Химически модифицированный слой

Одним из главных факторов в процессах внешнего трения является химическое взаимодействие пластически деформируемых поверхностных слоев металла с активными компонентами жидкой и газовой среды. Образовавшиеся в результате этого тонкие химически модифицированные слои препятствуют контактированию ювенильных поверхностей сопряженных металлов и предотвращают развитие патологических процесов повреждаемости. При ненапряженных условиях трения (средних скоростях, давлениях и невысоких температурах) роль химического модификатора выполняет кислород воздуха, взаимодействующий непосредственно или через смазку с поверхностью металла. [c.214]

Рис. 6Л7. Схема фрикционного контакта тел АиВ при граничной смазке (а) и предполагаемые схемы участков фактических пятен контакта при смазывании адсорбционным слоем б) и химически модифицированным слоем (в)

I - поверхностный слой металла 2кЗ- соответственно мономолекулярный и полимолекулярный граничный слой 4 - химически модифицированный слой 5 - адсорбционный слой б - контакт металл - металл [c.219]

Коэффициент трения при смазывании химически модифицированным слоем зависит от того, какая доля площади фактического контакта трущихся тел покрыта этим слоем (см. рис. 6.27, в) [c.222]

При фаничной смазке трущихся тел в среде, содержащей активные компоненты, проявляются две их тенденции при взаимодействии с поверхностями трения образовывать на этих поверхностях слои вторичных структур, препятствующих возникновению интенсивного изнащивания адгезионного типа при чрезмерно интенсивном образовании химически модифицированных слоев приводить к нежелательному коррозионно-механическому изнашиванию. Это подтверждает характерная зависимость износа И от концентрации С химически активного компонента в смазочной среде при постоянных скорости, нафузке и температуре, приведенная на рис. 6.44. Увеличение концентрации реагента сначала приводит к снижению износа до определенного минимального значения, после чего стимулирует рост износа. [c.234]

Химически активные присадки 214,215 Химически модифицированный слой 215-217 [c.575]

Нанесение износостойких покрытий - наиболее распространенный и хорошо разработанный метод улучшения триботехнических свойств материалов. На его базе успешно реализованы различные технологические решения, позволяющие существенно улучшить качество поверхностного слоя и повысить прочность сцепления покрытия с подложкой. Конструирование многослойных покрытий является перспективным направлением поверхностной модификации, позволяющим плавно изменять свойство композиции по глубине и исключить отрицательное влияние хрупкого переходного слоя. Материал подслоя выбирают из соображений химической совместимости с основой, а также в целях исключения образующихся в граничной области хрупких интерметаллидных соединений. Идея создания многослойных покрытий реализована для повышения прочности поверхностных слоев, релаксации остаточных напряжений в модифицированных слоях, а также для увеличения вязкости и трещиностойкости. [c.262]

Анализ механизма нормального износа показывает, что в этом случае повышение износостойкости может быть достигнуто за счет изменения двух показателей толщины вторичных структур и прочности вторичных структур, зависящей от их химической природы. Первый показатель в основном связан с пластичностью поверхностных слоев, которая в значительной степени зависит от основного материала, исходного состояния поверхности и наличия в смазке ПАВ. Второй фактор в основном определяется процессами химического модифицирования. [c.218]

Во втором случае реализуются механизмы, близкие к хрупкому разрушению. Пленки, образующ,иеся на поверхности при трении, и основной металл отличаются химическим составом, структурой, параметрами решеток, поверхностной энергией и т. п. Поэтому на границе раздела возникает сетка дислокаций несоответствия. Эта сложная дислокационная сетка представляет серьезное препятствие для выхода дислокаций на поверхность. На поверхностях раздела основного металла и модифицированных слоев вторичных структур образуются трещины. Эта особенность вполне согласуется с пред-ставлениями о том, что линии скольжения, образуемые дислокациями и заблокированные на поверхности раздела между основным металлом и слоем вторичных структур, создают высокую концентрацию напряжений, которая при многократных повторных нагружениях приводит к образованию трещин и разрушению. [c.289]

Реализация температуры химической модификации происходит при достижении определенной критической вероятности контакта через модифицированный слой (З р Эта [c.230]

Химическое модифицирование поверхностей в этом случае не успевает произойти, и переход к необратимому заеданию начинается сразу же после разрущения адсорбционного слоя. Наконец, если отношение р /Н очень велико, т.е. имеют место значительные удельные нагрузки и достаточно мягкий материал, то заедание происходит уже при нормальной температуре. [c.230]

При химическом способе процесс насыщения происходит в металлической ванне с насыщающим расплавом, содержащим А1. В течение 2...6 ч. при температуре 570...630°С достигается толщина модифицированного слоя 30...40 мкм. [c.259]

Модифицированный слой толщиной около мк (по данным микроскопических исследований) устойчив к действию органических жидкостей — он не разрушается при длительном кипячении в воде, этаноле или ацетоне, а также при длительном хранении в атмосферных условиях. Стойкость поверхностного слоя к органическим растворителям подтверждает, что он связан с молекулами фторопласта-4 вследствие химического взаимодействия, а не вследствие действия адсорбционных сил. Наличие на поверхности политетрафторэтилена модифицированного слоя изменяет его полярность, смачиваемость водой и адгезионные свойства. Так угол смачивания водой уменьшается с 90—ПО до 50—70 . Обработанный фторопласт хорошо склеивается синтетическими клеями с высокой [c.32]

Известно [1, 2], что обработкой высокоэнергетическими потоками корпускулярного или фотонного излучения можно существенно улучшить механические свойства материалов с различным типом межатомных связей, в частности, повысить предел упругости и износоустойчивость металлов. Вид излучения, его энергетические и дозовые характеристики определяют как степень упрочнения, так и толщину модифицированного слоя, физико-химические свойства которого зависят от спектра и профиля распределения введенных радиационных нарушений и трансформированного состояния исходной структуры материала вследствие так называемого "эффекта дальнодействия". [c.63]

Ионно-лучевая обработка (ИЛО) металлических поверхностей используется для упрочняющего модифицирования поверхности детали или инструмента в целях создания на них рабочих слоев (в том числе с аморфной структурой), обладающих высокими физико-химическими и механичес- [c.79]

Предшественниками вакуумных ионно-плазменных методов нанесения покрытий и модифицирования поверхностных слоев являются методы химического осаждения из газовой фазы [4, 42, 54, 105] и термовакуумные методы [61]. [c.152]

Наличие защитной оболочки позволяет повысить рабочее давление стеклянных трубопроводов до 1,0. .. 1,6 МПа Освоена технология изготовления труб из технического стекла с защитной оболочкой на основе стекловолокнистых наполнителей и модифицированных эпоксидных смол, термопластов. Разработана технология изготовления стеклянных труб с металлической защитной оболочкой. Она состоит из трехслойного покрытия химически осажденного серебра, меди или никеля и основного слоя — железа толщиной до 1 мм, наносимого электрохимическим методом. Покрытие плотно прилегает к трубе. При растрескивании или разрушении стекла осколки остаются на оболочке. [c.72]

Экспериментально бьши установлены противопиттинговые защитные свойства СОП. В случае использования образцов, покрытых СОП, выкрашивание не наблюдалось даже при значительно большем (в 30 раз) числе циклов и при контактных напряжениях, превышающих почти вдвое предел вьшосливости для образцов при отсутствии СОП. Следует отметить более высокий класс шероховатости контактирующих поверхностей при возникновении СОП и меньшую толщину пластически деформированного приповерхностного слоя. Сдвиговые деформации сосредотачиваются в этом случае в тонком слое СОП, которые также защищают поверхность от проникновения смазочной среды в микротрещины. Реакционная способность про-тивоизносных присадок зависит от их термической устойчивости, стабильности при повышенных температурах. Адсорбционные свойства молекул присадок и их химическая активность при образовании химически модифицированных слоев являются определяющими при оценке противоизнос-ных свойств масел с присадками. Присадки, имеющие высокую теплоту адсорбции и образующие прочные поверхностные пленки, являются опти- [c.171]

Химически модифищ1рованные слои должны иметь прочную связь с основным материалом, низкую прочность на срез и высокую термическую стабильность. Трибохимические слои весьма тонки, однако их влияние на интенсивность изнашивания и нагрузку заедания весьма существенно. Если реакция присадки с поверхностного твердого тела идет при сравнительно низкой температуре или даже при отсутствии трения, то возникает опасность повышенного износа. Необходимо находить область температур, при которой каждая присадка эффективна, и диапазон возможного действия в реальных условиях трения, Трибохимия, механизм действия и эффективность присадок для предотвращения износа и заедания значительно отличаются, так как при заедании главное назначение химически модифицированных слоев — предотвратить возникновение фактического (физического) контакта металлических поверхностей тел даже при возможном повышенном износе. Для уменьшения износа принципиальное значение имеет повышенная прочность химически модифицированных слоев. Средний коэффициент трения скольжения, как показывает опыт, мало зависит от свойств, возникающих на поверхности пленок. Главным влияющим фактором при трибохимических процессах является температура в дискретных точках касания тел, которая приводит к изменению физико-механических свойств контактирующих материалов, уменьшению вязкости масла, активизирует испаряемость и трибохимические процессы на поверхностях тел. [c.172]

Такой режим облегчает приработку контактирующих тел, так как химически модифицированные слои образуются прежде всего по вершинам микронеровностей, и их изнашивание, облегченное по сравнению с изнашивани- [c.222]

Диапазон плотностей мощности лазерного воздействия определяется верхним и нижним пределами, которые связаны соответственно с началом плавления и отпуска материала. При обработке на оптимальном режиме достигается наибольший упрочняющий эффект и глубина модифицированного слоя. Следует отметить, что из-за различающихся химических составов модифицируемых сталей и сплавов, несоблюдения режимов предварительной термической обработки рекомендуется использовать образцы-свидетели для каждой партии облучаемых изделий. Образцы-свидетели необходимы для конкретизации режимов лазерного термоупрочнения и исключения разупрочняю-щих эффектов. Подбор режимов лазерного воздействия проводят, исходя из размеров обрабатываемого образца или изделия. При выборе схемы обработки и соответствую1цего технологического оборудования [145] (табл. 8.4) учитывают геометрию изделия и возможности локал1,ного термоупрочнения [c.259]

Если смазочное действие не удается обеспечить использованием гидродинамического эффекта, то рехшющее значение приобретают граничные слои смазки и химически модифицированные поверхностные и приповерхностные слои материала, а также поверхностные пленки, полимеры трения или самогенерирующиеся органические пленки (СОП). Под руководством М.В. Райко исследовались различные виды материалов смазочного действия гидродинамический, адсорбционный и за счет самогенери-рующихся органических пленок. С увеличением температуры толщина смазочного слоя для маловязкого, средневязкого, высоковязкого минеральных масел при малых скоростях качения и скольжения изменялась по-разному. В зависимости от природы смазочных слоев эффекты значительно отличались, например толщина гидродинамического и адсорбционного слоев с ростом температуры уменьшалась. При формировании СОП (при смазке роликов маловязким маслом во всем диапазоне температур 30-150°С. для очень вязких масел с 80 до 150°С. для масел средней вязкости с 50 до 150°С) толщина смазочного слоя с ростом температуры росла. Образцы-ролики были выполнены из Ст. 45 с твердостью НВ 220. Генерировать СОП способны полярно-инертные углеводороды парафинового, нафтенового и ароматического классов. Увеличение температуры и относительного скольжения приводит к увеличению интенсивности образования СОП. При кинематическом качении СОП не возникают. [c.171]

Результаты испытаний на этапе 1 РЦИ, которые обычно выполняются в лабораторных условиях по определяющему параметру, например температуре или нагрузке, являются базовыми для последующих испытаний. На этапе 1 проводится выбраковка по признаку влияния определяющего параметра (например, температуры или нагрузки на / или I). Это аналогично требованию, чтобы уравнение / = f (pi, Рг, Рз, — Ры) было заменено на упрощенное / = f (pi). При этом предполагается, что множество значений определяющего параметра Pib большей мере, чем остальные Ра, Рз,. .. р , влияют на / и 7. Такой подход оправдан для контроля качества материалов, область применения которых определена множеством точек ф, представляющих какую-либо зону. Верхняя граница этой зоны (sup — супремум) представляет собой множество точек М, а нижняя граница (inf -инфинум) — множество точек т, т.е. М = sup I, am = inf Так выявляют границь применения сочетания материалов. Эти границы контролируются независимыми критериями, например термпературно-кинетическими [46, 48]. Основной характеристикой при выявлении температурно-кинетических критериев является критическая температура, характеризующая переход от умеренного трения и изнашивания к интенсивному и зависящая от режима работы узла трения. Например, вид критерия применительно к смазочному материалу определяется возможностью реализации критической температуры вследствие термического разрушения адсорбционных смазочных слоев и последующего металлического контакта (первая критическая температура) или вследствие износа и термической деструкции модифицированных слоев, которые образуются в результате химической реакции активных компонентов смазочного материала с металлом поверхности трения при повышенных температурах. Это явление имеет место при второй критической температуре [48, 49, 50]. Методы, посредством которых можно выявить температуры, соответствующие этим критериям, стандартизованы (ГОСТ 23.221-84). [c.184]

Модельные опыты с порошками металлов, не подвергавшихся и подвергавшихся химическому модифицированию (сульфидирование, фосфи-дирование, форсирование образования окисных слоев и т. д.), показали следуюш ее [32]. Важной функцией смазок является такое модифицирование частиц металлов (продуктов износа), в результате которого не только резко снижается или устраняется износ и трение в их присутствии, но продукты износа становятся способными вести себя как присадки к маслам (против заедания и т. д.). Действительно, так же как сера и фосфорорганические соединения, могут действовать высокодисперсные металлические порошки, на поверхности частиц которых присутствуют сульфидные или фосфидные слои. [c.161]

Рассматривая поверхности стружки и инструмента в виде сочетания большого количества беспорядочно расположенных неровностей, Доринсон вывел уравнение износа в единицу времени. Это уравнение включает ряд геометрических факторов (площадь отдельных неровностей на стружке и инструменте геометрию неровностей среднее число неровностей на единицу площади отношение площади неровности к среднему расстоянию между контактирующими неровностями длину и ширину контактной площадки инструмента со стружкой и др.). Кроме того, соотношение включает постоянную интенсивности диффузии и коэффициент q, зависящий от поведения модифицированного в результате химической реакции слоя инструментального материала. [c.118]

Процессы изнашивания всегда протекают при активном взаимодействии с внешней средой. Это взаимодействие обычно рассматривается с точки зрения образования граничных пленок, адсорбционного понижения прочности и пластификации поверхности, химического модифицирования поверхностных слоев. Механические свойства большинства кристаллических материалов обусловлены поведением дислокаций, изменяющимся при взаимодействии поверхности с внешней средой. Влияние среды на процессы деформации металлов начинается с уменьшения поверхностной энергии при физической адсорбции и продолжается в виде физических и химических процессов [18]. Активизация этих процессов существенно усиливается при наличии напряженного состояния поверхностных слоев, при массопереносных процессах, а также при деформировании слоев [6]. [c.164]

На рис. 6.29 показаны поверхности трения стальных образцов, испытанных соответственно в нефтяным масле М-11 и в том же масле с присадкой ДФ-11 (дитиофосфатом цинка). Как видно, на поверхности, изношенной в среде масла с присадкой, образовался модифицированный слой и заметно изменение микротопофафии поверхности при смазывании маслом с химически активной присадкой по сравнению с микротопофафией поверхности образца, смазанного чистым маслом. [c.222]

Химическое модифицирование поверхности политетрафторэтилена заключается в замене атомов фтора, связанных с атомами углерода, образующего цепь по 1имера, на радикалы, имеющие в своей цепи полярные группы. Реакцией замещения может явиться реакция нуклеофильного замещения атомов фтора в поверхностном слое обрабатываемого политетрафторэтилена на ацильные радикалы, например, ацетоксигруппы. Процесс модифицирования протекает в специальных условиях и в течение нескольких минут. [c.31]

Обращает ма себя внимание большой эффект последействия присадки БАРС . На третьем этапе износы поршневых колец и вкладышей подшипников не только не возросли, а значительно снизились. Снизился и удельный расход топлива. Это можно объяснить образованием на поверхностях трения модифицированных слоев продуктов взаимодействия конструкционных материалов с присадкой, которые играют роль твердосмазочных покрытий в режимах граничного и сухого трения. Использование присадки БАРС не вызвапо отрицательного воздействия на изменение физико-химических свойств моторного масла, при этом отмечаются низкая загрязненность элементов поршня нагарр- и лакоотложениями и попная подвижность компрессионных колец. Снижение износов деталей цилиндро-поршневой группы и кривошипно-шатунного механизма примерно в 4 раза позволяет рекомендовать эту присадку к применению в маслах дизелей, работающих на тяжелом топливе. [c.321]

Задача второй области приложения триботехнологии - управление триботехническими характеристиками поверхностей трения - решается главным образом путем разработки специальных методов модифицирующей упрочняющей обработки. При этом модификация свойств поверхностных слоев трущихся деталей достигается модифицированием структуры или химического состава и структуры материала деталей. В этой области триботехнология тесно смыкается с трибоматериалове-дением как по решаемым задачам повышения триботехнических характеристик трибосопряжений, так и по используемым методам исследования. Современная триботехнология располагает большим числом технологических процессов, используемых в течение многих десятилетий или разработанных в последние 1()-15 лет. Основные из них следующие термическая обработка, диффузионно-термическая (химико-термиче-ская) обработка, поверхностно-пластическая деформация, ионно-плазменная модификация и нанесение покрытий, электронно лучевая обработка, ультразвуковая упрочняющая обработка, лазерное упрочнение, различные комбинированные методы модификации, [c.10]

Вместе с тем сравнительные исследования режущих свойств модифицированных твердосплавных инструментов выявили высокие потенциальные возможности комплексной обработки на основе износостойких покрытий с использованием пучков заряженных частиц. Имплантация ионами химически активных элементов приводит к существенному повышению износостойкости инструментальных твердых сплавов, что связано с формированием твердых, термоустойчивых химических соединений в поверхностных слоях покрытий. Другие эффекты модификации связаны со снижением пористости покрытий, а также с устранением отрицательного влияния на прочностные характеристики капельной фазы, что подтверждается улучшением режущих свойств твердых сплавов с покрытием после модификации ионным пучком состава Al -N , имеющей целью образование фаз по типу TiAl3. Весьма перспективна комплексная обработка с использованием в качестве износостойкого покрытия нитрида гафния. Однако превышение дозы свыше [c.230]

Хорошими противоизносными и антифрикционными свойствами отличаются некоторые соли и их эвтектики в расплавленном и порошкообразном состояниях [34, 35]. Это проявляется по отношению к различным сталям, в том числе высоковольфрамистым и высокохромистым. Эффективность смазочного действия солей определяется модифицированием в их присутствии поверхностных слоев металла. Важнейшими являются случаи образования химических соединений (окисные и т. п. слои) и выделени5 металлов при реакциях вытеснения. Активные по отношению к сталям в противоизносном и антифрикционном действии жидкие металлы и расплавы солей могут вызывать их сильную коррозию. Поэтому их следует применять в таких условиях, когда ограничено время их действия или они вводятся в сравнительно небольших концентрациях в смазочные среды (расплавы) с пониженной химической активностью. [c.161]

Гидротехнические асфальтовые бетоны используют для устройства экранов и в уплотняющих конструкциях (швах) сооружений, а также в качестве гидроизоляционных слоев при строительстве каналов, шлюзов, ирригационных сооружений. При модифицировании битумного вяжущего вещества полимером (латексом, бутилкаучуком и др.) получают асфальтополимербетон, применяемый для устройства монолитных и серных противофильтрацион-ных экранов и облицовок гидросооружений, возводимых в районах Крайнего Севера. Специальные виды плотного бетона, изготовленного на химически стойких заполнителях, применяют для создания кислого- и щелочестойких покрытий. Имеются декоративные асфальтовые бетоны (цветные и с заданной фактурой), из которых выполняются разделительные полосы на дорогах, переходы, полы вестибюлей гражданских зданий. [c.265]

В работе [343] предложена модель микрогетерогенного строения жидкости, согласно которой процесс модифицирования рассматривается как метод искусственной гетерогенизации жидкого металла перед кристаллизацией. При этом в расплаве формируются микрообъемы упорядоченного строения, стабилизированные межфазной поверхностной энергией частиц твердой фазы. Разность химических потенциалов частиц и среды предопределяет непрерывный обмен веществом и энергией между жидкой и твердой фазами. Если при химическом взаимодействии на межфазной поверхности в переохлажденном слое образуется соединение в виде интерметаллида или металлида, процесс массопереноса может перейти в кинетический режим и система будет длительное время находиться в метастабильном равновесии. [c.223]

Для нанесения непрозрачных слоев "используются разнообразные лакокрасочные материалы (пигментированные масляные, отвердевающие химически, нитроцеллюлозные й масляные, модифицированные синтетическими смолами). Все чаще применяется ламинирование деревянных поверхностей. Прозрачная отделка производится при помощи нитроцеллюлозных, полиэфирных или других материалов и традиционной шеллачйой политуры. Прозрачные покрытия наносятся чаще всего с целью выявления естественной фактуры и окраски дерева. [c.166]

Для защиты металлической аппаратуры от коррозии начинают применяться покрытия из фторопласта-3 и модифицированного фторопласта-ЗМ. Основным недостатком технологии нанесения покрытия является его многослойность и необходимость термообработки каждого нанесенного слоя. Фторопласт-3 обладает высокой химической стойкостью почти ко всем агрессивным средам, но сравнительно низкой температуростойкостью (80—90°С). Фторопласт-ЗМ обладает такой же стойкостью, как и фторопласт-3, но более термостоек — до температур 150°. Покрытия из фторопластов обычно имеют невысокую адгезию к покрываемой поверхности. Адгезия возрастает при введении в суспензии, применяемые для изготовления покрытий, окиси хрома и фосфорной кислоты (при защите стали). Покрытия из фторопласта-ЗМ и фторопласта-3 толщиной 350—400 мк получают нанесением 2—4 слоев грунта (из суспензии с окисью хрома, но без пластификатора) и 10 слоев суспензии с пластификатором [20]. Покрытия из фторопласта-ЗМ в И слоев с окисью хрома в грунте общей толщиной 200—250 мк обладают удовлетворительной стойкостью в 93—96%-ной Н2504 до температуры 140° С [20]. [c.202]

Стеклотекстолит — слоистый пластик, изготовленный путем горячего прессования слоев стеклянной ткани, пропитанных модифицированной резольной и кремнийорганической смолами имеет повышенные механические свойства по сравнению с другими пластмассами более стоек против ударных нагрузок и имеет меньшую гигроскопичность обладает хорошими электроизоляционными свойствами химически стоек негорюч стоек против действия топлива и хорошс переносит вибрации. [c.194]

Представления о возникновении связей на контакте трущихся тел неизбежно требуют учета влияния надповерхностных слоев, обусловленных явлениями физической и химической адсорбции и слоев деформированного и модифицированного металла, особенностей реального строения внутреннего объема трущихся тел и условий нагружения. [c.94]

Специальное модифицирование поверхностных слоев в результате конкурирующего действия кислорода воздуха и присадок, содержащих серу, фосфор, хлор и т. п. При устранении атермического схватывания особое значение приобретает не только кислород, но и другие химически активные вещества, содержащие элементы, способствующие модифицированию поверхностных слоев, например, 5, Р, С1 и др. Получение сульфидиро-ванного слоя достаточной толщины возможно в результате высокого коэффициента диффузии серы в железо и небольшой теплоты обра- [c.216]

Пигментированный перхлорвиниловый лак, модифицированный алкидной смолой. Пленки эмали отличаются высокой химической стойкостью в отношении кислых и щелочных реагентов. Наносится по слою грунта ХГС-26. Раствор перхлор-виниловой смолы с пластификаторами и пигментами. Применяется для защиты обмоток и металлических деталей (от атмосферной коррозии) [c.63]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...