Изнашивание ударно-абразивное

УДАРНО-АБРАЗИВНОЕ ИЗНАШИВАНИЕ [c.108]

ГОСТ 23.207—79. Обеспечение износостойкости изделий. Метод испытаний машиностроительных материалов на ударно-абразивное изнашивание.— Введ. 01.01.81. [c.201]

Книга содержит оригинальную информацию о природе изнашивания сталей в условиях удара по абразиву и металлу и дает достаточно широкое представление о специфике и механизме ударно-абразивного, ударно-гидроабразивного, ударно-усталостного, ударно-тен-лового изнашивания и методах изучения этих видов изнашивания. [c.2]

В результате исследований удалось впервые обнаружить и классифицировать новые виды изнашивания при ударе (ударно-абразивный, ударно-гидроабразивный, ударно-усталостный), вскрыть механизм и основные закономерности этих видов изнашивания, разработать серию специальных лабораторных установок для изучения износостойкости материалов при ударе, создать методические основы изучения новых видов изнашивания. [c.4]

И выведены формулы для расчета радиальных и тангенциальных перемещений частиц металла при ударно-абразивном изнашивании [c.13]

Рабочие органы различных машин имеют разные массы и частоты вращения, а следовательно, энергия соударения их с породой различна. Разрушаемый материал тоже может иметь различные твердость, прочность, абразивность и степень влажности. Все это создает множество вариантов условий работы, и изнашивания рабочих органов. Общим условием работы дробилок ударного действия является соударение с куском породы или руды, в результате чего рабочие органы подвергаются интенсивному ударно-абразивному изнашиванию. [c.25]

Следовательно, важнейшей задачей для повышения производительности труда в процессе измельчения пород является повышение износостойкости деталей в условиях ударно-абразивного изнашивания. [c.26]

Ударно-абразивное изнашивание происходит при ударено твердым частицам, способным поражать поверхность контактирования путем образования на ней лунок — следов прямого динамического внедрения этих частиц. Качественным признаком ударно-абразивного изнашивания является специфическая поверхность, представляющая собой сочетание лунок, разделенных перемычками. На поверхности, подверженной ударно-абразивному изнашиванию, нет направленной шероховатости в виде рисок, а следовательно, нет относите льного перемещения твердых частиц вдоль этой поверхности (рис. 5). [c.31]

Условия появления ударно-абразивного изнашивания весьма разнообразны [10]. Этот вид изнашивания развивается на плоских цилиндрических и сферических поверхностях контакта, совершающих удар по абразивным или иным твердым. частицам. Кроме того, прямое-динамическое внедрение твердых частиц в поверхность- [c.31]

В таких условиях критерием износостойкости является мера сопротивления стали прямому внедрению в нее абразивной частицы, т. е. твердость. На реальность такой гипотезы указывает линейная связь между твердостью стали и ее износостойкостью при ударно-абразивном изнашивании, проявляющаяся в определенных условиях внешнего силового воздействия. Аналогичная зависимость была получена в работе [44]. Однако такая зависимость сохраняется только до определенного значения энергии удара. При увеличении энергии удара наблюдается перелом линейной зависимости износостойкость твердость. По мере удаления от максимума этой зависимости в область более высокой или более низкой твердости износостойкость стали уменьшается. Существует еще один режим ударно-абразивного изнашивания, в котором при определенном внешнем силовом воздействии значительное изменение твердости не отражается на износостойкости [45]. [c.33]

При ударно-абразивном изнашивании износостойкость стали связана с уровнем внешнего силового воздействия. Энергия удара влияет на скорость и механизм изнашивания, а также на критерий износостойкости. Ударно-абразивное изнашивание в определенных условиях может быть осложнено дополнительным перемещением взаимодействующих поверхностей или частиц абразива. Имеются в виду случай, когда удар сопровождается кратковременным проскальзыванием. [c.33]

Различие механизмов изнашивания обусловливает неравномерный износ поверхности образца. Участки гидроабразивного изнашивания видны на образце в виде углублений, разделенных перемычками. Поверхности углублений имеют риски, направленные от центра к периферии образца (по направлению движения жидкости). Рельеф перемычек представляет собой лунки, типичные для ударно-абразивного изнашивания. [c.34]

На установке можно проводить одновременно испытания на ударно-абразивное изнашивание образца и наковальни, что позволяет подбирать износостойкую пару для условий соударения двух контактируемых поверхностей, имеющих между собой абразивную прослойку. [c.42]

Ударно-абразивное изнашивание характеризуется бй-лее высокой стабильностью, поэтому продолжительность испытания можно ограничить 10 мин полное развитие ударно-гидроабразивного изнашивания проходит за более длительный промежуток времени, поэтому продолжительность испытаний в этом режиме была принята равной 20 мин. [c.49]

При удельной энергии удара до 5 Дж/см изнашивание протекает медленно, а при удельной энергии удара более 25 Дж/см происходит интенсивное разрушение поверхностного слоя. Выбор удельной энергии,удара в интервале 5—24 Дж/см необходим для сопоставления результатов испытания, полученных при ударно-абразивном изнашивании сталей. [c.61]

УДАРНО-АБРАЗИВНОГО ИЗНАШИВАНИЯ [c.66]

Рис. 24. Микрорельеф поверхности ударно-абразивного изнашивания

Таким образом, макрорельеф поверхности изнашивания при ударно-абразивном изнашивании представляет собой совокупность замкнутых лунок, разделенных перемычками (см. рис. 24). [c.68]

Природа образования и отделения частиц материала в условиях ударно-абразивного изнашивания стали, их форма и размеры определяются, при равенстве прочих факторов, физико-механическими свойствами изнашиваемой поверхности. [c.69]

В условиях ударно-абразивного изнашивания достаточно вязких структур, и при каждом очередном соударении в рельефе поверхности изнашивания происходят сдвиговые процессы, связанные с выдавливанием микрообъемов металла в направлении, благоприятном для его [c.69]

При ударно-абразивном изнашивании хрупких структур формирование рельефа поверхности изнашивания, образование и отделение частиц износа имеют иную природу и подчиняется другим закономерностям. [c.70]

Механизм формирования рельефа при ударно-абразивном изнашивании стали высокой твердости HR 58—62) можно представить следующим образом. [c.70]

При соударении закаленной поверхности высокой твердости с твердыми абразивными частицами по периметру образующихся при этом лунок зарождаются хрупкие трещины, которые соединяются с трещинами соседних лунок и самими лунками (рис. 25). Из-за повышенной хрупкости поверхности изнашивания перемычки вокруг лунок оказываются пораженными хрупкими трещинами, что облегчает их откалывание в момент соударения. Следовательно, при ударно-абразивном изнашивании твердых и хрупких структур происходит интенсивное хрупкое выкрашивание металла, заключенного [c.70]

Результаты методических исследований показывают, что изнашивание при ударе об абразивные частицы происходит в результате определенного числа актов соударения. Следовательно, можно сказать, что в механизме ударно-абразивного изнашивания присутствуют элементы усталостного разрушения, причем наиболее типична малоцикловая усталость. [c.72]

Большое влияние на ударно-абразивное изнашивание оказывает характер разрушения монолита абразива. При объемном разрушении монолитного абразива идет систематическое обновление зоны контакта, с которой происходит очередное соударение изнашиваемой поверхности. В этом случае поверхность монолитного абразива имеет значительные неровности, при соударении с которыми на поверхности изнашивания развиваются высокие давления и формируются лунки. В этих условиях возможно неравномерное поражение поверхности изнашивания на отдельных ее участках могут образовываться лунки, соизмеримые с крупными частицами монолита или большими выступами на его поверхности. [c.73]

Рис. 27. Поверхность ударно-абразивного изнашивания стали 20

Рис. 29. Формирование рельефа стали 35 при ударно-абразивном изнашивании

На основании систематического анализа микрорельефа поверхностей изнашивания при ударно-абразивном изнашивании образцов различных сталей при различной их твердости представилось возможным уточнить механизм ударно-абразивного изнашивания, вскрытый при исследовании поверхностей изнашивания натурных деталей и сделать некоторые выводы, имеющие принципиальное значение. [c.78]

Как было указано, испытания на ударно-абразивное изнашивание следует проводить на цилиндрических образцах диаметром 10 мм. Однако при изучении нового вида изнашивания интересно исследовать влияние формы образца и масштабного фактора на закономерности ударно-абразивного изнашивания. [c.79]

В табл. 1 приведены результаты испытаний на ударно-абразивное изнашивание образцов различной формы (площадь поперечного сечения 78,5 мм ) из стали 45, подвергнутые нормализации, закалке и отпуску при 180°С. [c.79]

Одновременно с испытанием на ударно-абразивное изнашивание для получения сравнительных результатов проводили испытания тех же образцов на изнашивание при скольжении. Для испытаний использовали шкурку с электрокорундом марки 33 зернистостью 120 мкм. Нагрузка на образец составляла 30 Н, путь трения 20 м. [c.80]

Ударно-абразивное изнашивание — это механическое изнашивание в результате динамического контакта взаимодействующих поверхностей при наличии менаду ними частиц, превосходящих по твердости поверхности индентора и покрытия. Такому изнашиванию подвергаются рабочие органы многих машин в нефтяной и горной промышленности (при бурении шпуров, скважин, при ударном и виб-роударном способе измельчения пород, при вибропогрузке и т. д.), в машиностроении (при клепке, шталшовке, виброударной очистке, обрубке, насечке и т. д.), в строительстве (при разрушении бетона,-вскрытии мерзлого грунта, забивке свай и т. д.). [c.108]

Схемы и описания установок даны в [183, 184]. Для всех методов испытаний был выбран единый цилиндрический образец. В работах Г. М. Сорокина показано, что механизм разрушения при ударно-абразивном изнашивании определяется большим количеством факторов энергией удара, физико-механическими характеристиками абразива, составом и свойствами испытуемого материала, степенью закрепленности абразивных частиц и т. д. [183—185]. Общепринятые характеристики прочности и пластичности (предел текучести, предел прочности, твердость, относительное удлинение, относительное сужение, ударная вязкость) неоднозначно влияют на износостойкость при ударно-абразивном изнашивании. Повышение прочности или пластичности сказывается благоприятно только до определенного порогового уровня. Дальнейшее увеличение этих характеристик приводцт к возрастанию износа, но причины понижения износостойкости различны. Если рост прочности сопровождается повышен115м вязкохрупкого перехода, то износ увеличивается за счет интенсификации хрупкого выкрашивания. Значительное повышение пластич-. ности приводит к падению износостойкости из-за активного пластического течения и сопутствующего наклепа. По-видимому, максимальной износостойкостью обладают сплавы, находящиеся На границе хрупкого и вязкого разрушения. [c.109]

Традиционные методы поверхностного упрочнения стали (цементация и азотирование) оказываются неприемлемыми для деталей, работающих в условиях ударно-абразивного изнашивания. Тонкие поверхностные упрочненные слои, обладающие высокой хрупкостью, интенсивно выкрашиваются под действцем ударных нагрузок. Причем трещины зарождаются не только на поверхности, но и на границе, отделяющей упрочненный слой от основного металла. Не выявлены преимущества твердых сплавов, хорошо зарекомендовавших себя при абразивном изнашивании. При определенных условиях нагружения их износостойкость оказалась ниже, чем у стали 45 [185]. [c.109]

В механизме ударно-абразивного изнашивания проявляется малоциклов я усталость микрообъемов металла, вызванная повторным приложением динамической нагрузки при упругом и упругопластическом контактах. В основе механизма ударно-абразивного изнашивания лежат прямое динамическое внедрение в металл твердой частицы и связанная с ним деформация, завершающаяся разрушением микрообъемов металла и образованием частиц износа. Твердая частица, внедряясь в поверхность изнашивания, стремится сдвинуть металл перемычек путем повторного деформирования или хрупкого выкрашивания в зависимости от его твердости. В таких условиях взаимодействия твердой частицы с по- [c.32]

Ударно-гидроабразивное изнашивание происходит при соударении металлических поверхностей, когда в зоне контакта находятся одновременно жидкость и твердые частицы, способные поражать поверхность изнашивания, При этом виде изнашивания взаимодействие твердых частиц с поверхностью изнашивания происходит прямым внедрением или относительным перемещением. Прямое внедрение частиц связано с ударом, относительное перемещение — с вытеснением жидкости из зоны контакта. При движении с жидкостью частицы изнашивают поверхность изделия путем микрорезания. В результате этих двух видов взаимодействия на поверхности изнашивания формируется, сложный микрорельеф, включающий участки ударно-абразивного и гидроабразивного изнашивания, хорошо различимые по виду на поверхности образца (рис. 6). Таким образом, механизм ударно-гидроабразивного изнашивания носит комплексный характер, включающий элементы ударноабразивного и гидроабразивного изнашивания. [c.34]

На третьем участке зависимости, показанной на рис. И, меняется не только износ, но и качественная картина изнашивания. Уменьшение износа на этом участке связано с увеличением фактической площади контакта соударяемых поверхностей благодаря значительной пластической деформации поверхности изнашивания, что в конечном итоге вызывает увеличение диаметра образца в зоне контакта. В этом случае происходит изменение макро- и микрорельефа поверхности изнашивания глубина лунок уменьшается, торец образца принимает вид расклепанной поверхности. Необходимо отметить, что не все материалы можно испытывать на ударно-абразивное изнашивание при большой энергии удара материалы высокой твердости нельзя из-за их хрупкого разрушения, а вязкие — из-за интенсивной пластической деформации. [c.46]

Вкладыши наковальни 10, имеющие размер 30 X X 30X300 мм, изготовлены из стали У7 и подвержены закалке и низкому отпуску при температуре 180°С для получения твердости HR 58—60. Сталь для наковальни выбирали с учетом результатов, полученных при исследовании основных закономерностей ударно-абразивного изнашивания различных углеродистых сталей. [c.60]

Для дальнейшего уточнения принципиальных особенностей ударно-абразивного изнашивания были предприняты систематические лабораторные исследования, методическая особенность которых состоит в проведении сравнительной оценки результатов, полученных при ударе и скольжении по абразиву, для выявления специфики ударно-абразивного изнашивания. К настоящему времени получена огромная экспериментальная информация для различных материалов, и прежде всего технически чистых металлов, сталей в различном структурном состоянии и наплавочных материалов. Однако для ряда случаев нами проведены собственные систематические исследования абразивного изнашивания при скольжении с noMontbjp специально разработанного метода испытания. [c.66]

При ударно-абразивном изнашивании наличие в структуре твердых и хрупких фаз (карбиды, бориты, нитриты) облегчает зарождение, развитие и слияние хрупких трещин. В результате повышается интенсивность выкрашивания, а следовательно, суммарный износ, и при очередном соударении перемычки разрушаются из-за их повышенной хрупкости. [c.71]

Аналиа принципиальной схемы формирования рельефа поверхности изнашивания вязких, твердых и хрупких структур подтверждает полученные нами результаты исследований, которые показали, что интенсивность ударно-абразивного изнашивания стали определяется не твердостью, а ее сопротивлением вязкому или хрупкому разрушению. [c.72]

Таковы основные особенности формирования рельефа на поверхности изнашивания при ударе о незакрепленный и монолитный абразив. Следует отметить, что независимо от вида абразива формирование рельефа на поверхности соударения при ударно-абразивном изнашивании имеет общую особенность — при одном акте соударения происходит поражение всей поверхности изнашивания. Одновременность воздействия на всю поверхность изнашивания зерен абразива создает условия для развития микротреш,ин и их последующего слияния вокруг непораженных перемычек и твердых карбидных включений, что в конечном итоге облегчает.выкрашивание и отделение частиц износа с поверхности соударения. При скольжении по абразиву твердые частицы вступают во взаимодействие с поверхностью изнашивания последовательно, иногда с длительными интервалами и на разных участках. Повторное движение абразивной частицы по ранее образованному следу может наступить через длительное время, а дробление абразивной частицы может наступить сразу, в момент ее входа во взаимодействие с поверхностью изнашивания. При последующем движении с поверхностью изнашивания взаимодействуют осколки этой частицы, не способные произвести такое разрушение, как исходная частица. Появление отдельных. рисок на поверхности изнашивания может длительное время не менять исходного режима и условия работы сопряженной пары трения. [c.74]

Качественная картина микрорельефа поверхности при ударно-абразивном изнашивании. Анализ условий формирования рельефа в известной мере подтверждается качественной картиной на поверхности изнашивания образцов из различных углеродистых сталей в отожженном и закаленном состоянии. На рис. 27 показан микрорельеф, полученный при испытании на изкац1ивание отожженной стали 20. Эти данные дают наглядное представление о рельефе поверхности, подвергающейся ударно-абразивному изнашиванию. Анализ гюдтверждает, что основным элементом в рельефе поверхности ударноабразивного изнашивания является лунка. Глубина и форма лунок весьма разнообразны, что объясняется разнообразием форм и размеров абразивных частиц в слое, по которому образец совершает периодические удары. Абразивные частицы при ударе по ним по-разному воздействуют на поверхность образца, внедряясь на разную глубину, и образуют лунки различных форм и размеров. Тем не менее в рельефе поверхности изнашивания образца можно выделить две типичные формы лунок открытые и закрытые (частично или полностью), Контур открытых лунок в ряде случаев схож с формой абразивного зерна. Они, как правило, более глубокие, чем закрытые лунки, а форма их различна. Закрытые лунки весьма разнообразны иногда края лунок полностью сомкнуты, в других случаях хорошо видна деформация краев лунки И тенденция к цх сближению (рис. 28). [c.75]

Можно встретить признаки ранее образованной лунки, оказавшейся скрытой под поверхностью изнашивания в результате передеформирования соседних участков металла (рис. 29). Наличие двух видов лунок указывает на обш ую тенденцию формирования рельефа при ударно-абразивном изнашивании при каждом соударении с абразивом на поверхности изнашивания образуются новые лунки — следы внедрения в металл твердых абразивных частиц. В свою очередь образование каждой новой лунки сопровождается деформацией металла и его оттеснением (сдвигом) в стороны ранее образованных лунок. При этом происходит отрыв частиц металла и [c.76]

ФормирЬвание и отделение элементарной частицы износа связано, в первую очередь, с деформацией сдвига или среза. Об этом косвенно свидетельствует интенсивная пластическая деформация, которая развивается под действием касательных напряжений и завершается при соответствующих условиях срезом или сдвигом. Эта особенность ударно-абразивного изнашивания дает основание полагать, что одним из на,иболее надежных и объективных критериев износостойкости стали при ударе является сопротивление срезу. [c.79]

Механизм изнашивания определяется механическими свойствами изнашиваемой поверхности. Пластичные и вязкие стали изнашиваются преимущественно в результате развития полидеформационных процессов, твердые и хрупкие стали — в результате хрупкого выкрашивания. Эта особенность ударно-абразивного изнашивания позволяет предположить, что основные закономерности изнашивания также определяются механическими свойствами изнашиваемой стали. Можно ожидать, что для вязкой и хрупкой областей разрушения справедливы свои закономерности ударно-абразивного изнашивания. С учетом этого обстоятельства дальнейшее исследование основных закономерностей ударно-абразивного изнашивания проведено раздельно для вязкой и хрупкой области разрушения. [c.79]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...