Изнашивание абразивное i— адгезионное

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]

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]

Работоспособность режущего инструмента может быть повышена за счет такого изменения поверхностных свойств инструментального материала, при которых контактные площадки инструмента будут наиболее эффективно сопротивляться абразивному, адгезионно-усталостному, коррозионно-окислительному и диффузионному видам изнашивания как при комнатной, так и при повышенной температурах. При этом инструментальный материал должен одновременно обладать достаточным запасом прочности при сжатии и изгибе, приложении ударных импульсов и знакопеременных напряжений. [c.6]

Способность режущего инструмента с высокой надежностью выполнять свои функции в течение определенного времени называют работоспособностью. Работоспособность зависит от многих факторов, но прежде всего определяется сопротивляемостью контактных площадок инструмента изнашиванию и разрушению, которые происходят в результате их взаимодействия с обрабатываемым материалом. Изнашивание контактных площадок происходит непрерывно и обусловлено несколькими параллельно протекающими механизмами — абразивным, адгезионно-усталостным, химико-окислительным и диффузионным. В зависимости от условий резания и характера контактного взаимодействия (непрерывный, прерывистый, нестационарный) может превалировать один из указанных механизмов, который и будет определять работоспособность инструмента. От стабильности процесса резания, в свою очередь, будет зависеть надежность режущего инструмента. [c.128]

Существуют различные виды изнашивания усталостное, абразивное, адгезионно-механическое, эрозионное, коррозионно-механическое и др. Интенсивность изнашивания деталей машин зависит от формы, размеров, физико-химических свойств, условий нагружения и теплового режима работы контактирующих поверхностей, а также физико-химических свойств смазочного материала. В зубчатых передачах, подшипниках качения и некоторых других механизмах при работе возникает усталостное изнашивание (выкрашивание), характерное для хорошо смазанных контактирующих поверхностей деталей машин, которые испытывают повторные контактные напряжения и работают в режимах качения и качения со скольжением. Абразивное изнашивание возникает в результате режущего или царапающего действия твердых тел и частиц. Данный вид износа типичен для механизмов, функционирующих в запыленной среде, в условиях недостатка смазки, при работе всухую. В трущиеся контакты в процессе работы попадают частицы песка, пыли, грязи, продукты износа. Интенсивность абразивного изнашивания механизмов зависит от физико-механических и геометрических характеристик абразива, его количества, прочностных свойств материала трущихся тел, действующей нагрузки, состояния смазочного слоя. В местах контакта [c.9]

Лабораторные эксперименты, выполненные в ЛПИ, и наблюдения за работой инструмента в производственных условиях показали, что при физической природе изнашивание поверхностей режущего лезвия по ПМО носит преимущественно абразивно-адгезионный или адгезионный характер. [c.111]

Механизм изнашивания инструмента при резании металлов очень сложен. Здесь имеют место абразивное, адгезионное и диффузионное изнашивания. Удельное влияние каждого из них зависит от свойств контактирующих материалов инструмента и детали, условий обработки (прежде всего от скорости резания). [c.127]

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]

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]

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]

Примерами деталей первой группы являются подшипники скольжения, детали цилиндропоршневой группы гидравлических, пневматических механизмов и двигателей внутреннего сгорания, а также зубчатые передачи. Характерные виды изнашивания деталей первой группы - абразивное (твердыми частицами, попадающими в зону контакта), адгезионное, окислительное, усталостное, фреттинг. [c.521]

Тремя основными методами управления процессом изнашивания являются следующие [10, стр. 36 принцип защитных слоев, т. е. применение смазки, поверхностных пленок, покраски, различного типа слоев между поверхностями раздела принцип преобразования, в соответствии с которым благодаря удачному выбору пар контактирующих металлов, их твердости, обработки поверхности или величины контактного давления уровни износа становятся допустимыми принцип направленности, в соответствии с которым действие процесса изнашивания направляется на элемент, который экономически целесообразно заменять. По мере износа этот элемент периодически удаляется и заменяется другим. Эти общие методы применимы не только в случае адгезионного износа, но и при абразивном износе. [c.578]

Интенсивность износа минимальна при упругом контактировании. При пластическом деформировании она увеличивается на несколько порядков. Это обусловлено тем, что участки поверхности под влиянием пластической деформации интенсивно упрочняются и по исчерпании запаса пластичности хрупко разрушаются. Этому же способствует и усиление адгезионного взаимодействия. Микрорезание относится к недопустимым механизмам изнашивания, так как вызывает интенсивное разрушение поверхностного слоя. Микрорезание возможно не только внедрившимися неровностями, но и посторонними твердыми частицами. Такой вид разрушения поверхности называют абразивным изнашиванием. [c.329]

Усталостный износ преимущественно имеет место при упругом характере контактирования. В то же время он является сопутствующим при других видах изнашивания (например, при адгезионном и абразивном износе). [c.316]

Известно [48], что изнашивание инструмента при резании материалов носит комплексный характер, т. е. абразивно-механическое, диффузионное, адгезионное, усталостное, химическое и другие виды изнашивания, причем в зависимости от условий обработки превалирует тот или иной вид изнашивания, который и является определяющим. [c.40]

На основании исследований отечественных и зарубежных ученых, посвященных изучению процессов деформирования и разрушения инструментов, появилась возможность систематизировать различные виды изнашивания и объяснить их физическую природу. Абразивное изнашивание инструментов происходит путем царапания и истирания отдельных участков поверхностей инструмента твердыми включениями, находящимися в обрабатываемом материале. Отделение частичек материала осуществляется путем микрорезания, глубинного вырывания и повторного деформирования, приводящего к разрыхлению поверхностных слоев. Адгезионное изнашивание связано с молекулярным взаимодействием поверхностных слоев режущего инструмента и обрабатываемого материала. Наличие в области контакта чистого трения значительно активизирует адгезионный износ (схватывание, прилипание, холодная сварка). При движении деформированного материала все время происходит процесс разрушения и возникновения мостиков сварки и адгезионных пятен на поверхностях режущего клина. Частицы материала вырываются с поверхностей инструмента и уносятся [c.51]

Для инструмента с покрытием из твердых сплавов можно заметно снизить интенсивность диффузионного изнашивания, протекающего в зоне резания при температуре 800 °С и выше. Покрытия повышают сопротивляемость инструмента из быстрорежущей стали абразивному и адгезионно-усталостному изнашиванию, а также значительно повышают устойчивость инструментов против коррозионных и окислительных видов изнашивания. Однако не всегда применение инструмента с покрытием приводит к желаемому положительному результату. Например, для ряда черновых операций точения и фрезерования, при обработке деталей из труднообрабатываемых материалов характерно пластическое и макро-хрупкое разрушение режущей части инструмента. В этих условиях эффективность покрытия на режущем инструменте резко снижается. [c.183]

При развертывании отверстий СОЖ оказывают одинаковое сильное влияние как на интенсивность изнашивания и период стойкости инструмента (быстрорежущих разверток), так и на шероховатость, диаметральную точность и точность формы обработанного отверстия. Зависимость износа развертки от времени работы сушественно ббльшая при использовании водных СОЖ по сравнению с масляными. Прй этом характер изнашивания разверток при работе с масляными и водными СОЖ различен при работе с масляными СОЖ наблюдается главным образом адгезионное изнашивание по задней и передней поверхностям развертки, при использовании водных жидкостей ярко выражено абразивное изнашивание по задней и передней поверхностям, а также ленточек развертки [18]. [c.260]

Рассмотрены наиболее опасные виды изнашивания, такие как абразивное, коррозион-но-механическое, адгезионное, водородное, которые приводят при эксплуатации машин к негативным технико-экономическим и экологическим последствиям. [c.10]

В районах мертвых точек цилиндропоршневой группы режим смазки - граничный, по ходу поршня - жидкостный. При нарушении режима смазки для деталей цилиндропоршневой группы характерны адгезионное и абразивное (за счет образовавшихся частиц нагара) изнашивания, для пары вал-подшипник - коррозионно-механическое и адгезионное, для пары кулачок - толкатель механизма газораспределения - питтинговое. [c.391]

В процессе резания ийструмент затупляется, теряет свои режущие свойства. Изнашивание инструмента происходит в результате трения сходящей стружки о переднюю поверхность резца и его задних поверхностей о поверхность заготовки. Механизм изнашивания инструмента достаточно сложен и включает в себя следующие виды изнашивания абразивное, адгезионное, диффузионное и окислительное. [c.461]

В соответствии с ГОСТ 27574-88 различают следующие виды изнашивания механическое (включающее ряд разновидностей — абразивное, адгезионное, гидро- и газоабразивное, гидро- и газоэрозионное, кавитационное, усталостное, изнашивание при фреттинге), коррозионно-механи- [c.360]

Абразивное, адгезионное, гидроабразивное (газоабразивное), эрозионное, гидроэрозионное (газоэрозионное), кавитационное, усталостное, изнашивание при фреттинге [c.390]

Потеря режущих свойств абразивной ленты при шлифовании титановых сплавов объясняется диффузионным и адгезионным изнашиванием абразивных зерен. Легирование абразива хромом, титаном, цирконием заметно ослабляет явление адгезии в зоне контакта ленты с деталью. Улучшить обрабатываемость титановых сплавов абразивными лентами можно путем изменения их химического состава. Например, сплавы марок ВТ10 и 0Т4 следствие содержания в них олова шлифуются лучше, чем сплав марки ВТЗ-1. [c.48]

Виды и харах1еристики изнашивания. Существуем несколько классификаций видов изнашивания, охватывающих практически все встречающиеся его разновидности. Однако наиболее распространенными видами изнашивания согласно [36, 37, 70] являются абразивное, адгезионное, усталостное, кавитационное, коррозионное и эрознониое. [c.34]

Несмотря на то, что износ инструмента является важнейшим показателем его работоспособности, физическая природа изнашивания изучена еще очень плохо вследствие исключительной сложности контактных процессов, протекающих на передней и задней поверхностях инструмента. Существует ряд гипотез, объясняющих физическую природ5М13нашивания- инструментов, работающих в различных условиях. По этим гипотезам основными причинами, приводящими к изнашиванию контактных поверхностей инструмента, являются а) абразивное действие, оказываемое обрабатываемым материалом (абразивное изнашивание) б) адгезионное взаимодействие между инструментальным и обрабатываемым материалами (адгезионное изнашивание) в) диффузионное растворение инструментального материала в обрабатываемом (диффузионное изнашивание) г) химические процессы, происходящие на передней и задней поверхностях (окислительное изнашивание). [c.168]

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]

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]

Характерные виды изнашивания деталей первой группы — абразивное (твердыми частицами, попадающими в зону контакта), адгезионное, окислительное, усталостное, фреттинг-процесс (фреттинг-коррозия). Для деталей второй группы типично абразивное изнашивание (например, истирание почвой), гидро- и газоабразивное (твердыми частицами, перемешиваемыми жидкостью или газом), эрозионное, гидро- и газоэрозионное (потоком жидкости или газа), кавитационное (от гидравлических ударов жидкости). [c.327]

Адгезионно-когезионные взаимодействия, способность противостоять внешним воздействиям (дождю, абразивному износу), способность предотвращать эрозионно-коррозионное и гидроэрозионно- (кавитационное) изнашивание [c.57]

Приведенные зависимости параметров изнашивания от стандартных свойств прочности носят весьма приближенный характер и справедливы лишь для определенных условий трения и применительно -к ограниченному кругу материалов (структур). Так, высокомарганцовистая стабильная аустенитная сталь 110Г13Л (Гадфильда), метастабильные марганцовистые и хромомарганцовистые аустенитные стали, обладающие невысокой исходной твердостью (200—300 НВ), характеризуются значительным сопротивлением абразивному и адгезионному изнашиванию [20.41 [c.399]

Не является безусловным правилом и эффективность СОЖ, создающих окисные пленки, при резании углеродистых сталей. Так, при обработке в окислительной среде на инструментах может образовываться характерный краевой износ в зонах, где облегчен доступ внешней среды к контактным поверхностям инструмента, оказывающийся в ряде случаев лимитирующим (краевой износ не наблюдается при резании в вакууме, а также при обработке трудноокисляемых сталей и сплавов). По-видимому, когда образуются твердые и хрупкие пленки окислов, располагаясь на более мягкой металлической подложке, они могут легко разрушаться, вызывая дополнительное абразивное изнашивание трущихся поверхностей, а также схватывание поверхностей и адгезионное изнашивание на участках, где пленки окислов разрушились. С ростом температуры при повышении напряженности процесса резания эти явления могут интенсифицироваться. Это дает объяснение фактам снижения относительной эффективности масел без присадок по сравнению с [c.127]

Вследствие значительного возрастания длины зоны граничного трения при применении химически активных СОЖ (МР-1, эмульсии и т. п.) может увеличиваться допустимый износ. В результа те жидкости с высокими смазочными свойствами могут способствовать сохранению работоспособности инструмента при больших значениях износа, чем жидкости с низкими смазочными свойствами. В начальный же период резания жидкости с высокими смазочными свойствами могут интенсифицировать изнашивание. Это положение иллюстрируется данными, полученными на операциях сверле ния, отрезки и точения. Переход механо-химического абразивного изнашивания в начале периода стойкости в изнашивание с развитыми адгезионными явлениями в конце периода стойкости наблю дали в ряде случаев обработки стали 40Х развертками из быстрорежущей стали Р12 и другими инструментами. [c.145]

Выше обращено внимание на то, что при точении нержавеющей стали и жаропрочного сплава, и особенно при дисковом фрезеровании, разница в технологических свойствах СОЖ нивелируется. Так, если при отрезке и сверлении с различными СОЖ нередко коэффициенты изменения стойкости /Ст=10 и более, то при фрезеровании чаще всего /Ст З, хотя на форсированных режимах резания при фрезеровании Кт увеличивается до 4—5. Это вызвано ослаблением адгезионных явлений на рабочих режимах резания в условиях свободного доступа СОЖ и усилением роли абразивного изнашивания. В условиях абразивного изнашивания относительное влияние СОЖ на стойкость уменьшается (см. например, результаты стойкостных испытаний при сверлении и резьбонарезания серого чугуна). Относительное подавление адгезионных явлений при фрезеровании может быть подтверждено достаточно ярко выраженным абразивным характером износа инструментов, а при резании нержавеющей стали и жаропрочного сплава также сохранением их работоспособности до высоких значений износа (1 мм). Аналогично при точении сплава ХН35ВТЮ низкая шероховатость обработанной поверхности и работоспособность резцов сохранялись до величин износа, превышающих 1,5 мм. Кроме того, при точении эффективность водных СОЖ может быть связана с их более высокими охлаждающими свойствами, обеспечивающими увеличение предельного износа, при котором сохраняются режущие свойства инструментов. [c.147]

В расмотренных случаях по мере развития износа возрастает доля адгезионных явлений. Вместе с тем возможна обратная картина в начале периода стойкости адгезия проявляется активнее, а затем развивается абразивное изнашивание. Так, при точении серого чугуна резцами из быстрорежущих сталей (и=10,2 м/мин) после [c.148]

В процессах абразивной обработки зерна циклически испытывают силовое, тепловое и химическое воздействия, в результате которых они подвергаются следующим видам изнашивания и затупления истиранию с элементами микроскалывания и адгезионных и диффузионных взаимодействий с металлом заготовки и внешней средой с образованием площадок износа на вершинах микроскалыванию вершин режущих кромок с образованием новых острых кромок, что характерно для наиболее хрупких абразивных материалов (карбида бора, кубического нитрида бора, синтетических и натуральных алмазов) разрушению (раскалыванию) на несколько частей и вырыванию из связки. [c.286]

Обобщение основных направлений развития взглядов на природу изнащивания изложено в работах Ф. Боудена и Д. Тэйбора (адгезионно-деформационная природа изнашивания), И.В. Крагельского и Г. Фляйшера (усталостная и энергетическая природа изнашивания), Б.И. Костецкого (физико-химический подход к процессам изнашивания), М.М. Хру-щова и М.М. Тененбаума (абразивная природа изнашивания) [3, 17, 19, 31, 33,35]. [c.148]

Каким образом возникают окисные частицы, когда металлы соприкасаются на воздухе пока неясно, ни один механизм не позволяет объяснить все имеющиеся данные. Согласно ранней теории Томлинсона [1], поверхности разрушаются вследствие молекулярного истирания и это приводит к образованию окисла в окислительной атмосфере. Другие исследователи считали, что фреттинг в основном ускоряет механизм окисления, вследствие чего затрудняется процесс механического удаления окисла из-за образования стабильной защитной окисной пленки. Позднее Улиг [8] модифицировал эту модель, считая, что некоторые частички металла могут образовываться по адгезионному механизму, но при этом не отвергал влияния коррозии, привлекая ее для объяснения влияния частоты колебаний [8]. С помощью такой модели было трудно объяснить уменьшение изнашивания с увеличением температуры и тогда Улиг предложил модель коррозионного воздействия. Согласно этой модели на стальной поверхности происходит физическая адсорбция кислорода, а окисел образуется в результате механической активизации соприкасающихся поверхностей. Авторы более современных теорий [12] обращают внимание на изменеиие сущности механизма фреттинга, особо подчеркивая сильное влияние адгезии на ранних стадиях и значение коррозионной усталости как фактора, способствующего дезинтеграции материала в зонах контакта. Более поздние стадии разрушения от фреттинга также объясняются с позиций микроусталостных процессов, а ие с позиции абразивного износа. [c.299]

Фазовый состав слоя регулируют путем изменения азотного потенциала атмосферы. При разбавлении аммиака азотом или аргоном диффузионный слой приобретает развитую нитридную зону и высокое сопротивление абразивному изнашиванию. При добавлении к аммиаку углеродосодержащего газа и повьпиении температуры процесса до 570 °С на поверхности образуется карбонитридный или карбоксинитридный слой, обладающий повышенной стойкостью к адгезионному изнашиванию. [c.382]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...