ПОИСК Статьи Чертежи Таблицы О природе абразивного изнашивания из "Долговечность машин, работающих в абразивной среде " Условия работы деталей машин, изнашиваемых трением, чрезвычайно разнообразны. Износ рассматривают как результат постепенного уменьшения размеров деталей и, в ряде случаев, изменения качества их поверхностного слоя. Свойства и вид изношенных поверхностей определяются комплексом условий трения пары деталей и, следовательно, крайне разнообразны. Некоторые параметры трения, такие, как удельная нагрузка, скорость, температура, смазка, присутствие абразива в зоне трения, в наибольшей мере характеризуют процесс изнашивания и свойства изношенных поверхностей. [c.5] например, высокая температура узла трения может привести к отпуску поверхностных слоев закаленных деталей, недостаток смазки — к схватыванию и задирам, большая удельная нагрузка — к перенаклепу, выкрашиванию и т, д. [c.5] Благодаря тому, что в большинстве случаев интенсивность изнашивания и свойства изношенных поверхностей определяются ведущими в данных условиях параметрами процесса, стало возможным классифицировать виды изнашивания по ряду существенных признаков. [c.5] К настоящему времени предложен ряд классификаций видов изнашивания. Однако единые классификационные признаки для изнашивания пока не установлены и многие предложенные классификации существенно отличаются друг от друга. Бринель еще в двадцатых годах различал износ трением качения со смазкой и без смазки, износ при скольжении со смазкой и при скольжении без смазки а) между двумя твердыми телами и б) между двумя твердыми телами, разделенными слоем шлифующего порошка. [c.5] Зайцев в 1939 г. [701 предложил классифицировать виды изнашивания, сгруппировав их в четыре основных класса первый класс износа — механический второй — физико-механический-, третий — химико-механический четвертый — комплексный. [c.5] Уточняя характеристики износа, он предложил далее 12 признаков различных видов износа по роду трения, по его виду, по среде, в которой работает пара трения, и т. д. [c.6] Классифицируя виды трения и износа, А. К. Зайцев называл четыре таких вида твердое полусухое полужидкостное и абразивное. В своей работе он также осветил некоторые методы-испытаний на абразивное изнашивание, но физическая картина этого процесса им еще не была показана. [c.6] Заморуев в 1946 г. [72] и в 1953 [73] опубликовал работы, в которых привел широкую характеристику различных форм изнашивания сталей при трении скольжения. Абразивное изнашивание им выделялось, как самостоятельная форма и он полагал, что эта форма изнашивания возникает при трении металла о твердые неметаллические материалы илн о твердые металлические частицы и возможна как при наличии, так и при отсутствии смазки. Твердые абразивные частицы могут находиться в связанном состоянии (fфиксированный абразив ) или в свободном несвязанном состоянии ( нефиксированный абразив ). [c.6] Внешний вид стальных поверхностей, изношенных связанным абразивом, характеризуется наличием царапин, глубина которых зависит от величины зерен абразива. При изнашивании о нефиксированный абразив поверхность становится шероховатой и матовой. Величина шероховатости такл е определяется размерами абразивных частиц. [c.6] Костецким в ряде работ приведены результаты изучения изношенных деталей машин, а также данные лабораторных исследований износа [101], [102]. Он провел многосторонние исследования свойств поверхностей трения и металлоструктурных изменений в активных поверхностных слоях изношенных деталей машин и образцов. [c.6] Используя опыт проведенных исследований, Б. И. Костецкии сгруппировал типичные случаи изнашивания по следующим основным видам износа схватывание I рода, окислительный, тепловой, абразивный, осповидный. [c.6] Износ схватыванием I рода характеризуется возникновением контакта чистых металлических поверхностей, не разделенных смазкой или пленками химических соединений металлов. При этом возникают молекулярные связи. между металлами трущейся пары. На участках схватывания наблюдается образование текстуры, т. е. значительное деформирование и течение довольно глубоких (порядка десятков микрон) поверхностных слоев металла. Происходит упрочнение деформированных участков и их вырывание. В практике такое явление известно как задир поверхностей трения. Износ схватыванием наблюдается при недостаточной смазке, высоких удельных нагрузках и малых скоростях скольжения. Этот вид изнашивания — явление аварийное, недопустимое в работе маилин. [c.6] Окислительным износом называется процесс, который характеризуется такими явлениями при сравнительно небольших скоростях (различных в зависимости от условий смазки и материалов трущейся пары) на поверхностях трения образуются чешуйки и пленки химических соединений металла с кислородом. Тончайший слой этих соединений при трении постепенно перетекает и уносится из зоны трения. Вторая стадия окислительного износа типична для повышенных скоростей скольжения. В этой стадии на поверхности возникают сплошные слои твердых и хрупких окислов. Износ при этом обусловлен периодическим выкрашиванием этих слоев. Окислительное изнашивание — не интенсивный процесс. Поскольку износ вообще — неизбежное явление, окислительное изнашивание следует считать желательным. [c.7] Тепловой износ (или износ схватыванием II рода) характеризуется возннкновение.м высокой температуры и значительного разогрева поверхностных слоев при больших давлениях и скоростях скольжения. Высокая температура вызывает изменение механических свойств металлов трущейся пары, повышение их пластичности. Возникают очаги схватывания. В ряде случаев при возникновении очагов весьма высокой температуры возможно оплавление контактирующих участков металлической поверхности. [c.7] Осповидный износ типичен для деталей узлов, работающих при трении качения. Для этого вида износа характерно отслаивание, шелушение слоев металла вследствие усталостного разрушения. [c.7] Абразивный износ выделен как самостоятельный вид износа. Абразивный износ рассматривается как действие твердых частиц на трущиеся поверхности деталей. Частицы могут проскальзывать между поверхностями трения, вызывая их пластическое деформирование и упрочнение микрообъемов металла. Они также могут внедряться в поверхность и, перемещаясь вместе с ней, срезать микрообъемы материала сопряженной поверхности. Интенсивность абразивного изнашивания обусловливается (кроме свойств металлов трущейся пары) глубиной упрочнения и величиной срезаемой стружки. В свою очередь, эти факторы зависят от твердости, размеров и формы абразивных частиц. [c.7] Костецкий считает, что в тех или иных условиях трения один из видов износа является ведущим, определяющим интенсивность изнашивания. Другие виды могут сопутствовать основному, не характеризуя в целом течения процесса. [c.7] Абразивный износ, с такой точки зрения, в той или иной степени неизбежен в любом случае. Продукты износа при хрупком разрушении, вырывании упрочненного металла, усталостном отслаивании, окислении представляют собой твердые частицы, изнашивающие поверхности трения. [c.7] Ряд капитальных работ по различным вопросам теории изнашивания принадлежит М. М. Хрущеву и его сотрудникам. Значительная часть этих работ посвящена абразивному изнашиванию. М. М. Хрущевым разработана и опубликована [235] классификация условий и видов изнашивания деталей машин. [c.8] Хрущов считает, что классификация видов или процессов изнашивания может быть произведена по признакам, относящимся к условиям службы деталей к результату изнашивания— износу к явлениям и закономерностям в процессе изнашивания. [c.8] Вернуться к основной статье