Физико-химические свойства поверхностей деталей

Глава О ФИЗИКО-ХИМИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА ПОВЕРХНОСТЕЙ ДЕТАЛЕЙ И КОНТАКТИРОВАНИЕ. ПОВЕРХНОСТЕЙ [c.60]

I. Физико-химические свойства поверхностей деталей [c.60]

ФИЗИКО-ХИМИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА ПОВЕРХНОСТЕЙ ДЕТАЛЕЙ [c.62]

Изменение физико-химических свойств поверхности деталей осуществляется переходными металлами IV—VI групп. [c.152]

В процессе работы большое количество деталей механизмов, машин и инструмента выходят из строя вследствие истирания, эрозии, коррозии и кавитации. Ремонт изношенных и увеличение срока службы новых деталей могут быть достигнуты путем придания их поверхности особых физико-химических свойств за счет наплавки различных сплавов. Различают следующие основные группы материалов для наплавки электродные, литые твердые сплавы и порошкообразные смеси. [c.88]

При выборе способов обеспечения, заданных условиями эксплуатации, точности изготовления деталей и качества их рабочих поверхностей, следует иметь в виду, что качество обработанной поверхности и точность деталей машин в основном характеризуются геометрическими параметрами (макрогеометрией, волнистостью, шероховатостью, направлением штрихов обработки, точностью взаимного расположения элементарных поверхностей и др.) физико-механическими свойствами поверхностного слоя деталей (наклепом, остаточными напряжениями) и физико-химическими свойствами поверхностного слоя, которые определяются взаимодействием ненасыщенных силовых полей поверхностных атомов твердого тела с силовыми полями молекул внешней среды, находящихся в контакте с поверхностью твердого тела. [c.369]

Эксплуатационные свойства деталей, обработанных резанием и другими методами, зависят от взаимодействия обрабатываемого материала и режущего элемента инструмента, материала резца, физико-механических и физико-химических свойств обрабатываемых материалов, вибраций режущего инструмента относительно обрабатываемой поверхности [44, 93]. [c.369]

Формирование физико-механических свойств рабочих поверхностей деталей. Поверхностные слои деталей в зависимости от метода обработки деталей по своим физико-механическим и физико-химическим свойствам резко отличаются от свойств исходного материала. [c.375]

Причины нестабильности геометрической формы, размеров и физико-механических свойств металлических деталей. Причинами нестабильности геометрических свойств металлических деталей в основном являются наличие и постепенная релаксация внутренних напряжений и структурная нестабильность. Так, например, непостоянство размеров некоторых деталей машин (специальных осей, подпятников и т. п.), имеющих простую форму и высокую твердость, определяется преимущественно структурным фактором. На стабильность размеров деталей типа корпусов, каркасов, тонкостенных обечаек и т. п., имеющих сложную форму, часто недостаточную жесткость, основное влияние оказывают остаточные внутренние напряжения. Остаточные внутренние напряжения подразделяются (в порядке убывающей значимости) на фазовые или структурные, тепловые (термические), первичные усадочные (в отливках), возникающие в результате механического наклепа и вследствие химического воздействия на поверхность детали. Существенное влияние на стабильность размеров могут оказывать микроскопические напряжения первого рода. Дополнительное влияние на размеры могут оказывать напряжения второго рода, уравновешивающиеся в масштабе отдельных зерен в тех случаях, когда микронапряжения обладают общей ориентировкой (т. е. не погашаются взаимно вследствие противоположной направленности). [c.405]

Известно, что микрогеометрия поверхности деталей оказывает существенное влияние на их выносливость в воздухе чем меньше шероховатость поверхности, тем больше выносливость, однако в коррозионной среде такой закономерности не наблюдается. Часто у деталей, имеющих меньшую шероховатость поверхности, коррозионная выносливость ниже, чем у деталей с более шероховатой поверхностью, но в приповерхностных слоях которых действуют остаточные сжимающие напряжения. Установлено, например, что при одинаковой шероховатости поверхности скоростное точение повышает, а силовое — снижает сопротивление усталости образцов из нормализованной стали 45 и в воздухе, и в коррозионной среде [221 , При силовом точении возникает значительная неоднородность физико-химических свойств поверхностных слоев металла, дефектность структуры и пр что приводит к ухудшению несущей способности деталей при циклическом деформировании. [c.167]

При диагностировании или контроле измеряемые параметры относятся либо к структурным параметрам машины, прямо определяющим техническое состояние ее деталей, как, например, зазоры в сопряжениях, биения валов и шпинделей, сопротивление изоляции, форма изношенной поверхности инструмента, либо к косвенным, отражающим влияние износа, деформаций, изменение физико-химических свойств материалов по отклонениям норм выходных параметров машины, двигателей, виброакустическим сигналам, температурным полям и т. д. [c.35]

Для расширения номенклатуры, увеличения веса и габаритных размеров деталей, изготовляемых холодным выдавливанием, необходимо иметь прогрессивное оборудование, стойкую штамповую оснастку и доброкачественный исходный материал. Применяемые в настоящее время для холодного выдавливания механические прессы имеют небольшие усилия и крайне малую величину рабочего хода. Поставляемая металлургической промышленностью инструментальная сталь по своей прочностной характеристике не отвечает современным требованиям, предъявляемым к штамповой оснастке. Выпускаемые металлургической промышленностью машиностроительные стали по своим физико-химическим свойствам, чистоте поверхности и точности размеров не соответствуют техническим условиям деформации в холодном состоянии. [c.73]

В монографии обобщены закономерности влияния структуры на модуль упругости и совместного влияния геометрических параметров поверхности на коэффициент жесткости и несущую способность литых деталей. Дан сравнительный анализ существующих способов физико-термического, химического и механического упрочнения поверхности деталей. Приведены методы определения и практического регулирования структуры, физико-химических свойств и остаточных напряжений в поверхностном слое отливок. Рассмотрены процессы заполнения форм жидким металлом, формирование и классификация дефектов поверхности и поверхностного слоя литых и механически обработанных деталей. Описаны особенности технологической оснастки и технологии новых и существующих способов формообразования для получения отливок с упрочняющим геометрическим орнаментом. [c.2]

Защита от коррозии внутренних поверхностей узлов и деталей, омываемых маслом, представляет значительные трудности. Консервирующие вещества, используемые в масляной системе, кроме обычных свойств, должны обладать дополнительными качествами, а именно, они должны легко смываться турбинным маслом при пуске и не должны заметно влиять на физико-химические свойства масла, в частности на его стабильность в течение длительного периода эксплуатации. [c.68]

I. Основы прочности поверхностного слоя деталей машин. Качество поверхности, физико-химические свойства и контактирование деталей виды трения в узлах машин механизм изнашивания деталей пар трения и рабочих органов машин виды разрушения рабочих поверхностей деталей. [c.41]

В процессе эксплуатации автопогрузчика в его агрегатах, механизмах и узлах возникают отказы и неисправности ослабевает затяжка креплений деталей, изменяются зазоры в соединениях, изменяются физико-химические свойства смазочных материалов, происходит коррозия металла, поверхности автопогрузчика покрываются пылью и грязью, смешанными с маслом и топливом. [c.138]

К группе конверсионных относят неметаллические неорганические покрытия, которые не наносятся извне на поверхность деталей, а формируются на ней в результате конверсии (превращений) при взаимодействии металла с рабочим раствором, так что ионы металла входят в структуру покрытия. Основой их являются оксидные или солевые, чаще всего фосфатные пленки, которые образуются на металле в процессе его электрохимической или химической обработки. Наиболее широкое распространение получили оксидные покрытия алюминия и его сплавов. Это связано с тем, что по разнообразию своего функционального применения, определяемого влиянием на механические, диэлектрические, физико-химические свойства металла основы, такие покрытия почти не имеют равных в гальванотехнике. Полученные оксидные пленки надежно защищают металл от коррозии, повышают твердость и износостойкость поверхности, создают электро- и теплоизоляционный слой, легко подвергаются адсорбционному окрашиванию органическими красителями и электрохимическому окрашиванию с применением переменного тока, служат грунтом под лакокрасочные покрытия и промежуточным адгезионным слоем под металлические покрытия. Эти характеристики относятся к оксидным покрытиям, полученным электрохимической, прежде всего анодной обработкой металла. Хотя выполнение химического оксидирования проще, не нуждается в специальном оборудовании и источниках тока, малая толщина получаемых покрытий, их низкие механические и диэлектрические характеристики существенно ограничивают область его применения. [c.228]

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]

Меры борьбы с износом деталей машин повышение износостойкости изнашивающихся поверхностей увеличение толщины смазочного слоя улучшение физико-химических свойств смазочного материала установка надежных фильтров очистки смазки и уплотнений трущихся деталей. [c.10]

При заданном виде смазки /ш1п является предельно возможным минимальным коэффициентом трения при определенной внешней нагрузке, действующей на вал. Из (53) следует, что /тш не зависит ни от конфигурации подшипника, ни от шероховатости поверхностей взаимодействующих деталей, а определяется только физико-химическим состоянием поверхности и механическими свойствами материала вкладыша. [c.164]

Работа опоры скольжения зависит от многих факторов нагрузки, материалов трущихся деталей и состояния их поверхности, скорости скольжения, теплоотвода, рода смазки, ее физико-химических свойств, [c.243]

Выбор метода и устройства для очистки СОЖ, обеспечивающих требуемые показатели ее чистоты, диктуется рядом технологических условий видом операций механической обработки гранулометрическим составом и физико-химическими свойствами механических примесей, попадающих в жидкость в процессе обработки заготовок составом применяемых СОЖ и их расходом требованиями к качеству поверхностей деталей. [c.383]

С повышением температуры (рис. 75, а), давления (рис. 75, б) и длительности нагрева (рис. 75, в) до определенной величины, зависящей от физико-химических свойств материала, состояния поверхности и сечения деталей, а также с увеличением степени разряжения (рис. 75, г) качество повышается. [c.107]

Установлено, что до 90% эксплуатационных свойств деталей изделий машиностроения может быть достигнуто за счет соответствующего нормирования точностей геометрических параметров элементов деталей и их поверхностей и достаточно полно идентифицировано комплексом физико-химических свойств поверхностных слоев и геометрических параметров поверхностей изделий. [c.4]

На основании представленных исследований и опыта эксплуатации предьщущих образцов техники, конструктор идентифицирует новые требования в рабочих и сборочных чертежах изделия в виде нормирования точности геометрических параметров элементов деталей и их поверхностей, параметров физико-химических свойств слоев поверхности, определяющих износостойкость трущихся поверхностей, герметичность и прочность соединений, взаимозаменяемость деталей и сборочных единиц. [c.334]

Пайка титана и его сплавов. В тех случаях, когда сварка деталей невозможна или нецелесообразна, можно применять пайку титана тугоплавкими или легкоплавкими припоями- Титан и его сплавы можно паять со сталями и цветными металлами, однако танка его. имеет свои особенности, обусловленные физико-химическими свойствами этого металла. Трудности процесса пайки заключаются в том, что вследствие большого сродства титана к газам на его поверхности образуются устойчивые соединения. При нагреве титан склонен поглощать ке только кислород, но также азот и водород с азотом воздуха этот металл образует нитриды, а с водородом — твердый раствор (внедрения) или гидрид, которые делают металл более хрупким. Таким образом, ни водород, ни азот е могут применяться в качестве защитной газовой атмосферы при пайке титана и его сплавов. [c.100]

Контроль качества химического или электрохимического полирования проводят по внешнему виду поверхности деталей. В некоторых случаях контролируют толщину снятого слоя металла. При декоративной отделке поверхность металла должна быть блестящей, если же электрополированием преследуют цель улучшения некоторых механических или физико-химических свойств (например, коэффициента трения, предела упругости и др.), то блеск поверхности не является основным критерием качества обработки. [c.116]

Таким образом, металл покрытия на деталях зажимных контактов должен не только защищать их от коррозии, но и обладать сам достаточной коррозийной устойчивостью и не давать неблагоприятной гальванической пары с металлом присоединяемого провода алюминием или медью. Конечно, при той большой разнице потенциалов и физико-химических свойств, которыми обладают медь и алюминий, нельзя было бы подобрать покрытие, удовлетворяющее всем приведенным выше требованиям. Положение значительно облегчается тем, что согласно установленным правилам концы алюминиевых проводов при присоединении их к контактам под давлением зачищаются и смазываются специальным вазелином. Последний должен защищать поверхность алюминия от коррозии и предупреждать образование гальванопар между алюминием и металлом покрытия контактных деталей. [c.179]

Рутений менее дефицитен, чем платина и родий, и значительно дешевле как видно из табл. 31, рутений имеет наибольшую твердость и температуру плавления, он легко пассивируется на воздухе и очень хорошо противостоит действию агрессивных сред. На него не действуют разбавленные и концентрированные кислоты и щелочи. Рутений стоек к воздействию соединений фосфора и азота, в ряде случаев он превосходит по химической стойкости палладий, родий и платину он более устойчив к воздействию серы. Пленки сернистых соединений, образующиеся на поверхности, отрицательно сказываются на переходном электрическом сопротивлении. При обычных и повышенных температурах на воздухе и в среде, богатой кислородом, рутений не тускнеет и сохраняет блеск, что позволяет использовать его при покрытии отражателей. Рутений в отличие от платины и палладия не поглощает водорода и не образует гидридов. Несмотря на хорошие физико-механические свойства рутений недостаточно широко используется в промышленности. Одной из причин этого является сложность изготовления деталей из рутения вследствие высокой температуры плавления, высокой твердости и хрупкости. Рутений подвергается высокотемпературному окислению, как и родий образующаяся окисная пленка обладает хорошей электропроводностью. [c.76]

Особо следует рассмотреть вопрос проверки влияния режимов дезактивации на работоспособность выбранных материалов пары трения. Процесс дезактивации заключается в воздействии на поверхность оборудования растворов определенных химических веществ, растворяющих не только насосные загрязнения, но и снимающих некоторый поверхностный слой металлических деталей, имеющий наведенную активность [7]. Если дезактивирующий раствор будет контактировать с материалами подшипников, то не исключена возможность ухудшения работоспособности подшипников из-за изменения физико-химических свойств и структурного состояния поверхностного слоя. Поэтому стойкость материалов пары трения к действию дезактивирующих растворов должна проверяться в достаточно длительных ресурсных испытаниях после проведения дезактивации ГЦН по принятой технологии. Эти испытания могут быть выполнены на стенде, сооруженном для обкатки опытного образца насоса при спецификационных режимах и дооборудованном системами приготовления, введения и слива дезактивирующих растворов. [c.227]

ИХ взаимные перемещения, вызывающие трение, нагрев, химич ркие и другие преобразования и, как следствие, изменение в процессе работы физико-химических свойств и конструктивных параметров состояния поверхностей, размеров деталей и их взаимного расположения, зазоров, электрических и других свойств. Техническое состояние автомобиля или его элемента определяется совокупностью изменяющихся свойств, характеризуемых текущими значениями, т. е. количественными показателями конструктивных параметров Уь У2 у-л---у - Например, для двигателя это размеры деталей цилнндро-поршневой группы и кривошипно-шатунного механизма, для тормозов — размеры тормозных накладок, барабанов и зазоры между ними. [c.22]

Выбор параметров качества поверхностей деталей машин. Анализ расчетов эксплуатационных свойств деталей машин и их соединений показывает, что они зависят от систем параметров качества их рабочих поверхностей макро отклонений - Н max, Нр волнистости -WzJVp,Smw , шероховатости - Ra,Rz,RTnsx, Sp,Sm,S,tp субшероховатости - R a,S m физико-химических свойств - Оост, [c.296]

Рассмотрены основные этапы развития триботехники в СССР и ее современные проблемы. Описаны физико-химические свойства рабочих поверхностей деталей, условия их контактного взаимодействия, виды трения и механизм изнашивания. Проанализированы виды изнашивания и повреждений. Особое внимание уделено водородному изнашиванию — новому виду контактного взаимодействия твердых тел. рассмотрен избирательный перенос (эффект безызносности) при трении и указаны области его рационального использования в машиностроении. [c.2]

Качество поверхности определяется геометрией поверхности как границей тела и физико-химическими свойствами, обусловленными процессом ее образования при обработке детали. Качество поверхности деталей машин влияет на такие их служебные свойства, как сопротивление усталости, износо-, коррозие- и эрозиостойкость, и связано с такими свойствами сопряжений, как прочность посадок с натягом и плотность подвижных и неподвижных соединений. [c.43]

У пластичного смазочного материала засоряется только рабочий слой, т. е. слой, покрывающий поверхности трения. Сильное загрязнение этого слоя усиливает изнашивание деталей и затрудняет смену смазочного материала. Свежий смазочный материал перемещает неработавший слой, вытесняет значительную часть загрязненного смазочного материала и смешивается с его остатком. Противодавление при нагнетании пластичного смазочного материала определяют опытным путем оно зависит, кроме физико-химических свойств смазочного материала, от размеров и формы каналов, подводящих его, от конструкции узла, его износа, от температуры и состояния старого смазочного материала, определяемого качеством и регулярностью предыдущих смазочных операций. По данным исследований на автомобилях и сельскохозяйственных машинах смазочное оборудование эффективно, если оно позволяет развивать избыточное давление 10 МПа и более. [c.373]

Одним из наиболее эффектившос средств защиты хигдидески нестойких оптических деталей от атмосферных воздействий является создание на поверхности хемосорбированных креглнийорганических защитных покрытий, которые обладают рядом ценных физико-химических свойств. [c.109]

Масло в двигателе, работая при высокой температуре и давлении, соприкасается с воздухом и продуктами неполного сгорания топлива, с конденсированными парами воды, с нанесенной в двигатель пылью, с металлическими поверхностями деталей и продуктами их износа. В результате физико-химические свойства масла изменяются и в нем накапливаются различные продукть загрязнения, что нарушает работу двигателя и вызывает егс преждевременный износ. [c.8]

На первом этапе конструктор устанавливает основные параметры эксплуатационных свойств и допустимые пределы их изменений для наиболее нагру-женньк поверхностей деталей, которые определяют ресурс и надежность работы машины. На основании результатов анализа взаимосвязи между параметрами эксплуатационных свойств, физико-химическими свойствами материала детали, а также характеристиками ПС детали назначаются параметры ПС и показатели точности детали, определяющие заданные эксплуатационные свойства и ресурс ее работы. При этом необходимо, чтобы деталь была технологичной, т.е. могла быть изготовлена на существующем машиностроительном производстве с минимальной себестоимостью. Поэтому уже на стадии разработки конструкции детали, назначения показателей точности и требований к состоянию ПС [c.203]

Капрон — представитель полиамидных смол. Применяется для изготовления различных подшипников, шестерен и других деталей, а также для нанесения износостойких и декоративных покрытий на металлические поверхности. Этот термопласт недефицитен, имеет хорошие физико-химические свойства. Одно из наибсшее ценных свойств капрона — высокая износостойкость и малый коэффициент трения. Температура плавления равна 215 °С. При температурах ниже нуля он приобретает повьппенную жесткость. Капрон стоек к щелочам, маслам, ацетону, бензину и имеет хорошие диэлектрические свойства. 1Сапрон имеет низкую теплопроводность — примерно в 250...300 раз меньше, чем металлы и высокий коэффициент линейного расшрфения — примерно в 10 раз больше, чем у стали. [c.74]

Обращает ма себя внимание большой эффект последействия присадки БАРС . На третьем этапе износы поршневых колец и вкладышей подшипников не только не возросли, а значительно снизились. Снизился и удельный расход топлива. Это можно объяснить образованием на поверхностях трения модифицированных слоев продуктов взаимодействия конструкционных материалов с присадкой, которые играют роль твердосмазочных покрытий в режимах граничного и сухого трения. Использование присадки БАРС не вызвапо отрицательного воздействия на изменение физико-химических свойств моторного масла, при этом отмечаются низкая загрязненность элементов поршня нагарр- и лакоотложениями и попная подвижность компрессионных колец. Снижение износов деталей цилиндро-поршневой группы и кривошипно-шатунного механизма примерно в 4 раза позволяет рекомендовать эту присадку к применению в маслах дизелей, работающих на тяжелом топливе. [c.321]

Механизм качения в большой степени зависит от количества, вязкости, поверхностной активности и пьезокоэффициента вязкости и смазочного материала, находящегося в зоне контакта при качении. В условиях трения при граничной смазке работа сил трения на контакте при качении упругих тел, в основном, зависит от поверхностной активности и прочностных свойств масляной пленки, т.е. физико-химических свойств смазочного материала, а также от свойств поверхностного слоя деталей, которые взаимодействуют со смазочным материалом. Большое влияние на работоспособность тел качения оказывает шероховатость рабочих поверхностей. Способность смазочных материалов удерживаться на поверхностях трения тяжело нагруженного контакта в условиях граничной смазки возрастает с увеличением в определенных пределах микро- и макронеровностей на контактирующих поверхностях. Однако возрастающая при этом неравномерность распределения давления увеличивает опасность разрыва защитной пленки и задира поверхностей. С другой стороны, слишком высокая чистота поверхностей трения не способствует удержанию защитных пленок на поверхностях тел качения . Видимо, существует определенный уровень шероховатости рабочих поверхностей деталей, при котором смазоч- [c.80]

Влияние параметров технологического процесса на износо< стойкость поверхностей. Показатели качества изготовления изделий, как следствия принятого технологического процесса, оказывают непосредственное влияние на такое основное эксплуатационное свойство, как износостойкость поверхности. Во-первых, как это было показано выше, на износостойкость влияют химический состав, структура и механические характеристики материалов (см. гл. 5, п. 2 и п. 5), которые зависят от металлургических или других процессов получения материалов, от термических и термохимических видов обработки поверхностей. Во-вторых, износостойкость зависит от геометрических и физико-химических параметра поверхностного Слоя (см. гл. 2, п. 2). При этом отклонения формы деталей увеличивают период макроприработки (см. гл. 8, п. 3), а шероховатость поверхности влияет на период микропри-райотки, поскольку в процессе нормального изнашивания устана-вливаетря оптимальная шероховатость, соответствующая данным условиям работы сопряжения (см. рис. 74). [c.437]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...