Изнашивание окислительное

Обычно между трущимися поверхностями имеется тонкая пленка оксидов, которая изолирует поверхности соприкасающихся металлов. Механизм изнашивания и величина износа зависят как от свойств материала пар трения, так и от характера их движения (трение скольжения, качения и т. д.), величины Р, скорости перемещения V и физико-химического действия среды. Ниже описаны различные разновидности изнашивания. Чаще имеют место коррозионно-механическое или окислительное изнашивание. Окислительным называется изнашивание, при котором основное влияние на изнашивание оказывает химическая реакция материала 6 кислородом или окисляющей окружающей средой. [c.105]

Допустимые виды изнашивания окислительное и окислительная форма абразивного изнашивания. Недопустимые разрушения при трении схватывание I и II рода, фреттинг-продесс, резание и царапание (механическая форма абразивного изнашивания), усталость при качении и другие виды повреждения (коррозия, кавитация, эрозия и др.). [c.108]

Трение между стружкой и передней поверхностью лезвия инструмента и между его главной задней поверхностью и поверхностью резания заготовки вызывает износ режущего инструмента. В условиях сухого и полусухого трения преобладает абразивное изнашивание инструмента. Высокие температуры и контактные давления вызывают следующие виды изнашивания окислительное - разрушение поверхностных оксидных пленок адгезионное - вырывание частиц материала инструмента стружкой или материалом заготовки вследствие их молекулярного сцепления термическое - структурные превращения в материале инструмента. [c.313]

Окислительное изнашивание наблюдается при трении металлов и сплавов без смазочного материала или при недостаточном его количестве в атмосферных условиях при нормальных и повышенных температурах окружающей среды. [c.130]

Окислительным изнашиванием называют процесс разрушения поверхностных структур, образующихся на металлических поверхностях при трении в присутствии атмосферного кислорода. В отличие от других видов коррозионно-механического изнашивания оно происходит при отсутствии агрессивной среды и характеризуется малой шероховатостью изнашиваемых поверхностей, на которых образуются пленки окислов. Эти пленки разрушаются при длительном трении и образуются вновь, а продукты износа состоят из окислов. [c.130]

Особенности механизма описываемого окислительного изнашивания были изучены в многочисленных исследованиях, проведенных под руководством Б.И. Костецкого, с помощью газового, химического, электронографического, рентгеноструктурного, термографического, электронно-микроскопического анализов образцов, испытанных в различных газовых средах и в вакууме при трении металлов и сплавов с различными механическими свойствами и сродством к кислороду. [c.133]

Анализ механизма окислительного изнашивания показывает, что процесс изнашивания условно может быть разделен на три этапа. [c.133]

Виды изнашивания. Механизм разрушения поверхностного слоя различный из-за многообразия изменений, возникающих в контактном слое. Различают механическое (усталостное, абразивное), молекулярно-механическое, коррозионно-механическое (окислительное, фреттинг-коррозия и т. д.) изнашивание. По характеру промежуточной среды различают изнашивание при трении без смазочного материала, изнашивание при граничном трении, изнашивание при наличии абразива. По характеру деформирования поверхностного слоя изнашивание может происходить при упругом и пластическом контакте, при микрорезании. [c.266]

Участок //, при котором интенсивность изнашивания при данных условиях йе изменяется и имеет минимальное значение, соответствует допустимой форме износа, когда деформирование контактирующих поверхностей и их разрушение в микрообъемах сопровождается окислительными процессами (по Б. И. Костецкому — окислительный износ). При правильно выбранных условиях его интенсивность может быть весьма незначительной. [c.68]

Окислительное изнашивание происходит при наличии на поверхности трения защитных пленок, образовавшихся в результате взаимодействия материала с кислородом (см. выше). [c.237]

Окислительное изнашивание (3-я форма) [c.239]

Окислительное изнашивание (1-я и 2-я формы) [c.239]

Могут быть также многостадийные процессы, если процесс изнашивания, характеризующийся малой скоростью, подготавливает условия для возникновения быстропротекающего процесса, например переход окислительного износа в фреттинг-коррозию. [c.239]

Особенно сильные изменения происходят при образовании окисных и других пленок, предохраняющих поверхность металла от непосредственного контакта. Проф. Б. И. Костецкий указывает, что износостойкость при окислительном изнашивании определяется интенсивностью образования и свойствами вторичных структур, возникающих в процессе трения 190]. [c.246]

Для законов изнашивания, характерных для абразивного, окислительного и некоторых других видов, имеет место линейная зависимость скорости изнашивания от давления, т. е. в законах (11) т = . [c.284]

В зависимости от условий эксплуатации окислительное и усталостное изнашивание может сопровождаться также абразивным изнашиванием и явлениями коррозии. [c.108]

Коррозионно-механическое изнашивание происходит при одновременном воздействии на металл агрессивной среды и трения, удаляющего продукты взаимодействия металла со средой такие условия возникают в машинах химического производства, в узлах трения, смазываемых маслами, содержащими химически-активные присадки (например, ускоряющие приработку). Сюда ке следует отнести окислительное изнашивание кислородом воздуха, являющееся наиболее частым и наименее интенсивным, сравнительно с другими видами изнашивания (оксидная пленка, возникающая на металле, защищает металл от непосредственного металлического контакта и от схватывания). Коррозионно-механическое изнашивание исследовалось применительно к химическому машиностроению и к машинам пищевой промышленности. Окислительное изнашивание подробно исследовано в работе 1106]. [c.50]

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]

Наряду с основными процессами схватывания первого и второго рода, происходившими на поверхности трения и обусловливавшими характер и интенсивность износа образцов, одновременно происходят сопутствующие им процессы, которые в меньшей степени влияют на изнашивание. К сопутствующим в первую очередь относятся окислительные процессы, которые тормозят развитие процессов схватывания Первого и второго рода и в определенном диапазоне скорости и нагрузки полностью их вытесняют и сами становятся ведущими процессами, обусловливающими характер и интенсивность износа. [c.34]

Анализ результатов испытаний позволил установить, что в диапазоне скоростей скольжения от 0,05 до 4 м сек на поверхности трения развивались окислительные процессы- Интенсивность изнашивания в этом диапазоне малая. В диапазоне скоростей сколь- [c.42]

В первую группу входят металлы и сплавы, которые проявляют достаточную способность к схватыванию первого и второго рода. При условиях окислительного трения металлы и сплавы этой группы образуют защитные пленки окислов, хорошо сопротивляющиеся изнашиванию, так как они тесно связаны с основным металлом и обладают более высокой твердостью по сравнению [c.69]

В эксплуатации машин встречаются повреждения трущихся (рабочих) поверхностей деталей, вызванные действием газов или жидкостей HanpHiviep, эрозионное разрушение рабочих кромок золотников или кавитационное разрушение кранов гидравлических систем. Эти и некоторые другие виды повреждений не относятся к износу в обычно понимаемом смысле. Однако, руководствуясь практической целесообразностью, мы полагали важным наряду с износом рассмотреть и другие виды эксплуатационных повреждений. Исходя из этого разрушения рабочих поверхностей деталей и рабочих органов машин, связанные с процессом трения, классифицированы по видам, рассмотренным в следующих главах водородное изнашивание абразивное изнашивание окислительное изнашивание изнашивание вследствие пластической деформации изнашивание вследствие диспергирования изнашивание в результате выкрашивания вновь образуемых структур коррозионное, кавитационное, эрозионное изнашивание коррозионно-механическое изнашивание в сопряжениях изнашивание при схватывании и заедании поверхностей изнашивание при фреттинг-коррозии трещинообразование на поверхностях трения избирательный перенос. [c.118]

Многообразие применяемых материалов и условий эксплуатации трущихся деталей предопределяет чрезвычайное многообразие видов изнашивания и разрушения поверхностей. Совокупность физико-хими-ческих процессов при трении определяет вид изнашивания и его интенсивность. Вид изнашивания и повреждения не являются характерными именно для данной пары трения, а зависят от условий работы. Изменение условий работы (вид смазки, скорость скольжения, температура) может приводить к изменению ведущего вида изнашивания поверхностей. Так, увеличение скорости скольжения вызывает повышение температуры и ускорение окислительных процессов, поэтому до некоторой скорости скольжения может наблюдаться схватывание поверхностей, а по достижении критической скорости возможен переход к окислительному изнашиванию вследствие увеличения скорости образования окисных пленок. [c.122]

Важное значение при изнашивании в абразивной массе имеют химическая активность и влажность почв и грунтов, степень закрепленности абразивных частиц. Многие узлы трения и рабочие органы ManjHH изнашиваются в результате трения о свободный абразив в присутствии коррозионно-активных сред. В результате окислительно-восстановительных реакций и трибохимических процессов на поверхности трения происходит выделение водорода, часть которого диффундирует в сталь. [c.126]

Окислительному изнашиванию подвергаются детали узлов трения машин и технологического оборудования, работающих в условиях граничной смазки или без смазочных материалов. Определяющее влияние на характер процесса окислительного изна пивания и его интенсивность оказывают процессы образования и разруп1ения окисных пленок на труищхся поверхностях. Рассмотрим эти процессы. [c.130]

В механизме окислительного изнашивания важную роль играют строение окисных пленок и их механические свойства. Строение и свойства пленок окислов в значительной степени зависят от их толщины. Тонкие сплошные пленки (1-10) 10 м, как правило, образуются при невысоких и умеренных температурах. Однослойная окалина (окисная пленка) образуется только на чистых металлах с постоянной валентностью, например на алюминии и никеле. Металлы с переменной валентностью (железо, медь, кобальт, марганец), имеющие различные степени окисления, могут давать многослойнук окалину - несколько окисных фаз, отвечающих различным степеням окисления. Порядок расположения слоев от внешней к внутренней поверхности будет соответствовать убыванию содержания кислорода в каждой окисной фазе. Однако эти же металлы в определенных условиях окисления могут образовывать практически однофазные слои, отвечающие одной степени окисления. Более сложная картина наблюдается при окислении сплавов. Металлы, входящие в состав сплавов, обладают различным сродством к кислороду. Это обстоятельство и разная скорость диффузии металлов в пленке окислов обусловливают более или менее сильную сегрегацию атомов металла в окисной пленке. В сложных сплавах при окислении происходит обогащение или обеднение пленки окислов элементами, входящими в сплавы. При этом степень обогащения ИЛИ обеднення зависит от сродства металла к кислороду и от скорости диффузии металла в слое окисла. [c.131]

Рассмотрим механизм процесса окислительного изнашивания. Про-] e ы деформирования, адсорбции и химические реакции происходит одновременно и оказывают друг на друга большое влияние. В результате деформирования повышается активность тончайших поверхностных слоев металла, его способность к адсорбции, диффузии и химическим реакциям. В свою очередь, адсорбционнь1е, диффузионные и химические процессы определяют специфику механизмов пластической деформации. [c.132]

Основными признаками нормального окислительного изнашивания, отличающими его от различных видов повреждаемости или недопустимых (патологических, по Б.И. Костсцкому) видон износа, являются отсутствие люб1.1х видов разрушения основного материала, локализация разрушения в тончайших поверхностных слоях вторичных структур, образующихся при трении, динамическое равновесие механохимических процессов образования и разрушения вторичных структур. [c.133]

Вследствие неравномерности нагружения и неоднородности структуры и свойств пленки вторичных структур на поверхности трения наблюдаются все три фазы описанного процесса одновременно. Кинетика процесса окислительного изнашивания, исследованная с помощью электронной микроскопии, показана на рис. 5.4. На фогогра-фиях, сделанных при увеличении в 20 ООО раз, хорошо видны различия структуры пленок окислов на различных этапах их существования образование, начало разрушения, разрушение. [c.134]

Измерение износа и трения. Выводы (ю результатам триботехнц-ческих испытаний основываются главным образом на измерении силы трения и величины износа. Ценность испытаний зависит от точности этих измерений. Измерение силы трения и износа - это самая ответственная часть испытания. Обычно время испытания мало в сравнении с ожидаемой длительное ью работы реальной трибосистемы в составе машины. Количество отделившегося материала (продуктов износа) и степень разрушений, как правило, малы в сравнении с массой и размером испытуемых образцов. При многих видах изнашивания нормальные измерения потери массы малоэффективны. Взвешивание до и после испьгганий - наиболее распространенный способ измерения износа, но часто это выполнить очень не просто. Так, если при изнашивании грубодисперсным абразипом точность, достигаемая на аналитических весах, вполне достаточна, то при нормальном окислительном износе обеспечить достаточную точность весьма непросто. [c.198]

Наиболее важные факторы формирования покрытия - температура подложки, ее тепловое состояние при ионной очистки и напылении. Поэтому при разработке технологии ионно-вакуумной обработки температурные условия рассматриваются как главный оптимизационный параметр. Управление тепловыми условиями осаждения покрытий осуществляют посредством кратковременного подключения высокого напряжения, изменением величины напряжения на подложке, варьированием силы тока, подогревом или охлаждением подложки внешними источниками тепла, а также использованием специальной технологической оснастки с определенной теплоемкостью. В целом изменение температурных условий во время технологического цикла происходит в соответствии с тремя стадиями (рис. 8.10). Завершающий этап технологического процесса - стадия охлаждения, которое должно осуществляться до определенных температур в вакуумной камере. Охлаждение изделия в рабочей камере проводят для предотвра1цения окислительных процессов на его поверхностях. Выбор состава покрытий и конструирование поверхностных слоев с повышенной сопротивляемостью конкретному виду изнашивания материала трибосистемы базируются на экспериментальных результатах исследования триботехнических свойств модифицированных материалов. [c.250]

Медленные процессы раз ушешя микрообъемов происходят, когда для отделения частицы износа требуется достаточно большое число циклов (усталостное и окислительное изнашивания) или при стабилизации процесса взаимодействия, когда вообще не будет последующего отделения частичек износа (избирательный перенос). [c.239]

В настоящее время имеется несколько гипотез, объясняющих влияние предварительного упрочнения на износоустойчивость. По данным работы [37], предварительное упрочнение уменьшает износ за счет деформации смятия и за счет истирания микронеровностей на контакте. Как считают авторы [43] и [101], предварительное упрочнение пластической деформацией способствует диффузии кислорода воздуха в металле и образованию в нем твердых химических соединений РеО, РегОз, Рсз04 в результате окислительного изнашивания, происходящего с ничтожно малой интенсивностью. Согласно гипотезе [109] упрочнение поверхностного слоя рассматривается как средство повышения жесткости поверхностных слоев и уменьшения взаимного внедрения при механическом и молекулярном взаимодействии. На этот счет существуют и другие теории. Так, например, по мнению А. А. Маталина [64], главным фактором, определяющим износоустойчивость, является величина остаточных напряжений после приработки изделий. Между микротвердостью поверхностного слоя и его износоустойчивостью имеется определенная связь в процессе изнашивания микротвердость поверхностных слоев после приработки стремится к оптимальному значению однако в силу одновременного влияния разнообразных факторов (шероховатость поверхности, напряженное состояние поверхностного слоя и пр.) эта связь имеет только качественный характер и не может быть использована для практических расчетов. [c.14]

Элементарным. процессом ударно-теплового изнашивания является отрыв частиц металла от поверхности изнашивания в результате многократного пластического деформирования или непосредственно среза, связанного с внедрением твердых частиц при ударе. При ударнотепловом изнашивании большую роль играют окислительные процессы, а также возможность охлаждения контактируемых поверхностей. Интенсивность ударнотеплового изнашивания определяется механическими свойствами металла, уровнем внешнего силового воздействия и температурой контактируемых пар. [c.36]

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]

В диапазоне малых скоростей скольжения от 0,005 до 1 м1сек происходит окислительный износ (зона 1) с относительно малой интенсивностью. В диапазоне скоростей скольжения от 1 м/сек и выше возникает и развивается процесс схватывания второго рода (зона 2), вызывающий интенсивное изнашивание поверхностей трения. [c.36]

В результате лабораторных испытаний установлено, что вибрации оказывают значительное влияние на образование и развитие процесса схватывания первого рода. В определенных условиях частоты и амплитуды колебаний интенсивность изнашивания поверхностей трения в условиях схватывания первого рода увеличивается в 100—150 раз по сравнению с интенсивностью изнашивания без вибраций. В определенных условиях вибраций расширяются границы существования процесса схватывания первого рода. При малых скоростях скольжения (от О до 0,05 м1сек) в определенных условиях вибрации возникают окислительные процессы (фреттинг-процессы), полностью вытесняющие процесс схватывания первого рода, который интенсивно развивается в этом диапазоне скоростей, но без вибраций. Определены границы существования интенсивного окислительного процесса в зависимости от скорости скольжения, амплитуды, частоты колебаний, нагрузки, твердости металла и среды. [c.45]

В среде кислорода в интервале скорости от 0,005 до 2 mj eK на поверхности трения возникали и развивались только окислительные процессы, характеризующиеся относительно малой интенсивностью изнашивания. Процессы схватывания первого и второго рода отсутствовали. [c.51]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...