Износ деформационный

Как отмечено в главе I, в некотором интервале значений параметров шероховатости износ сопряжений описывается кривой, имеющей минимум. Это обусловлено, молекулярно-механической природой трения и механизмом усталостного изнашивания. Для гладких поверхностей увеличивается молекулярная слагаемая силы трения, для грубых поверхностей — механическая (деформационная) слагаемая. Минимальный износ соответствует равновесной шероховатости. [c.96]

Тонкие слои рабочей поверхности обладают значительной ак< тивностью в физическом и химическом отношении и повышенной свободной энергией i[43]. По свойствам и структуре (субструктуре) они отличаются от остального материала (внутри объема). Специфическое поведение их в процессе деформации обусловлено особым положением атомов материала в поверхностном слое, в котором некоторые связи остаются свободными. Это приводит к возникновению свободной поверхностной энергии и появлению некоторых структурных особенностей материала в тонком приповерхностном слое. К субструктурным изменениям такого слоя относятся, например, микроскопические деформации в поверхностном слое материала, которые довольно сильно влияют на процессы трения и износа. Специфическая роль поверхностного слоя проявляется практик чески на всех стадиях деформационного упрочнения. [c.11]

Технологические факторы режимы обработки, геометрия и износ инструмента, применяемые СОЖ, определяющие условия пластической деформации в зоне резания, будут оказывать влияние и на деформационное упрочнение поверхностного слоя. [c.112]

Адгезионно-деформационная или молекулярно-механическая теория трения твердых тел (внешнего трения) дает представление о природе износа, главных действующих факторах, и показывает возможность описания основных закономерностей трения. Согласно этой теории процесс трения сопровождается комплексом явлений взаимодействием контактирующих поверхностей, физико-химическим изменением поверхностных слоев трущихся пар, разрушением (износом) поверхностей. В связи с существенной дискретностью фрикционного контакта, различием температурного и напряженного состояния в отдельных точках контакта, [c.160]

Противоизносные свойства масел не идентичны их смазочной способности. Даже в тех случаях, когда на трущихся поверхностях образуется смазочная пленка, эффективно предотвращающая их зацепление, износ может быть значительным последний существенно зависит от прочности и деформационных свойств металла в поверхностном слое. [c.66]

Важное внимание уделено также проблеме усталости в условиях фреттинга, описывается износ при адгезионном, абразивном, коррозионном воздействиях на материал, характеризуется деформационный, ударный, а также фреттинг-износ. [c.5]

D) поверхностный усталостный (Е) деформационный (F) ударный (G) фреттинг-износ. [c.16]

Износ не является каким-либо одним процессом, а фактически представляет собой ряд процессов, происходящих независимо или совместно. В настоящее время общепринято считать, что существует по крайней мере пять основных видов износа [1, стр. 1201 (см. также [21) адгезионный износ, абразивный износ, коррозионный износ, усталостный поверхностный износ и деформационный износ. Кроме того, специалистами иногда выделяются фреттинг-износ и ударный износ [3—5]. К износу также иногда относят эрозию и кавитацию. Все эти виды износа представляют собой различные фи- [c.571]

Деформационный износ, фреттинг-износ и ударный износ [c.584]

Деформационный износ является следствием возникновения повторных пластических деформаций у изнашиваемых поверхностей, в результате чего может появляться сетка трещин, при росте и объединении которых образуются частицы износа, или может накапливаться остаточная деформация, приводящая к возникновению недопустимо больших углублений или борозд на поверхности. Деформационный износ обычно происходит в условиях соударений двух изнашиваемых поверхностей. Хотя в исследованиях деформационного износа и достигнут некоторый прогресс [5, стр. 1201, разработанные методы имеют слишком специализированный характер, и их изложение не входит в задачи настоящего исследования. Фреттинг-износ, которому в недавней литературе снова уделяется значительное внимание [6, стр. 55 , [8, стр. 751, уже описан в гл. 14. [c.584]

Только для подвергающихся износу деталей, которые при эксплуатации подвергаются деформационному упрочнению [c.238]

Существенной проблемой в кобальтовых сплавах является фазовый переход от аустенитной Р-структуры к гексагональной (ГП) е-структуре (417 °С при охлаждении, 430 °С при нагреве для чистого кобальта). Сг, Мо, W и Si повышают температуру этого перехода (до 918 °С при 40% Сг), а Fe, Ni, Mn, V, Ti, Zr, Nb, Та и С — снижают, т. е. стабилизируют ГЦК структуру. У ГП е-Со коэффициент деформационного упрочнения в 4 раза выше, чем у ГЦК р-Со, но скорость ползучести с температурой растет быстрее. Сплавы кобальта (стеллиты), не содержавшие добавок, стабилизирующих Р-Со, и имевшие е-структуру, успешно применялись в деталях, работающих на износ. [c.308]

Анализ литературных данных, полученных за последние десятилетия, свидетельствует о резко специфическом влиянии и особой роли поверхностных слоев в процессах хрупкого и усталостного разрушения, ползучести, в условиях износа, трения, схватывания материалов и др. Ряд исследователей отмечает также существенное влияние поверхности на величину и форму проявления предела текучести, а также на общий характер кривой напряжение-деформация и различные стадии деформационного упрочнения. Это нашло отражение в известных работах А.Ф.Иоффе, А.В.Степанова, П. А.Ребиндера, Н.Н.Давиденкова, И.А.Одинга, В.С. Ивановой, И. Крамера, [c.3]

Несмотря на успехи в понимании и описании микромеханизмов деформационных процессов в поверхностных слоях, приоритетное положение в расчетах на трение и износ сохраняют методы механики сплошных сред. Применительно к деформации металлов и сплавов речь в первую очередь идет о синергетическом подходе с позиций теорий упругости и пластичности [20, 88]. [c.19]

Выше обсуждалось влияние примесей внедрения на деформационные характеристики Ti. Для фрикционного взаимодействия нелегированного титана характерно адгезионное изнашивание с переносом на поверхность контртела предельно упрочненных фрагментов титана. Действуя как абразив, наросты пропахивают поверхность титана. При этом по существу происходит трение титана по титану. Для легированных различными ионами титановых сплавов характерен окислительный износ с развитием разрушения по механизму отслаивания. Электронно-графическое исследование поверхности трения имплантированного углеродом Ti показало наличие плотной пленки окислов [99]. Имея невысокую прочность, окислы титана выполняют роль твердой смазки в условиях фрикционного взаимодействия. [c.99]

В работе [66] исследовали возможность осадки с помощью ультразвука цилиндрических стержней диаметром 4 мм из отвержденного реактопласта (по всей видимости, поликонденсационного типа) с использованием принципа вторичного формования при образовании соединения полимерной детали с металлической шайбой толщиной 2,5 мм. Мерой возможности отвержденного реактопласта повторно формоваться служила деформационная теплостойкость Низкие значения были характерны для ПМ с органическим наполнителем. Облегчению формования, как и других сборочных процессов, способствовала неполнота отверждения ПМ. Осадка стержня ультразвуком проводилась в течение 0,4- 1,0 с при усилии прижима 200-400 Н. Установлено, что вследствие больших нагрузок происходит сильный износ рабочей поверхности инструмента. Поэтому рекомендовали применять минимальные амплитуды колебаний и тщательно центрировать инструмент относительно расклепываемой поверхности. При смачивании водой расклепываемой поверхности стержня значительно улучшается качество заклепки. О применении на практике рассматриваемого способа сведений не обнаружено. [c.180]

Важность процессов зарождения, размножения и перераспределения дислокаций (и вообще дефектов атомно-кристаллической структуры) при трении не вызывает сомнений. Роль дислокационных процессов наглядна проявляется в изменении характеристик трения и износа различных материалов (стм. п. 3 данной главы). Основная сложность интерпретации непосредственной роли изменений плотности несовершенств структуры металлов и сплавов в механизме трения и изнашивания определяется труд-ностью анализа деформационных процессов вследствие их локализации В ТОнких поверхностных слоях и высокой неоднородности деформации вдоль профиля поверхности. [c.52]

В работе [52] рассмотрено структурное состояние в процессе трения сложных легированных сталей, предназначенных для изготовления тяжелонагруженных шестерен. С увеличением времени работы на трение (рис. 53) в результате деформационных и диффузионных процессов микротвердость каждой структурной составляющей сначала растет, а потом резко падает, т. е. происходит разупрочнение поверхностей трения. Наиболее характерно изменение новой структуры — аустенита трения с момента образования эта структура упрочняется вплоть до максимального значения, затем начинается резкое уменьшение микротвердости. Именно этот этап совпадает со временем, когда формируется один из максимумов скорости износа. На основании этого утверждают, что износ образца зависит в первую очередь от тех микрообъемов рабочей поверхности, в которых образуется аустенит трения, т. е. износ является результатом предельного упрочнения структуры аустенита трения, сформировавшегося в результате интенсивных диффузионно-деформационных процессов. [c.142]

Теории и лабораторный эксперимент позволяют выделить основную специфику различных видов износа резин в зависимости от режимных факторов (в том числе — условий эксплуатации), геометрии поверхности контакта и деформационно-прочностных свойств материалов, находящихся в контакте. Из механики изделий можно установить определяющие макроскопические характеристики, связанные с распределением сил, действующих в контакте трущегося изделия с контактирующими поверхностями. [c.306]

На штампуемость низкоуглеродистой стали отрицательно влияет старение, которое повышает хрупкость стали и снижает пластичность. Большое влияние на штампуемость оказывают микроструктура и размер зерна стали. Лучше штампуется сталь с мелким зерном феррита, отвечающим баллам 6 и 8. При штамповке стали с крупным зерном получается шероховатая поверхность, так называемая апельсиновая корка . Слишком мелкое зерно (меньше 8-го балла) нежелательно, так как в этом случае появляется пружинящий эффект, значительно повышающий износ штампов. С увеличением зерна сильнее проявляется склонность к деформационному старению. Неблагоприятно влияет неоднородная микроструктура (смешанные по величине зерна). При штамповке такая сталь деформируется неоднородно, в результате чего возникают разрывы. [c.215]

Топография приобретает большую роль на втором и третьем этапах развития учения о трении и о связанных с ним процессах. Роль действия поверхностных сил явно выражена на третьем и (в меньшей степени) втором этапах развития, роль теплоты проявляется на всех этапах. Таким образом, происходит постепенное изменение взгляда на механизм трения, начиная от преимущественно деформационного на первом этапе развития учения о трении и износе, к молекулярному - на третьем. [c.62]

Образование стружки является одним из видов пластического деформирования материала и происходит путем сдвига участков материала по линиям скольжения. Материал стружки может выноситься из зоны контакта в виде продуктов износа или участвовать в последующем деформационном процессе поверхностного слоя. [c.148]

Поверхностный усталостный износ представляет собой изнашивание вращающихся или скользящих относительно друг друга криволинейных поверхностей. При этом в результате действия циклических касательных напряжений на небольшой глубине у поверхности возникают микротрещины, выходящие на поверхность, откалываются макрочастицы материала и на поверхности образуются ямки. Деформационный и нос происходит в результате повторного пластического деформирсвания изнашиваемых поверхностей, приводящего к образованию сетки трещин, при росте и объединении которых образуются частицы износа. Деформационный износ часто наблюдается при действии ударных нагрузок. Ударный износ имеет место при повторном упругом деформировании в процессе действия ударных нагрузок, образовании сетки трещин, которые растут так же, как при поверхностной усталости. Фреттинг-износ описан ниже. [c.19]

К числу упрочняющих факторов относятся процессы тренировки материала действием кратковременных Напряжении, превосходящих предел текучести деформационное упрочнение, вызываемое структурными изменениями в напряженных микрообъемах материала самопроизвольно протекающие процессы старения, сопровождающиеся кристаллической перестройкой материала и рассеиванием внутренних напряжений. Положительно влияет приспособляемость конструкции — общие плИ местные Пластические дефор.мапии, возникающие под действием Перегрузок п вызывающие перераспределение нагрузок. Определенный упрочняющий эффект дает износ первых стадий (сглаживание микронеровностей), способствующий увеличению фактической площади контактирующих поверхностей, снижению пиков давлений и выравниванию нагрузки на поверхности. [c.150]

При прямом динамическом внедрении абразивных частиц ответственными за разрушение являются прежде всего нормальные напряжения. У вязких пластичных материалов наблюдаются значительно более высокое деформационное упрочнение, локальный рост наклепа, увеличивается неоднородность микроискажений. Частицы износа отделяются лишь после того, как материал будет достаточно охруп-чен и в поверхностном наклепанном слое возникнут микротрещины. Прямое ударное воздействие абразивных частиц на твердые материалы обусловливает возникновение высоких нормальных напряжений,, активное зарождение и развитие микротрещин, интенсивное разрушение. Причем изнашивание с отделением частиц происходит без пластической деформации сразу же после первых ударов абразива т. е. отсутствует предразрушающая фаза наклепа, характерная д.чя пластичных материалов. [c.117]

При исследовании износа системы стержень — диск в условиях сухого трения установлены четыре механизма изнашивания I) начальный неустановившийся период износа — заедание, деформационное упрочнение и перенос металла 2) равновесный слабый износ — отсутствует непосредственный металлический контакт, отдельные вырывы поверхности определяются механическими причи- нами 3) равновесный интенсивный износ — металлический контакт, вырывы о кисной пленки, схватывание металлических поверхностей 4) абразивный износ — большое число твердых продуктов износа. [c.8]

Сотрудники Уральского политехнического института выяснили, что в стали 95X18 увеличение количества нестабильного остаточного аустенита (в результате повышения температуры закалки до 1150—1200° С) значительно увеличивает сопротивление стали тепловому износу [9], Повышенная износостойкость стали обусловлена значительной теплостойкостью аустенита, его способностью к интенсивному деформационному упрочнению вследствие наклепа и протеканию у- а-превращения. [c.30]

Молекулярное взаимодействие, обусловленное взаимодействием атомов на сближенных участках поверхностей гребешков микронеровностей, приводит к нарушению термодинамического равновесия кристаллических решеток на контактирующих участках и наиболее полно проявляется при схватывании твердых тел. В этих условиях в полной мере проявляется механизм, объясняемый адгезионно-деформационной теорией [26]. Очаги микросхватывания в режиме ИП развиваются в более мягком, чем материал чугунного или хромированного кольца, тонком слое меди, не вызывая глубинного повреждения основного металла. Вновь образуются активизированные пластической деформацией участки поверхности они свободны от разделяюш,их пленок при наличии смазки и пульсирующих нагрузок при контактировании с микронеровностями контртела. Возникают площадки с высокой температурой и микрогальванические пары, активизирующие диффузионные и электрохимические процессы. Это способствует молекулярному переносу и миграции ионов меди на ювенильные поверхности. Обогащение тонких слоев поверхности трения медью создает особую структуру граничного слоя, обеспечивающего при определенных режимах минимальные износ и коэффициент трения, а также способствующего реализации правила положительного градиента по глубине материала [2]. [c.163]

Упорядоченные сплавы с дальним порядком обычно имеют более высокую скорость деформационного упрочнения по сравнению с разупорядоченными или частично упорядоченными сплавами того же состава. Для сплавов со структурой сверхрешетки LI2 в результате упорядочения при температуре около 22 °С скорость деформационного упрочнения может возрасти вдвое, в то время как в сплавах с другой кристаллической структурой приращение скорости упрочнения будет меньше. Высокая скорость деформационного упрочнения, связанная с наличием дальнего порядка, позволяет путем холодной деформации или термомеханической обработки получать очень высокую прочность таких материалов, что на примере сплавов №зА1 + В показано на рис. 19.2 [4]. Износостойкость сплавов в результате быстрого деформационного упрочнения также должна улучшиться, что открывает возможности для замены кобальтовых сплавов, работающих в условиях трения и износа, на упорядоченные сплавы с дальним порядком. [c.291]

Износостойкость деталей обычно в первую очередь обеспечивается повышенной твердостью поверхности. Однако высокомарганцевая аустенитная сталь 110Г13Л (1,25% С, 13% Мп, 1% Сг, 1% N1) при низкой начальной твердости (180—220 НВ) успешно работает на износ в условиях абразивного трения, сопровождаемого воздействием высокого давления и больших динамических (ударных) нагрузок (такие условия работы характерны для траков гусеничных машин, щек дробилок и др.). Это объясняется повышенной способностью стали упрочняться в процессе холодной пластической деформации. Так, при пластической деформации, равной 70%, твердость стали возрастает с 210 НВ до 530 НВ. Высокая износостойкость стали достигается не только деформационным упрочнением аустенита, но и образованием мартенсита с гексагональной (е) или ромбоэдрической (е ) решеткой. При содержании фосфора более 0,025% сталь становится хладноломкой. Структура литой стали представляет собой аустенит с выделившимися по границам зерен избыточными карбидами марганца (МпзС), снижающими прочность и вязкость материала. Для получения однофазной аустенитной структуры отливки закаливают в воде с температуры 1050—1100 °С. В таком состоянии сталь имеет высокую пластичность 5 = 34—53%, / = 34—43%, низкую твердость 180—220 НВ и невысокую прочность ст, = 830—654 МПа. [c.167]

Рис. 17.1. Контакт между двумя твердыми телами и перенос частиц при адгезионном износе, (а) контакт ненагружеиных поверхностей (й) приложенная нагрузка Р приводит к пластическому течению и холодному свариванию (с) скольжение и действие нагрузки приводят к деформационному упрочнению (d) перенос частиц в результате разрушения шероховатостей ниже сварки.

Научная и практическая актуальность проблемы исследования физических закономерностей пластической деформации и разрушения поверхностных слоев твердого тела обусловлена тем обстоятельством, что свободная поверхность, являясь специфическим видом плоского дефекта в кристалле, оказьтает сзш1ественное влияние на его физико-механические свойства, в частности на упругую стадию деформирования, предел пропорциональности и предел текучести на общий характер кривой напряжение—деформация и различные стадии деформационного упрочнения (на коэффициенты деформационного упрочнения и длительность отдельных стадий) на процессы хрупкого и усталостного разрушения, ползучести, рекристаллизации и др. Знание особенностей и основных закономерностей микродеформации и разрушения поверхностных слоев материалов необходимо не только применительно к обычным методам деформировани (растяжение., сжатие, кручение, изгиб), но и в условиях реализации различного рода контактных воздействий, с которыми связаны многочисленные технологические процессы обработки материалов давлением (ковка, штамповка, прокатка и др.), а также процессы трения, износа, схватывания, соединения материалов в твердой фазе, поверхностных методов обработки и упрочнения, шлифования, полирования, обработки металлов резанием и др. [c.7]

Тепловое старение приводит к изменению механических свойств эпоксидных покрытий. Вначале абразивостойкость повышается, что связано с доотверждением полимера и упорядочиванием его структуры. Затем покрытие становится более хрупким, причем снижение деформационных характеристик при термостарении в эпоксиполимерах, отвержденных активными отвердителями, протекает быстрее, что приводит к повышению интенсивности газоабразивного износа, что видно из приводимых ниже данных для эпоксидиановых покрытий при использовании различных отвердителей [c.72]

Впервые задача о расчете износа сопряжений была поставлена и решена А.С.Прониковым в предположении абсолютной жесткости контактирующих тел [56], а затем — в предположении степенной зависимости деформационной осадки поверхностей тел от контактного давления [57]. Первая же постановка и решение контактной задачи при наличии износа для упругих тел принадлежит М. В. Коровчинскому [53]. [c.438]

При нормальных условиях трения и износа разрушение поверхности на контакте происходит в чрезвычайно малых объемах металла. В процессе деформации и образования вторичных защитных структур, характерных для нормальных условий трения, участвуют поверхностные слои глубиной 200—1000 А, т. е. основные явления сосредоточены в субмикрообъемах поверхностных слоев. В то же время авторы теоретических работ в основном рассматривают явления, происходящие при нарушении нормальных режимов эксплуатации. В качестве примеров описания патологических явлений могут служить такие теории как молекулярно-механическая, деформационно-адгезионная и др. [c.9]

В первом приближении при вычислении предельно допустимого износа иакладки будем пренебрегать деформационной составляющей в коэффициенте трения, реализуемом при нажимном усилии Л иред. Тогда из (46) н (47) найдем [c.231]

Такая картина — чисто качественная, до тех пор, пока не конкретизированы характер (геометрия, твердость) поверхности трения, деформационные и усталостные свойства трущихся поверхностей и сложнонапряженное и сложнодеформированное состояния в контакте. Строгие решения контактных задач ограничиваются линейной теорией упругости [13, 14, 776—778] для тел простой геометрии, исключая временные эффекты и изменение свойств материалов при деформировании. В линейных приближениях на моделях развивается [436, 437, 445, 678, 689, 690, 737—741, 779] анализ равновесных напряжений и деформаций в шине и в ее контакте с дорогой. В режиме заданных контактных давлений и скоростей интенсивность износа качественно пропорциональна силе Р и коэффициенту (Л трения (см. раздел 6.2.2). Наблюдается [748] резкий скачок истира- [c.298]

Следует отметить обшрость [447] активационных механизмов [100, 101, 134] деформирования как необратимого (течение), так и обратимого характера (в частности — при высокоэластической деформации). Эта общность распространяется и на различного вида процессы разрушения (прочность, прочность связи, износ как функция внешнего трения), вытекая из связи деформационных и прочностных свойств. [c.302]

Известно, что применение полимеров в узлах трения в виде покрытий снижает тепловую напряженность сопряжений и повшает их работоспособность в сравнении с применением полиаеров в блоке. Антифрикционные свойства пары полимер-металл, включающие способность полиыера к переработке и многократным передеформированиям при трении и износе, связаны с его твёрдостью, деформационными и релаксационными характеристиками, во многом обусловленными технологической предысторией покрытий. [c.86]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...