Изнашивание адгезионное

Адгезионное изнашивание. Адгезионное изнашивание пр своем крайнем проявлении является наиболее опасным для работы машин. Его называют также изнашиванием при заедании. В основе развития этого вида изнашивания лежит явление схватывания, возникающее в тех случаях, когда металлы трущихся деталей, находящиеся под нагрузкой, входят в тесное непосредственное соприкосновение, например, вследствие разрыва смазочной пленки и удаления при тренни адсорбированных и окисных пленок. Проявление схватывания [c.244]

При дальнейшем ужесточении режима трения эти комплексы разлагаются, их активные компоненты реагируют с металлом поверхностей, на которых они адсорбированы, и образуют неорганические модифицированные слои, разделяющие контактирующие тела и предотвращающие непосредственный металлический контакт [41]. Эти слои обладают пониженным сопротивлением сдвигу по сравнению с основным металлом, что обеспечивает прекращение прерывистого скольжения, резкое снижение коэффициентов трения и замену интенсивного изнашивания адгезионного типа более мягким коррозионно-механическим. [c.222]

Следует отметить, что адгезионное схватывание относится к недопустимым видам и является следствием нарушения нормальной эксплуатации машин или ошибок при подборе материалов. Стараются также избежать процессов изнашивания, при которых возникает микрорезание, так как при этом значительно возрастает интенсивность процесса разрушения поверхностных слоев. Поэтому основные причины разрушения микрообъемов связаны с усталостными процессами. [c.232]

Во-первых, окисные пленки, как правило, не схватываются так легко, как металлы, и адгезионные процессы в ряде случаев не оказывают существенного влияния на интенсивность изнашивания. [c.234]

Адгезионное изнашивание всегда связано с фрикционным переносом материала с одного тела на другое или с образованием прослоек. В некоторых случаях это может оказать благоприятное влияние на фрикционные характеристики пары, например при трении металлополимерной пары, когда полимер переносится на поверхность металла, образуя на ней мономолекулярный слой [2001. Однако при трении металлических пар адгезионное изнашивание приводит, как правило, к схватыванию контактирующих участков, глубинному вырыванию материала, переносу его с одной поверхности трения на другую и воздействию возникших неровностей на сопряженную поверхность. Этот вид износа относится к недопустимым видам повреждения, так как обладает высокой интенсивностью и приводит, как правило, к заеданию и отказу сопряжения. [c.237]

Адгезионное изнашивание при заедании [c.239]

Вопрос износостойкости металлорежущего инструмента — один из основных в области металлообработки. Исследованию закономерностей его изнашивания, физике процессов, определяющих интенсивность износа, влиянию на износ различных факторов и в первую очередь режимов резания, выбору рациональной геометрии инструмента посвящена обширная литература [110]. В зоне резания протекают разнообразные процессы, такие как пластическая деформация поверхностного и срезаемого слоя, возникновение высокотемпературных зон, адгезионные процессы (образование нароста), фазовые превращения и др. [c.316]

Определение коэффициента трения и интенсивности изнашивания образцов с покрытием, работающих в паре трения при фрикционном разогреве, описано в ГОСТе [1701. Стандарт [171] устанавливает методику оценки коэффициента трения скольжения материалов и покрытий для узлов трения при ударе. Методы оценки противозадирных свойств металлических покрытий в сочетании со смазочными материалами регламентированы стандартом [172]. Расчет прочности адгезионной связи, возникающей при трении, нужно проводить в соответствии с [173]. [c.104]

Связь трения и износа с неровностями поверхности. Современная молекулярно-механическая теория трения объясняет силу сухого (и граничного) трения скольжения образованием и разрушением адгезионных мостиков холодной сварки контактирующих участков шероховатой поверхности и зацеплением (и внедрением) неровностей 110, 40]. Трение обусловлено объемным деформированием материала и преодолением межмолекулярных связей, возникающих между сближенными участками трущихся поверхностей. При этом износ протекает в виде отделения частиц за счет многократного изменения напряжения и деформации на пятнах фактического контакта при внедрении неровностей истирающей поверхности в истираемую поверхность. Во многих случаях износ имеет усталостный характер растрескивания поверхностного слоя под влиянием повторных механических и термических напряжений, соединения трещин на некоторой глубине и отделения материала от изнашиваемого тела. Интенсивность изнашивания зависит от величины фактического контакта и напряженного состояния изнашиваемого тела, которые в свою очередь в сильной степени зависят от размеров и формы неровностей и, в частности, от радиусов закругления выступов. В обычных условиях истирающая поверхность является существенно более жесткой и шероховатой по сравнению с той, износ которой определяется, и ее неровности оказываются статистически стабильными при установившемся режиме трения. Таким образом, в отношении износостойкости деталей неровности их поверхностей имеют первостепенное значение. [c.46]

Современное состояние науки об износе со всей очевидностью свидетельствует, что создание эффективных методов борьбы с ним невозможно без понимания механизма этого явления. Комплексный подход к изучению механизма изнашивания, включающий как изучение изменений, происходящих на фрикционном контакте, так и анализ частиц износа, показал, что все многообразие условий трения можно рассмотреть с нескольких общих позиций, одна из которых — представление об усталостной природе разрушения поверхностных слоев. При этом под усталостным разрушением понимается разрушение в результате многократного циклического нагружения, которое имеет место практически при всех видах фрикционно-контактного воздействия. Привлечение к рассмотрению процесса изнашивания понятия о малоцикловой усталости позволяет распространить представление об его усталостной природе и на такой традиционный вид износа, как адгезионный. В материалах [c.3]

К сопутствующим формам износа автор [3] относит износ при фреттинге, кавитацию и эрозию, которые очень часто классифицируются как самостоятельные виды износа. Фреттинг является сложным процессом, комбинацией адгезионного, коррозионного и абразивного износа. Под эрозией понимается разрушение, вызванное ударением острых частиц, природа его аналогична природе абразивного изнашивания. Отличие заключается в том, что при ударе частиц шероховатость поверхности значительно больше, чем при обычном абразивном изнашивании. Кавитация сходна с поверхностным усталостным износом, и материалы, которые стойки к усталостному разрушению (твердые, но не хрупкие), хорошо сопротивляются кавитации. Дополнительное требование к ним — сопротивляемость коррозионному действию жидкости, в которой они работают [3]. [c.16]

Общность представления об усталостном разрушении поверхностей трения, которое в последнее время распространяется и на такие виды изнашивания, как адгезионный износ [53] или износ под действием абразивных частиц [52], дает основание полагать, что имеет место и определенная общность характера структурных изменений при фрикционно-контактном воздействии. Это, например, подтверждается работой [122], где выявлено периодическое изменение микротвердости стальных поверхностей в процессе гидроабразивной обработки, которое авторы связывают с периодическим упрочнением и разрушением поверхностного слоя. Ниже приведены результаты исследования закономерностей структурных изменений при изнашивании металла в струе твердых сферических частиц. Теоретический анализ, выполненный в работе [123], свидетельствует об усталостной природе разрушения в этих условиях. [c.76]

Роль частиц износа в понимании механизма разрушения поверхностных слоев при трении важна и многообразна. Их изучение — единственный способ оценить толщину слоя, ответственного за разрушение, что позволяет проводить более обоснованный выбор методов исследования при анализе структурных изменений, предшествующих разрушению на фрикционном контакте. Частицы износа отражают как адгезионные свойства материала, так и его способность деформироваться нри трении. Состав частиц позволяет судить о температуре на фрикционном контакте и о преимущественном износе той или иной фазы в многофазных материалах. Форма и размер частиц — индикатор нормальной работы пары трения. Доказательством важности исследования продуктов износа для понимания механизма изнашивания может служить теория износа отслаиванием , где анализ формы и размера частиц позволил сформулировать механизм их образования и экспериментально подтвердить его путем целенаправленного исследования поверхностных слоев контактирующих материалов [126]. [c.80]

Иной подход к механизму адгезионного износа предлагается в [53], где этот вид изнашивания рассматривается как усталостный процесс. [c.96]

Для разработки теории изнашивания, для изучения явлений и закономерностей процессов наибольшее значение имеют испытания, проводимые при определенных видах изнашивания. К самым распространенным относятся следующие типовые виды изнашивания абразивный, адгезионный, усталостный, коррозионно-механический. Подробное описание их особенностей и условий проявления приведено в статье [1]. Перечислен- [c.238]

Ниже приведено краткое описание некоторых методов лабораторных испытаний для оценки этой способности металлических материалов, определяющей их сопротивление адгезионному изнашиванию. [c.245]

Усталостное и абразивное изнашивания, как правило, сопровождаются адгезионным изнашиванием [66]. В этих случаях в локальных зонах фактического контакта происходит интенсивное молекулярное (адгезионное) взаимодействие, силы которого превосходят прочность связи между отдельными элементами надмолекулярных образований или полимерных молекул, находящихся в напряженно-деформированном состоянии. Происходит поверхностное разрушение материалов, продукты которых образуют более или менее устойчивые участки пленки ( третье тело ), последние в результате дальнейшего фрикционного воздействия диспергируются. Этот процесс может многократно повторяться. Описанный механизм фрикционного переноса способствует уменьшению интенсивности изнашивания полимеров, имеющих пластический характер деформирования. Жесткие аморфные полимеры плохо образуют слои переноса и в условиях трения без смазки интенсивно изнашиваются. [c.65]

Изнашивание полимерных материалов существенно зависит от параметра шероховатости стального контртела. Допустимой является шероховатость поверхности после токарной обработки с Ra = 0,63ч-1,25 мкм. Заметное влияние на изнашивание оказывает и направление штрихов обработки, которое должно совпадать с направлением скольжения. С увеличением шероховатости усталостное изнашивание может перейти в абразивное. При контакте очень гладких поверхностей усиливается адгезионное взаимодействие, в результате чего изнашивание может резко возрастать. [c.67]

Влияние нагрузки на трение и изнашивание. Влияние нагрузки на трение зависит от вида контактного взаимодействия трущихся поверхностей — упругого или пластического. Как следует из работы [23], адгезионная составляющая коэс ициента трения обратно пропорциональна значению фактического контактного давления. При пластическом контакте фактическое давление равно твердости менее твердого из контактирующих материалов и не зависит от нагрузки [12, 23]. [c.190]

При горячей обработке металлов давлением и резанием адгезионное взаимодействие между инструментальным и обрабатываемым материалами также вредно и приводит к налипанию обрабатываемого материала на инструмент и интенсивному изнашиванию инструментального материала. [c.3]

Таким образом, к проблеме изучения трения, адгезионного взаимодействия и изнашивания при высоких температурах относятся разработка испытательной аппаратуры и методов исследования создание новых материалов и покрытий для работы при высоких температурах исследование трения и адгезии материалов в подвижных и неподвижных разъемных сопряжениях (в том числе и применительно к сопряжению обрабатываемый материал — инструмент при обработке давлением и резанием) нахождение путей управления адгезией, или схватыванием, и трением применительно к технологическим процессам твердофазного соединения изыскание способов уменьшения трения, адгезионного взаимодействия и изнашивания. [c.4]

III. Способы уменьшения трения, адгезионного взаимодействия и изнашивания. [c.4]

Как следует из табл. 1.3.70, минимальная интенсивность изнашивания соответствует упругому деформационному взаимодействию. При этих условиях доля адгезионного взаимодействия незначительна и не влияет на интенсивность изнашивания. Адгезионное взаимодействие возрастает при повышении температуры в пятнах касания, особенно, при разрушении оксидных пленок в местах касания при пластическом деформировании. Если прочность на фез возникших перемычек оказывается больше прочности одного из металлов на поверхности трения, то срез происходит в глубине от места схватывания. На одной поверхности образуются углубления, на другой - вьфванные частицы. Процесс повторяется, вследствие чего происходит интенсив- [c.216]

Трение между стружкой и передней поисрхиистью инструмента и между его главной задней поверхностью и поверхностью резания заготовки вызывает износ режущего инструмента, условиях сухого и полусухого трения преобладает абразивное изнаитива-ние инструмента. Высокие температуры и контактные давления вызывают следующие виды изнашивания окислительное — разрунте-ние поверхностных оксидных пленок адгезионное — вырывания частиц материала инструмента стружкой или материалом заготовки вследствие их молекулярного сцепления термическое — структурные превращения в материале инструмента. [c.271]

При трении в вакууме вследствие затрудненного образования защитных адсорбционных слоев и связанного с этим увеличения адгезионного взаимодействия наблюдается, как правило, более сильное трение. В прирабо-точном периоде стабилизация f происходит при более высоком значении, чем начальное, и завершается после изнашивания поверхностных структур, сформированных в процессе предшествовавшей трению обработки поверхностей. [c.125]

Основанием для использования непрерывной модели могут служить рассмотренные выше физико-химические процессы при трении. Принимая во внимание, что долговечность трибосистемы определяется характеристиками трения и изнашивания при установивн1емся режиме трения (режиме работы узла трения), ниже обосновывается и рассматривается модель, дающая описание процесса в установившемся режиме трения, т.е. в стационарном термодинамическом состоянии. При установившемся режиме трения, как было показано выше, поверхность металлической детали покрыта полимерной пленкой фрикционного переноса, которая прочно удерживается силами адгезионного взаимодействия. Образование физических и химических связей между полимером и металлом способствует реализации термодинамических процессов переноса энергии и вещества между этими двумя фазами одной термодинамичес- [c.114]

Скорость резания определяет не только скорость деформации, но и температуру в зоне резания. В свою очередь, рост температур инициирует интенсивность протекания адгезионных и диффузионных процессов, не1Юсредствснно влияющих на интенсивность изнашивания инструментального материала. [c.223]

Реализация комбинированного модифицирования инструментальных твердых сплавов слаботочными ионными пучками в режиме ионной имплантации [132] направлена на решение задачи повышения стойкости твердосгглавного режущего инструмента при обработке жаропрочных титановых сплавов на чистовых и получистовых режимах резания. В этих условиях основными причинами изнашивания твердых сплавов являются интенсивные физико-химические процессы адгезионного и диффузионного характера. Поэтому снижение интенсивности изнашивания инструментального материала в данных условиях может быть обеспечено путем управления интенсивностью указанных процессов [c.226]

Приведенные на рис. 7.19 результаты исследований подтверждают эффективность комбинированной модификации, и, как следует из представленных зависимостей, наиболыиий эффект повьппения стойкости твердосплавного инструмента достигается в области высоких скоростей резания, т.е. в условиях активизации адгезионных и диффузионных процессов при изнашивании инструментального сплава. Комбинированная модификация твердосплавного инструментального материала, как показали исследования процесса резания, приводит к уменьшению зоны вторичных деформаций, что является следствием снижения степени адгезионного взаимодействия с обрабатываемым материалом. В результате этого снижается уровень значений составляющей силы резания отражающей характер трения в процессе трибомеханического взаимодействия. Изнашивание модифицированного инструментального материала характеризуется повышенной сопротивляе- [c.227]

Как бидно из графиков, зависимость V = ф (и) имеет три зоны — в первой и третьей при повышении режима скорость изнашивания увеличивается, а вторая характеризуется уменьшением скорости процесса при интенсификации режима. Проф. Н. Н. Зорев объясняет это явление изменением физической суш,ности процесса изнашивания при достижении определенных значений скорости резания. При малых скоростях резания (до 35 м/мин) происходит адгезионный износ твердого сплава, при котором стойкость материала инструмента определяется его сли-паемостью с обрабатываемым материалом и способностью сопротивляться микроконтактным разрушениям. При этом с ростом скорости размер частиц, отрываемых адгезионными силами, уменьшается, так как повышение температуры резания приводит к повышению пластичности твердого сплава, и его сопротивление по отношению к адгезионному износу возрастает. В результате скорость изнашивания уменьшается (зона //). [c.111]

Стремясь охватить все виды изнашивания, авторы, как правило, включают в классификаций как допустимые виды, прояв-ляюш,иеся при нормальных условиях эксплуатации, так и недопустимые с высокой интенсивностью процесса (например, адгезионное изнашивание, сопровождающееся глубинным вырыванием частичек материала). [c.235]

Л езионное изнашивание связано с возникновением в локальных зонах контакта поверхностей интенсивного молекулярного (адгезионного) взаимодействия, силы которого превосходят прочность связей материала поверхностных слоев с основным материалом. Образование адгезионных связей происходит в процессе [c.236]

В. Н. Кащеев ш М. М. Тененбаум считают, что процесс изнашивания при трении в абразивной массе определяется многими взаимо-влняющими факторами [187, 191—194]. Для процесса характерна малая площадь контакта абразивной частицы с рабочей поверхностью, что вызывает значительные напряжения, величины которых зависят от формы и механических свойств частицы, а также от прижимающей силы. При этом возможны два случая если возникающие напряжения превышают предел упругости, но ниже предела текучести, то происходит усталостное разрушение если уровень напряжений выше предела текучести, то изнашивание сопровождается пластической деформацией микрообъемов и происходит последефор-мационное разрушение [187, 193]. Иногда отмечается нроцесс шаржирования [191, 192, 194], при котором за счет уменьшения шероховатости поверхности износ резко снижается. Его величина может даже принимать отрицательное значение, т. е. размеры и масса образца будут увеличиваться. Причинами шаржирования, по-видимо-му, являются неизбеншое ударное действие острых абразивных частиц, их дробление и некоторые процессы адгезионного характера. Эффект шаржирования зависит от скорости перемещения абразивной массы и соотношения твердостей абразива и образца. Вероятно, он может наблюдаться только у мягких, пластичных покрытий. [c.112]

В работах [127, 135] отмечается, что размер частиц износа зависит от условий трения. Особенно это относится к наиболее распространенным частицам в форме пластинок. Согласно [126], такая форма частиц свойственна целому ряду механизмов изнашивания усталостному, адгезионному и фреттингу. Кроме условий трения, существенное влияние на размер частиц износа оказывает кристаллическая решетка металла [26]. Размер частиц ГЦК металлов больше, чем ОЦК. Исследования с помощью бихроматиче-ского микроскопа показали, что при одинаковых условиях Трения частицы износа у бронзы больше, чем у стали (5 и 1—2 мк соответственно) [135]. В результате исследования в сканирующем электронном микроскопе было установлено, что большинство частиц имеют форму пластин, но попадаются сферические и тупоугольные частицы. Близкие результаты по размеру частиц износа получены в [126]. У гексагональных металлов размер частиц износа тем больше, чем больше степень гексагональности [26]. [c.84]

При пластической деформации выступов фактическая площадь контакта почти не зависит от микрогеометрии поверхности, определяется пластическими свойствами материала и нагрузкой. Упрочнение материала влияет на формирование фактической площади контакта, которая при этом зависит от нагрузки в степени. В случае упругой деформации шероховатостей на фактическую площадь контакта существенно влияют геометрические характеристики шероховатости и упругие свойства материала. Площадь в этом случае пропорциональна нагрузке в степени 0,7-0,9. В узлах трения механизмов и машин, приборов, оборудования часто встречающимися видами износа являются адгезионный, абразивный, коррозионно-механический, усталостный. При воздействии потока жидкости, газа возникает эрозионное изнашивание. Наиболее интенсивно изнашивание протекает в процессе заедания. Поверхности трения при малых колебательных пере-меще1шях подвержены фреттинг-коррозии. В условиях кавитационных явлений возникает кавитационное изнашивание. Механизм физико-химических связей при адгезионном взаимодействии и интенсивность поверхностного разрушения непосредственно зависят от величины площади фактического контакта [4, 8—12]. Значительный рост интенсивности изнашивания наблюдается при достижении контактными нормальными напряжениями величины предела текучести материала. Энергия адгезии увеличивается при физически чистом контакте материалов и совпадающих по структуре материалов. Гладкость поверхностей способствует увеличению адге- [c.158]

В случае механического разрушения поверхностей, по мнению автора, целесообразно использовать следующие комплексы, вытекающие из рассмотрения механики фрикционного контакта комплекс Ц,=/ /НВ (где Р - номинальное напряжение сжатия НВ - твердость материала), ранее применявшийся в расчетах при адгезионном и абразивном изнашивании, характеризует напряженное состояние контакта и безразмерную площадь фактического касания тел комплекс = й/х, где h - толщина смазочного слоя X — характерный размер (диаметр режущей абразивной частицы, приведенный размер шероховатости) определяет относительную толщину смазочного слоя комплекс Uy = iP/a TflfiP — контактное напряжение сжатия — коэффициент, зависящий от коэффициента трения / и напряженного состояния в контакте Oq — предел усталости материала в данных условиях трения характеризует усталостную прочность трущихся поверхностей). [c.181]

Приведены результаты исследования трения, адгезионного взаимодействия и изнашивания жаропрочных д1атериалов (металлов, сплавов, бескислородных соединений, окислов) при высоких температурах. [c.2]

При изучении возможности возникновения эвтектического изнашивания была применена методика, предусматривающая объемный нагрев образцов при контактировании в статике и при скольжении. Испытанияпроводились на установке, разработанной в лаборатории износостойкости ИМАШ для исследования трения и адгезионного взаимодействия при высоких температурах в вакууме [12, 13]. Испытание, схема которого приведена на рис. 1, заключалось в постепенном нагреве находящихся в контакте под нагрузкой стерженьков из одного испытуемого материала с торцом трубчатого образца из другого материала (нагрузка создается изгибом [c.79]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...