О природе абразивного изнашивания

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]

В настоящей работе изложены основы современных представлений о природе абразивного изнашивания, лабораторные и производственные методы его исследования и некоторые возможные меры борьбы с ним. [c.4]

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]

На процесс абразивного изнашивания могут влиять природа и свойства абразивных частиц, агрессивность среды, свойства изнашиваемых поверхностей, характер взаимодействия частиц и поверхностей, нагрев и другие факторы. Общим для абразивного изнашивания является механический характер разрушения поверхностей. [c.123]

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]

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

Аналогичные результаты получены при испытании на изнашивание цилиндрических образцов различного диаметра при ударе по закрепленному и монолитному абразивам. Следовательно, в первом приближении при испытаниях на ударно-абразивное изнашивание независимо от вида абразива можно выбрать образец любого диаметра, тем более что качественных изменений в природе ударно-абразивного изнашивания на образцах различного диаметра не наблюдается. Эксперименты показали, что для испытаний на ударно-абразивное изнашивание также целесообразнее применять цилиндрические образцы диаметром 10 мм. [c.82]

Согласно многочисленным данным твердость абразива существенно влияет на износ и природу изнашивания при скольжении. Результаты исследования влияния твердости абразива на закономерность ударно-абразивного изнашивания приведены на рис. 34. [c.84]

Таким образом, размеры, форма, прочность и твердость абразива при прочих равных условиях определяют интенсивность и природу ударно-абразивного изнашивания. [c.87]

Сопротивление абразивному изнашиванию твердых наплавок определяется не только структурой основы сплава, но и состоянием, природой и свойствами наиболее твердой составляющей сплавов — карбидов. [c.170]

Меры борьбы с абразивным изнашиванием, его физическая природа изучены пока недостаточно, имеющиеся в научной и технической литературе материалы разобщены и часто противоречивы. [c.4]

Если в высокоэластичных полимерах изнашивание по своей природе является фрикционным (повреждение обусловлено силами трения), то изнашивание более жестких и хрупких полимеров происходит в основном в результате микрорезания. На интенсивность изнашивания сильно влияет структура материала. При трении с граничной смазкой преобладание кристаллических областей в полимере над аморфными обеспечивает более высокую его твердость и износостойкость. Между тем увеличение степени кристаллизации ухудшает стойкость при абразивном изнашивании. Дело в том, что даже при повышении твердости за счет увеличения кристаллических областей она остается в несколько раз ниже твердости абразива, поэтому фактор повышения твердости оказывается неэффективным. Уменьшение эластичности полимера, по мнению А. М. Когана и Д. Я. Соболева, создает более благоприятные условия для начала срезания абразивными частицами микрообъемов материала, при срезе отделяются большие объемы, чем при фрикционной природе разрушения поверхности. [c.159]

На ударно-абразивное изнашивание влияет природа и геометрическая форма, твердость, хрупкость абразивных частиц, толщина слоя абразива, энергия удара, твердость испытуемого материала и подложки, наличие жидкости в зоне удара и др. [8]. [c.160]

Нам представляется, что в процессе разрушения металлов и сплавов при трении об абразивную поверхность, а в ряде случаев и при трении металлических поверхностей происходит проявление особенностей механизма пластической деформации и разрушения, когда более эффективно реализуется прочность межатомной связи, нежели в случае определения твердости при вдавливании или исследовании других механических характеристик. Поэтому сопротивление абразивному изнашиванию не всегда может быть оценено по величине твердости, определяемой методом вдавливания, без учета природы трущихся тел и способа их упрочнения. [c.232]

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]

Изнашивание часто происходит при соударении с монолитным абразивом. В этом случае при анализе природы изнашивания помимо свойств единичного абразивного зерна необходимо учитывать строение горных пород, их состав, механические свойства и характер разрушения. [c.6]

Природу этой закономерности можно объяснить характером взаимодействия незакрепленного зерна абразива с поверхностью контакта образца различного сечения. При сплошном сечении образца независимо от егО формы (круг, квадрат, треугольник, прямоугольник) вся поверхность контакта с абразивом изнашивается равномерно. При кольцевом сечении эта равномерность нарушается в связи с проявлением краевого эффекта. Количество абразивных зерен, участвующих в изнашивании, уменьшается, а удельные нагрузки на единичное зерно возрастают. С увеличением удельных нагрузок интенсивность изнашивания повышается. В этом случае наиболее интенсивное изнашивание обычно наблюдается в середине кольцевого сечения. Уменьшение сечения приводит к резкому снижению интенсивности изнашивания вследствие уменьшения вероятности разрушения поверхности контакта единичным зерном, так как толщина кольцевого сечения образца, по существу, становится соизмеримой с размерами отдельных зерен абразива. [c.81]

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]

Образование окисных пленок на металлической поверхности или продуктов износа в виде окислов изменяет характер протекания процесса, который начинает определяться не только физико-химическими свойствами материалов пары трения в исходном состоянии, но и природой окислов и других образовавшихся химических соединений. Окислению металла сопутствует увеличение объема. При наличии в сопряжении замкнутых контуров (например, в цилиндрических сопряжениях) это приводит к местному повышению давления, что способствует повышению интенсивности изнашивания и возникновению питтингов. Окислы оказывают абразивное действие, которое зависит от прочности сцепления окисных пленок с основным металлом, твердости окислов и размеров их частиц в продуктах износа. Твердость окислов металлов, как правило, больше твердости чистых металлов (см. рис. 8.1). [c.226]

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]

Экспериментальные основы современных представле- ий о природе абразивного изнашивания при скольжении в условиях истирания образца об абразивное полотно даны в работах М. М. Хрущова и М. А. Бабичева. С учетом этого при разработке новых методов испытания на изнашивание при ударе в одном из них необходимо было сохранить вид абразива, применяемый в исследованиях М. М. Хрущова, что дало возможность результаты испытаний на изнашивание при прямом внедрении абразивных частиц сравнить с результатами, полученными ранее при исследовании изнашивания тех же материалов при микрорежущем действии абразива и таким образом показать специфику изнашивания при ударе. [c.37]

II Два первых вида разрушения фрикционных связей рас-крывают природу усталостного изнашивания, третий — природу абразивного изнашивания и его разновидностей (гидро- и газоабразивного). Четвертый и пятый виды раз- [c.77]

Иногда необходимо знать, какова будет износостойкость материала в полевых условиях абразивного изнашивания, например, при пахоте или разработке грунта. Так как наиболее часто встречающимся в природе абразивом является кварц, твердость которого 900— 1100 кГ1мм целесообразно применять на машине Х4-Б в качестве абразивной истирающей поверхности кремневую шкурку (также зернистости 180) твердость кремня 908 кГ/мм . При испытании одного и того же твердого материала (закаленная сталь) может оказаться, что его износостойкость относительно одного и того же эталона, например, армко-железа, при трении об электрокорундо-вую шкурку равна 2,62, а при трении о кремневую шкурку — 4,16. Как следует из изложенного, никакого противоречия здесь нет, так же как его нет в случае расхождения результатов испытания одной и той же наплавки в лабораторных условиях об очень твердый абразив и в полевых условиях о грунт. [c.13]

Абразивное изнашивание в машинах возникает в результате микропластическпх деформаций и срезания металла твердыми абразивными частицами, находящимися между поверхностями трения. Абразивные частицы, попавшие из окружающей среды или образовавшиеся при других видах изнашивания, часто по своей твердости превышают твердость трущихся поверхностей и действуют как режущий инструмент. Поэтому по своей природе и механизму протекания абразивное изнашивание очень похоже на явления, проис- [c.10]

ГИПОТЕЗА ОБ АБРАЗИВНОМ ИЗНАШИВАНИИ. Обрабатываемые материалы содержат твердые включения, которые изнашивают лезвие микроцаратнъ-ем. Эта гипотеза хорошо согласуется с практикой при обработке литых заготовок, имеющих поверхностную корку, горячештампованных и термообработанных заготовок с поверхностной окалиной, а также при резании силумина, имеющего высокое содержание кремния, и некоторых сплавов и пластмасс (стеклопластиков) с твердыми включениями. Однако при резании основной массы обрабатываемых металлов гипотеза об абразивном изнашивании не может объяснить физическую природу и интенсивность изнашивания лезвий. [c.139]

По своей природе и механизму протекания абразивное изнашивание близко подходит к явлениям, имеющим место при резании металлов, отличаясь от последнего специфическими особенностями — геометрией абразивных частиц и малым сечением стружки. Абразивное изнашивание широко распространено при трении деталей машин, особенно работающих в абразивной среде (сельскохЬзяйст-венные, дорожные и строительные машины), а также при трении деталей, восстановленных различными способами наплавки, металлизации, хромирования и железнения. [c.96]

В зависимости от свойств материала и энергии удара разрушение поверхности может иметь различную физическую природу хрупкое разрушение срезом, малоцикловую усталость, вязкое разрушение. При хрупком разрушении с увеличением пластичности износостойкость материала увеличивается. Малоцикловая усталость при ударно-абразивном изнашивании развивается при повышении температуры, самоупрочнении и последующем охрупчивании поверхностных слоев. При вязком разрушении твердость повышает износостойкость материала. [c.157]

Систематические исследования относительной износоустойчивости металлов и сплавов при трении об абразивную поверхность привели к уточнению представлений о природе связи износоустойчивости и твердости [8]. Для чистых металлов в отожженном или литом состоянии износоустойчивость прямо пропорциональна твердости, т. е. 8=6-Я. Эта прямая, проходящая через начало координат (рис. 4), характеризует природную износоустойчивость металла в связи с его атомно-кристаллическим строением. Наклеп, повыщающий твердость металлов, не изменяет их износоустойчивости при абразивном изнашивании ввиду того, что истинное сопротивление разрушению при отделении частиц металла зернами абразивного материала не зависит от предварительного наклепа. Термическая обработка стали (закалка с последующим отпуском), сопровождающаяся увеличением твердости, повышает и износоустойчивость стали. При этом точки для отожженных сталей ложатся на основную прямую для [c.1237]

Абразивное изнашивание и доводка по природе являются стохастическими процессами как процессы многократного импульсного воздействия абразивных зерен, находящихся в различные моменты времени в незакрепленном, полузакрепленном и закрепленном состоянии на поверхности заготовки или притира. [c.256]

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]

Обычно на поверхности изнашивания нет никаких признаков, указывающих на перемещение частиц абразива вдоль соударяемых поверхностей. Это дает основание утверждать, что изнашивание соударяемой с абразивом поверхности металла происходит в результате прямого динамического внедрения в нее абразивных частиц. Вполне естественно возникает вопрос о природе формирования частиц износа отделяющихся с поверхности изнашивания при ударе об абразив. [c.68]

Природа гидро- и газоабразпвного изнашивания иная. В этих случаях условно закрепленные абразивные частицы отсутствуют. Но твердые тела или частицы, двигаясь с большой скоростью в потоке жидкости или газа, также производят царапающее действие, вызывающее пластическое деформирование и микрорезание. Гидроабразивное изнашивание имеет место в оборудоваиии гидротрансгюрта полезных ископаемых (пульповоды), а газоабра-78 [c.78]

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]

Гидроабразивное изнашивание происходит в условиях ударного воздействия твердых частиц на поверхность тела. В зависимости от свойств материалоб и угла атаки абразивными частицами изнашивание может иметь природу хрупкого разрушения (износ силикатного стекла), микрорезания (износ меди), пластического оттеснения, возникновения и роста микротрещин [14, 26,31]. [c.158]

Природа абразива, его химический состав, механические свойства в значительной мере определяют характер изнашивания и его иптепсивпость. Исследованию закономерностей, проявляющихся при взаимодействии металлов и сплавов с различными абразивными материалами, посвящено немало работ [181-184]. [c.8]

Уменьшение количества и твёрдости карбидов, а также твёрдости основы, снижает способность металла к сопротивлению изнашиванию. Кроме этих характеристик имеет значение природа образования и вязкость карбидов. При одинаковом количестве карбидной фазы, хромистые стали, содержащие в структуре кубический карбид (Сг, Ре)2зСб проявляют большее сопротивление. Образование специальных карбидов способствует снижению износа металлов. Стали, содержащие ниобий и ванадий, образующие в поверхностном слое карбиды КЬС и УС существенно превосходят по износостойкости хромистые стали с кубическими карбидами (Сг, Ре)2зС2б. Дополнительное легирование наплавок крошкой литых карбидов вольфрама, феррохрома или боридов сцементированных соответствующей эвтектикой, приводят при эксплуатации в тяжёлых условиях абразивного изпашивапия к значительному увеличению износостойкости и срока службы деталей. Лучшей сопротивляемости изнашиванию из нанлавок, легированных хромом, обладают те, которые содержат наибольшее количество первичных карбидов хрома. [c.46]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...