимерных материалов и металлов по скорости скольжения. [c.320] У подшипниковых сплавов, имеющих гетерогенное строение с мягкой структурной составляющей и специально созданных макро-гетерогенных материалов с мягкими вставками, волокнами, пропитанными пористыми композициями, и другое, стабильное, установившееся трение без смазочного материала устанавливается за счет образования пленки мягкого материала. Эта пленка выполняет роль твердой смазки, облегчая работу трущихся поверхностей. [c.320] Семеновым [46], пленочной гипотезы , сформулированной С.Б. Айбиндером [1]. Ряд исследователей считают, что схватывание связано с диффузионными процессами (Н.Ф. Лашко, Н.Ф. Казаков и др. [20, 29]) или с рекристаллизацией. Современные представления о природе схватывания связаны с дислокационными процессами [2, 10]. [c.321] Образованию металлического соединения двух металлов предшествует физический контакт, когда сближение атомов вследствие пластической деформации приводит к возникновению физического взаимодействия поверхностей за счет сил Ван-дер-Ваальса. При этом возможно и химическое взаимодействие поверхностей. [c.321] Образование физического контакта двух поверхностей, а также последующее развитие очагов схватывания и увеличение площадок сварки определяются пластической деформацией. поэтому особенности этого процесса устанавливают во многом и специфику схватывания. Физическую сущность явления схватывания двух металлов легче проследить при рассмотрении трех этапов протекания этого процесса. [c.321] На первом этапе проходит пластическая деформация при нормальной или повышенной (рабочей) температуре поверхностей, которая приводит к разрушению оксидных и адсорбированных пленок. Деформация проходит самостоятельно в каждом из сопряженных металлов. [c.321] После образования очагов схватьшания на втором этапе процесс пластической деформации проходит при взаимодействии кристаллов двух металлов, но еще осуществляется значительная деформация разобщенных поверхностных слоев. [c.321] На третьем этапе образуется достаточное количество участков металлического контактирования поверхностей, образуется схватывание в микроскопических объемах, происходит пластическая деформация уже соединенных кристаллов. [c.321] Особенности протекания пластической деформации в разобщенных кристаллах двух поверхностей под действием развивающихся давлений от внешних сил и нагрева рассмотрены М.Х. Шоршоровым [60]. Была разработана методика измерения в динамическом режиме контактного электросопротивления, позволившая оценить влияние процессов изменения площади физического контакта, деформационного упрочнения металла и изменения химического состава поверхностного слоя металла вследствие диффузии элементов. В первом случае происходит его падение, а в двух других - возрастание. Было показано, что физический контакт в общем случае носит упругопластический характер, причем доля той или иной составляющей зависит от условий эксперимента и, прежде всего, от температуры нагрева поверхностей. [c.321] В некоторых случаях (как это наблюдалось на титане) пластическая деформация поверхностных слоев может сопровождаться изменением их химического состава. [c.322] На стадии I должна пройти подготовка поверхностных слоев к образованию достаточного количества активных центров, определяющих их последующее развитие вследствие ползучести металла. При этом Э.С. Каракозов [21] под активным центром понимает область вокруг дислокации, достигшей контактной поверхности, включающей очаг взаимодействия и зону радиусом I5b (Ь - модуль вектора Бюргерса) вокруг ядра дислокации. Количество вовлеченных атомов в активном центре зависит от энергии возмущения Q и значения потенциального энергетического барьера и. Модель активного центра предусматривает резкое увеличение энергии поля искажений на участке ядра дислокации. [c.322] На стадии II процесс протекает при постоянном внешнем давлении, и развитие физического контакта происходит вследствие ползучести металла при таком уровне напряжений, когда не происходит отрыва дислокаций от облаков примесных атомов. Скорость движения дислокаций в этом случае будет определяться диффузионной подвижностью примесных атомов в матрице. Энергия активации процесса развития физического контакта на стадии II для армко-железа, титана и других металлов хорошо совпадает с энергией активации диффузии примесных атомов в матрице. Существенно влияют на прохождение процесса в стадии II температура и время. С ростом темперафуры процесс развития физического контакта интенсифицируется. [c.322] Обработка экспериментальных данных позволила установить, что физический контакт на стадии II является процессом релаксации внутренних напряжений в поверхностном слое металла, при котором развиваются контакты за счет поверхностного пластического трения. [c.322] Стадия III наблюдается в области высоких температур 0,58 ( пл температура плавления). На этой стадии физический контакт образуется за счет высокотемпературной ползучести. [c.322] При достижении физического контакта двух металлов поверхности после освобождения от оксидных и адсорбированных пленок значительно активируются. Наличие большого количества участков контактирования будет способствовать уменьшению сопротивления пластической деформации. Активированная поверхность дает выход полю дислокаций. Поля других напряжений внутри кристалла не уравновешены веществом по другую сторону поверхности, поэтому возникают силы, выталкивающие дислокации. [c.322] Выход дислокаций на поверхность приводит к образованию ступени, равной вектору Бюргерса. Накапливание сдвиговых ступенчатых образований изменяет геометрическую конфигурацию поверхностей. Возникающие при этом с высокой частотой активные центры определяют процесс образования прочных связей между кристаллами двух поверхностей. [c.322] При воздействии нормальных и касательных напряжений создаются условия для взаимодействия электронных оболочек и прохождения диффузии. При этом для чистых металлов или сплавов типа твердых растворов эти процессы сводятся к коллективизации электронов, вследствие чего между атомами кристаллической решетки двух тел образуется металлическая связь. [c.323] Вернуться к основной статье