Особенности трения при обработке металлов давлением

Особенности трения при обработке металлов давлением [c.14]

Трение скольжения между деформируемым металлом и инструментом при обработке давлением значительно отличается от трения скольжения в узлах машин не только количественно, но и качественно. Основные особенности трения при обработке металлов давлением и трения в подшипниках следующие. [c.167]

В связи с этим познакомимся с особенностями трения при обработке металлов давлением и с влиянием различных факторов на величину коэффициента трения. [c.191]

Первой важнейшей особенностью внешнего трения при обработке металлов давлением является то, что одно из трущихся тел (деформируемый металл) находится в состоянии общего пластического течения. [c.14]

Природа сил трения при обработке металлов давлением имеет свои особенности. Поверхность всякого тела имеет микронеровности — выступы, впадины. При трении тел часть выступов одного тела попадает во впадины другого, в результате чего происходит как бы зацепление поверхностей. В трущихся деталях машин эти выступы упруго деформируются. С увеличением давления возрастает поверхность соприкосновения трущихся тел и, следовательно, сила трения. В то же время отношение силы трения к силе нормального давления, т. е. коэффициент трения, остается постоянным. При обработке металлов давлением трение возникает в основном вследствие пластической деформации микровыступов на деформируемом металле сила трения изменяется непропорционально силе нормального давления, а коэффициент трения не остается постоянным и зависит от многих факторов. [c.41]

Влияние различных факторов на коэффициент трения при прокатке. Трение при обработке давлением имеет целый ряд особенностей по сравнению с обычным трением в механизмах (машинное трение). При обработке давлением удельные давления достигают величины порядка 10—50 кг мм при горячей обработке и 50—250 кг мм при холодной обработке. Высокая температура деформируемого металла при горячей обработке вызывает образование окислов (окалины) на его поверхности трущиеся поверхности постоянно обновляются не только благодаря износу (как при машинном трении), но и в силу того, что по мере утонения и вытяжки металла отношение поверхности к объему растет, причем внутренние массы металла приближаются к поверхности и выходят на нее все это влияет на величину коэффициента трения. Характер трения при обработке металлов давлением может быть различным сухим, когда деформируемый металл непосредственно соприкасается с инструментом, или жидкостным, когда вместо непосредственного взаимного смещения двух шероховатых поверхностей имеется скольжение слоев смазки друг по другу с преодолением внутреннего трения. [c.192]

Рассмотрены особенности трения в процессах обработки металлов давлением. Показано, что в процессах производства труб уменьшение сил трения между инструментом и деформируемым металлом достигается главным образом за счет применения технологических смазок. В работе приведены составы смазок дл различных видов деформации труб при температурах от 300 до 1250° С. [c.155]

Природа трения и изнашивания двух находящихся во фрикционном контакте тел (в данном случае пара инструмент—заготовка) объясняется закономерностями молекулярно-механической теории трения. Трение в процессе резания имеет ряд специфических особенностей, характерных только для механической обработки металлов резанием наличие довольно высоких температур на контактных площадках инструмента и заготовки, значительные давления, сопровождающие процесс резания. При работе инструментов весьма затруднен подвод смазочно-охлаждающих средств в зону резания. Кроме того, в отличие от трения обычной фрикционной пары контактные площадки на рабочих поверхностях инструмента находятся в соприкосновении с ювенильными металлическими поверхностями. [c.197]

Медные сплавы обладают высокой тепло- и электропроводностью, высокой коррозионной стойкостью во влажной атмосфере, хорошим сопротивлением износу без смазки и даже при абразивном износе, низким коэффициентом трения, хорошей притираемостью в паре с другими более твердыми металлами. Медные сплавы имеют Og от 15—90 кГ/мм , удлинение до 53% и сужение до 40%. Особенно характерна для них высокая пластичность. Большинство медных сплавов хорошо обрабатывается давлением, легко поддается обработке резанием, полированию и разнообразным покрытиям. [c.198]

Одной из характерных особенностей пластического трения является наличие больших нормальных давлений на контактной поверхности, которые во многих случаях значительно превышают величину предела текучести обрабатываемого металла. Среднее давление на контактной поверхности при горячей обработке стали чаще всего находится в пределах 50—500 МПа, а при холодной обработке давлением — в пределах 200—2000 МПа. Эти давления намного выше тех, которые обычно имеют место в подшипниках машин. [c.14]

Важной особенностью, характеризующей кинетику структурных изменений и диффузионных процессов при трении, является высокая скорость нагрева и охлаждения поверхностей при переходе механической энергии в тепловую, значительно превышающая скорости нагрева и охлаждения при обычных условиях термической обработки. Тепловые и силовые поля характеризуются нестационарностью и большими градиентами температур и давлений. Вследствие изменений химического потенциала металлов при многократном тепловом и силовом воздействии возникают значительные диффузионные потоки атомов по глубине поверхностных слоев толщиной от моноатомных до нескольких десятков микрометров. [c.140]

Особенностью напряженного состояния металла при волочении объясняется преимущественное применение этого процесса без нагрева. Основное преимущество горячей обработки давлением — уменьшение сопротивления деформации — при волочении может быть использовано только частично, так как при нагревании одновременно со снижением сопротивления в зоне деформации уменьшается прочность выходящего конца прутка. Кроме того, при нагревании на поверхности металла образуется окалина, ухудшающая условия смазки, что приводит к повышению коэффициента трения в процессе волочения. [c.289]

Цианирование — процесс насыщения поверхностного слоя азотом и углеродом. Цианированный слой имеет повышенную теплостойкость и износостойкость при меньшем налипании металла, более низкий коэффициент трения. Кроме того, он повышает предел выносливости и снижает растворимость стали в жидком силумине. Последнее делает цианирование незаменимым процессом для форм литья под давлением алюминиевых сплавов. Разновидности цианирования жидкостное (в расплавленных слоях калия, натрия), твердое (в смеси 60—70% древесного угля и 30—40% желтой кровяной соли) и газовое низкотемпературное. Ценность газового низкотемпературного цианирования состоит в том, что оно может выполняться после термической обработки и окончательного шлифования. Благодаря этому газовое цианирование (при 550—570° С) применяют особенно часто для деталей пресс- [c.169]

Эффективность жидких смазочных сред при обработке металлов, особенно привысоких давлениях, в основном определяется механическими свойствами тончайших поверхностных слоев металла, возникающих в результате адсорбционного пластифицирования. В случае твердых смазочных слоев, непосредственно наносимых на металл или всзникающих в результате хтшческой адсорбции, или поверхностной реакции, например при образовании металлических мыл, понижение трения (тангенциального усилия) вызывается низким предельным напряжением сдвига этих слоев покрытий. В таких случаях поверхностная деформация локализуется в этих наружных слоях. Такое же действие могло бы оказать включение тонкого слоя инертной истинно вязкой жидкости между поверхностями металлов, вязкость которой вызывала бы сопротивле-ние, эквивалентное т (например, в растворах сахара в воде с вязкостью порядка 1 пуаза). Однако такие слои немедленно вытесняются при повышенных давлениях. Жидкие же смазки с весьма малой вязкостью порядка 0,01 пуаза, но высокой поверхностной активности по отношению к обрабатываемому металлу (вследствие пластифицирования) оказывают сильное смазочное действие, особенно при высоких давлениях, в соответствии с основными закономерностями адсорбционного эффекта облегчения деформации [57]. [c.115]

Характерная особенность контактного взаимодействия твердых тел — локализация деформации в тонком поверхностном слое, толщина которого может быть меньше 1 мкм. При этом процесс. пластического деформирования протекает в условиях относи тельно высоких температур и давлений, а тончайшие поверхностные слои обладают повышенной физической и химической активностью. В связи с этим при анализе поверхностей трения особенно важна возможность исследования методами, которые не портят поверхность и не требуют дополнительной ее обработки, как, например, при использовании просвечивающей электронной микр Ьскопии. Для исследования структурных изменений по глубине поверхностных слоев используют обычно химическое травление или электролитическое полирование. Однако процесс снятия слоев сопровождается перераспределением структурных несовершенств в металле, возникновением значительных микро-и макронапряжений. Наличие при трении градиента свойств металла по глубине зоны деформации усугубляет недостатки применения дополнительной обработки при исследовании поверхностей трения. [c.77]

Сочетание результатов рентгеноструктурного и электронографического анализов дало полную картину фазового состава поверхностных слоев и, в сопоставлении с результатами испытаний на трение и износ, позволило уточнить наши представления о структуре поверхностных слоев, получающихся при различных видах обработки, и о влиянии разных соединений на износостойкость металла. Испытания на трение и износ проводились на четырехроликовой машине трения, торцовых машинах трения, машине трения Амслера и других. Подробности этих испытаний изложены в других статьях [4, 5], а ниже приводятся только отдельные результаты испытаний на четырехроликовой машине трения при 50, 100 и 200 ке, являющиеся особенно наглядным критерием. При этом из большого числа методов сульфидирования, исследованных в Ниихиммаше, в приводимую ниже таблицу включены наболее характерные, позволяющие сопоставить значение разных структурных составляющих. Для правильной оценки принятого критерия надо иметь в виду, что покрытия, при испытании которых диаметр лунки износа достигает 2 мм при давлении 50 ке, являются совершенно не годными покрытия, у которых лунка порядка 2 мм получается при 100 /сг, —относительно хорошими, а те, у которых такой износ получается при 200 ке, — очень хорошими. [c.171]

Испытание на микротвердость проводят вдавливанием в испытываемый образец четырехгранной алмазной пирамиды с углом при вершине 136°, таким же как и у пирамиды при испытании по Виккерсу. Твердость Н определяют по той же формуле, что и твердость по Виккерсу (см. с. 62). Отличительной особенностью испытания на микротвердость является применение малых нагрузок — от 0,05 до 5-Н, поэтому основной областью использования данного метода является определение твердости таких образцов и деталей, которые не могут быть испытаны обычно применяемыми методами (по Бринеллю, Роквеллу, Виккерсу), а менно, мелких деталей приборов, тонких полуфабрикатов (лент, фольги, проволоки), тонких слоев, получающихся в результате химико-термической обработки (азотирования, цианирования и др.), и гальванических, покрытий, поверхностных слоев металла, изменивших свои свойства в результате снятия стружки, давления, трения, и отдельных структурных составляющих сплавов. [c.69]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...