Взаимное внедрение поверхностей

Взаимодействие поверхностей трения может быть механическим и молекулярным. Механическое взаимодействие выражается во взаимном внедрении и зацеплении неровностей поверхностей в совокупности с их соударением в случае скольжения грубых поверхностей. Молекулярное взаимодействие проявляется в виде адгезии и схватывания. Адгезия не только обусловливает необходимость приложения касательной силы для относительного сдвига поверхностей, но и может привести к вырывам материала. Схватывание возникает только при взаимодействии металлических материалов и отличается от адгезии более прочными связями. Оно наблюдается при разрушении масляной пленки и взаимном внедрении поверхностей. [c.83]

Взаимное внедрение поверхностей 71 [c.71]

Взаимное внедрение поверхностей [c.71]

Если поликристаллическому чистому металлу свойственна неоднородность кристаллического строения, то большинство сплавов обладают также неоднородностью различных структурных составляющих по твердости и имеют разную ориентировку кристаллических зерен, выходящих на поверхность. В результате на отдельных площадках фактического контакта, начиная с малых нагрузок, происходит взаимное внедрение твердых составляющих и кристаллов, обращенный к поверхности сильными гранями, в менее твердые структурные, составляющие и слабые грани кристаллов. Взаимное внедрение поверхностей твердых тел впервые экспериментально показал Л. В. Елин. [c.71]

Неоднородность металла, вызванная всевозможными включениями, сегрегацией примесей, трещинами, остаточными напряжениями и т. п., благоприятствует взаимному внедрению поверхностей. Так, в серых чугунах полости, заполненные графитом, являются преимущественно областями взаимного внедрения. [c.72]

Возможно также взаимное внедрение поверхностей при контактировании металла с неметаллом и неметаллов, т. е. неоднородность строения свойственна всем материалам, в том числе и аморфным. [c.72]

Механические, из которых основным является абразивное изнашивание, т. е. изнашивание твердыми посторонними, преимущественно абразивными частицами, шаржирующими одну деталь или передвигающимися между трущимися поверхностями, или неровностями сопряженной твердой поверхности. Абразивное изнашивание проявляется в виде а) усталости при многократном повторном деформировании микровыступов с малой глубиной взаимного внедрения б) малоцикловой усталости при повторном пластическом деформировании микровыступов со сред- [c.16]

При контакте поверхностей, если износ и не проявляется в течение некоторого периода времени, может произойти изменение условий контакта изменение плои ади контактирующих поверхностей, глубины взаимного внедрения микровыступов, разрыв масляной пленки и другие, что, в свою очередь, изменит выходные параметры сопряжения — коэффициент трения, контактную жесткость и др. [c.91]

Назовем это соотношение условием касания тел условие касания определяет характерную особенность протекания износа сопряжения — при любой форме изношенных поверхностей деталей наблюдается полный контакт сопряженных поверхностей. Поскольку поверхность контакта а Ь и а"Ь" —общая для двух тел, можно построить так называемую область взаимного внедрения, которая характеризует объем изношенного материала каждого из сопряженных тел. Область взаимного внедрения — это эпюра износа, которая очерчена кривыми аЬ неизношенной поверхности при совмещении а Ь с а Ь (см. рис. 84, а, внизу). При учете условия касания для любой точки поверхности будет соблюдаться равенство [c.273]

За параметры, характеризующие износ всего сопряжения, удобнее принять — максимальный износ деталей и Uii.2 — их сближение в центре. Область взаимного внедрения, которая ограничена поверхностями трения до и после износа, как и обычно для сопряжений 2-й группы, представляет в сечении трапецию. Рассмотрение этой области позволяет связать износ сопряжения с линейным износом поверхности в любой точке. [c.349]

Для нахождения зависимости между линейным износом в любой точке поверхности сопряженных тел f/i и i/g и износом сопряжения Ui-2 И рассмотрим область взаимного внедрения (рис. 116, б), которая в любом осевом сечении представляет собой трапецию. [c.350]

Расчетные методы износостойкости строятся на физических трактовках процесса изнашивания. Остановимся только на некоторых методах, подтвержденных экспериментальными данными. И. В. Крагельский [43] исходит из того, что взаимодействие поверхностей имеет двойственную молекулярно-механическую природу. Молекулярное взаимодействие обусловлено взаимным притяжением двух твердых тел, их адгезией, а механическое — взаимным внедрением элементов сжатых поверхностей. В зависимости от величины адгезии и относительной глубины внедрения будут иметь место упругое оттеснение материала пластическое оттеснение срез внедрившегося материала схватывание пленок, покрывающих поверхности твердых тел, и их разрушение схватывание поверхностей, сопровождающееся глубинным выравниванием материала. [c.88]

Двойственная природа взаимодействия проявляется в молекулярном взаимодействии двух тел, приводящем к образованию между сближенными телами молекулярной связи, и механическом взаимодействии, обусловленном взаимным внедрением элементов сжатых поверхностей [6]. [c.9]

Однако использование благородных металлов для скользящих контактов не всегда обеспечивает их надежную работу [29]. Имеет место молекулярное сцепление поверхностей, взаимное внедрение их шероховатостей, механическое разрушение поверхностных слоев, и, как следствие этого, нарушение качества контактирования и изменение общего сопротивления контактного устройства. [c.135]

Поскольку при контакте двух поверхностей происходит взаимное внедрение выступов неровностей, которые при относительном скольжении деталей пластически деформируются в направ-леиии скольжения так, что необходимо затратить определенную работу, зависящую от относительного удлинения [c.200]

Сочетать твердый материал с твердым. Такие трущиеся пары обладают высокой износостойкостью вследствие малого взаимного внедрения их поверхностей. Нанесение приработанных покрытий повышает надежность пар в наиболее опасный период работы — во время приработки. [c.149]

Пластическая деформация выступов микронеровностей и их взаимное внедрение начинаются при среднем давлении на контакте, равном примерно утроенному пределу текучести материала. Предельное среднее давление на площадях фактического контакта с учетом упрочнения материала в процессах пластической деформации достигает двух-, трехкратного значения его твердости при вдавливании. При этом давлении материал под контурной площадкой, деформировавшийся до того упруго, начинает деформироваться пластически, в результате либо увеличиваются размеры площадки за счет частичного погружения находящихся в контакте выступов и поднятия других с вступлением их в контакт, либо возникают новые контурные площади контакта. Полное погружение выступов в пластически деформированную основу не наблюдается. После деформации, даже сильной, шероховатость поверхностей лишь несколько видоизменяется. Малые неровности пластически деформируются по своей высоте в той же пропорции, в какой пластически деформируется материал, лежащий иод выступами (рис. П10). Аналогичное явление наблюдалось и у меди, подвергнутой сильному наклепу. [c.70]

Пластичные смазочные материалы, как и жидкие, могут обеспечить режим трения, исключающий непосредственный контакт поверхностей и их взаимное внедрение. В отличие от масел, являющихся вязкими жидкостями, пластичные смазочные материалы обладают вязкопластическими свойствами. Поэтому поток такого материала имеет свои особенности. [c.86]

Взаимодействие поверхностей может быть механическим и молекулярным. Механическое взаимодействие выражается во взаимном внедрении (см. гл. 3) и зацеплении неровностей поверхностей в совокупности с их соударением в случае скольжения грубых поверхностей. Молекулярное взаимодействие проявляется в виде адгезии и схватывания. Адгезия не только обусловливает необходимость при- [c.95]

При изнашивании разрушение поверхностей может происходить в субмикроскопических масштабах, когда вместе со смазочным материалом или воздухом уносятся обломки кристаллических образований. Продукты износа могут быть от размеров неразличимых пылинок до нескольких миллиметров чистые поверхности в процессе образования окисляются, сами продукты износа в дальнейшем дробятся, слипаются, прилипают и впрессовываются в сопряженные поверхности. Продукты износа участвуют в процессе изнашивания в качестве промежуточной среды между поверхностями трения. Взаимное внедрение, глубинное вырывание, адгезия, заклинивание [c.100]

Можно было бы полагать, что износ увеличивает силу трения. Однако это происходит не всегда. Если с повышением интенсивности изнашивания наблюдается увеличение коэффициента трения, то это, как уже отмечалось, является следствием изменения в контактном взаимодействии поверхностей в результате износа. Так, увеличение шероховатости поверхностей в результате износа приводит к их взаимному внедрению. [c.101]

Процесс изнашивания протекает так на площадках фактического контакта материал подвергается многократной упругой и пластической деформации, что приводит к разупрочнению, разрыхлению в отдельных местах структуры материала с последующим отделением небольших блоков. Процесс разрыхления, вероятно, подобен процессу зарождения и развития усталостной трещины в детали под действием циклических нагрузок. Поверхностная пластическая деформация приводит также к охрупчиванию материала на отдельных микроучастках и его выкалыванию. Не исключаются повреждения, связанные с взаимным внедрением микроучастков поверхностей без разрушения масляной пленки. [c.180]

На рис. П20 приведен цементированный и закаленный поршневой палец, длительно работавший на двигателе. Износ его не выходит за пределы допуска, поверхность гладкая, без задиров, отсутствуют видимые следы переноса металла с сопряженной поверхности. По данным металлографического анализа пластически деформирован тонкий поверхностный слой. Под микроскопом заметны риски по направлению движения, как результат взаимного внедрения на участках контакта сопрягаемых поверхностей. [c.181]

В течение длительного времени главным направлением борьбы с изнашиванием и уменьшением силы трения было повышение твердости поверхности трения деталей машин. При повышении твердости материала уменьшается взаимное внедрение одной поверхности в другую, снижаются пластические деформации и окислительные процессы, а также действие абразива. [c.268]

Сложность процессов, протекающих в зоне контакта, обусловила возникновение различных теорий внешнего трения. Наиболее полно силовое взаимодействие твердых тел объясняет молекулярно-механическая (адгезионно-деформационная) теория трения, которая исходит из дискретности контакта трущихся поверхностей. Из-за шероховатостей соприкосновение поверхностей возникает в отдельных пятнах касания, образующихся от взаимного внедрения микронеровностей или их пластического смятия. Взаимодействие скользящих поверхностей в этих пятнах согласно теории имеет двойственную природу — деформационную и адгезионную. Деформационное взаимодействие обусловлено многократным деформированием микрообъемов поверхностного слоя внедрившимися неровностями. Сопротивление этому деформированию называют деформационной составляющей силы трения д. Адгезионное взаимодействие связано с образованием на участках контакта адгезионных мостиков сварки. Сопротивление срезу этих мостиков и формирование новых определяет адгезионную составляющую силы трения Таким образом, сила трения так же, как и другая важная фрикционная характеристика — коэффициент трения /, по определению равный отношению силы трения F к нормальной нагрузке N f = F/N, определяются как сумма двух составляющих [c.328]

Взаимное внедрение поверхностей наблюдается также при контактном взаимодействии металлов с полимерными материалами. В этом случае определяю1цее значение имеют величина и характер неровностей металлической поверхности. [c.64]

Сочетается твердый материал с твердым (сочетание пар из азотированной, хромированной и закаленной сталей). Такие пары трения обладают высокой износостойкостью из-за малого взаимного внедрения поверхностей. Нанесение приработочных покрытий повышает их надежность. Высокая жесткость этих пар трения требует повышения точности изготовления и сборки и минимальной шероховатости сопрягаемых поверхностей. Эффективным для этих пар трения является ФАБО. [c.526]

Для изнашивания поверхностей трения имеет значение не сам факт изменения их шероховатости, обусловленный неоднородностями строения металлов, а связанное с ним взаимное внедрение поверхностей. Глубина взаим.ного внедрения зависит от физикомеханических свойств материалов, шероховатости поверхностей и нагрузки. Если исключить взаимное внедрение выступов микронеровностей поверхностей, упрочненных в результате обработки, то при малых нагрузках взаимное внедрение незначительно по глубине и носит в основном упругий характер. Представление о малости нагрузки следует привести в соответствие с механическими характеристиками материалов. [c.72]

Пластическая деформация и взаимное внедрение выступов микронеровностей начинаются при среднем давлении на контакте вв,1ше предела текучести материала. В результате пластической деформации увеличиваются размеры площадок фактического контакта за счет ча-сгичного вдавливания находящихся в контакте выступов и вступления в контакт других выступов за счет дополнтельного сближения поверхностей, После деформации 1лероховатосгь поверхностей изменяется незначительно. [c.63]

Взаимное внедрение неропиостей контактирующих поверхностей обусловлено не только технологией их обработки, но и неоднородностью механических свойств. Поликристаллическому чистому металлу и сплавам свойственна неоднородность кристаллического строения и структурных составляющих, которые могут иметь различную твердость и разную ориентацию кристаллических зерен, выходящих на поверхность, Вследствие этого на отдельных площадках фактического контакта, начиная с малых нагрузок, происходит взаимное внедрение твердых составляющих и кристаллов, обращенных к поверхности "сильными" гранями, в менее твердые структурные составляющие. [c.64]

Взаимное внедрение и деформация поверхностей трения обусловливают напряженно-деформированное состояние поверхностных слоев. Упругопластическая деформация является основным процессом, определяющим характеристики внешнего трения. Это объясняется ее непосредственным участием в процессах контактирования и сопротивления перемоцению при трении, а также в процессах теплообразования, формирования эксплуатационного состояния поверхности, сил трения и поверхностного разрушения. [c.64]

Механизм действия тонких металлических пленок, нанесенных на твердое основание, предложен Ф.П. Боуденом. Нагрузка воспринимается через пленку, которая, обладая достаточной прочностью, предохраняет труп иеся поверхности от непосредственного контактирования и взаимного внедрения. При относительном переме1цении поверхностей происходит срез в мягком металле. Поскольку сопротивление срезу невелико, а площадь фактического контакта благодаря твердой подкладке мала, то и сопротивление скольжению (трению) также невелико. Пленка, нанесенная на мягкую подкладку, значительно деформируется под нафузкой, вступает в контакт с сопряженной поверхностью на большей пло1цади, что увеличивает силу трения. Поэтому нанесение пленок мягких металлов, например на оловянный баббит, неэффек- [c.72]

Разрушение поверхностей трения при изнашивании может происходить в субмикроскопических масштабах, когда вместе со смазочным материалом или воздухом уносятся обломки кристаллических образований, зерен. Размер частиц продуктов износа может изменяться от неразличимых газом пылинок до нескольких миллиметров. Чистые (ювенильные) поверхности в процессе их образования при отделении частиц износа окисляются, сами частицы износа в дальнейшем дробятся, слиг1аются, прилипают и впрессовываются в сопряженные гю-верхности. Продукты износа участвуют в процессе изнашивания в качестве промежуточной среды между поверхностями трения. Взаимное внедрение неровностей поверхностей, глубинное вырывание материала, адгезия и спрессовывание продуктов износа предопределяют перенос материала с одной поверхности на другую. [c.90]

Дяя невозникновения процесса изнашивания, если придерживаться усталостной теории износа [93 J необходимо, чтобы давление в направляющих р не превосходило некоторого критического значения рщ. Последнее соответствует контактным напряжениям, возникающим в микровыступах поверхностей при их взаимном внедрении в процессе трения, которые должны быть ниже длительного предела усталости для данной пары материалов. Это обычно приводит к повышенным габаритам направляющих и поэтому, как правило, р > р р. т. е. имеют место условия для возникновения усталостного износа. [c.56]

В настоящее время имеется несколько гипотез, объясняющих влияние предварительного упрочнения на износоустойчивость. По данным работы [37], предварительное упрочнение уменьшает износ за счет деформации смятия и за счет истирания микронеровностей на контакте. Как считают авторы [43] и [101], предварительное упрочнение пластической деформацией способствует диффузии кислорода воздуха в металле и образованию в нем твердых химических соединений РеО, РегОз, Рсз04 в результате окислительного изнашивания, происходящего с ничтожно малой интенсивностью. Согласно гипотезе [109] упрочнение поверхностного слоя рассматривается как средство повышения жесткости поверхностных слоев и уменьшения взаимного внедрения при механическом и молекулярном взаимодействии. На этот счет существуют и другие теории. Так, например, по мнению А. А. Маталина [64], главным фактором, определяющим износоустойчивость, является величина остаточных напряжений после приработки изделий. Между микротвердостью поверхностного слоя и его износоустойчивостью имеется определенная связь в процессе изнашивания микротвердость поверхностных слоев после приработки стремится к оптимальному значению однако в силу одновременного влияния разнообразных факторов (шероховатость поверхности, напряженное состояние поверхностного слоя и пр.) эта связь имеет только качественный характер и не может быть использована для практических расчетов. [c.14]

При взаимном внедрении неровностей шероховатых поверхностей многократно возникают напряжения и деформации, которые зависят от условий нагружения, сил трения, упругих и пластических свойств материалов, форм и размеров неровностей. Возникновение напряжений и деформаций, многократно повторяясь, приводит к разрушению на отдельных участках трущихся поверхностей и к отделению частиц материала. Такой процесс поверхностного разрушения рассматривается как фрикционноконтактная усталость (52, 56]. [c.96]

Это приводит к взаимному внедрению и переплетанию концов цепей, находящихся на поверхности складываемых образцов. В опытах С. С. Воюцкого это предположение было детально обосновано и применимо к истолкованию влияния на прочность самослипания продолжительности контакта, температуры, давления и рода полимера. Подобная же взаимная диффузия и переплетение были применены С. С. Воюцким с сотрудниками и автором совместно с С. К. Жеребковым и А. М. Медведевой к объяснению слипания неодинаковых полимеров, например каучука натурального и бутадиенового (искусственного). [c.172]

Износостойкие материалы с малым взаимным внедрением на микроучастках поверхностей трения. Для уменьшения взаимного внедрения материала на участках контакта необходимо, чтобы одна из труш ихся поверхностей обладала высокой твердостью и однородностью механических свойств. Например, высокая твердость электрического хрома и его однородность дают возможность повысить износостойкость многих деталей в 5—15 раз. При этом характерно, что хром не только сам является высокоизносостойким, но в большинстве случаев он значительно уменьшает износ сопряженной детали. [c.200]

Многие исследователи (Хольм, Стренг, Льюис и др.) считают, что составляющая силы трения, обусловленная пластической деформацией (механическим взаимодействием) поверхностей, обычно весьма незначительна (всего несколько процентов от суммарной силы трения). Так, трение металлических поверхностей в вакууме сопровож -дается большим коэффициентом трения (больше единицы). Если же в вакуумную камеру впустить воздух, то за очень короткий промежуток времени коэффициент трения уменьшается в несколько раз. За это время кислород не в состоянии образовать пленку окисла, чтобы сгладить самые небольшие неровности поверхности трения или воспрепятствовать их взаимному внедрению. [c.74]

Сочетать твердый металл с твердым (сочетание иар из азотированной, хромированной и закаленных сталей). Такие пары трения обладают высокой износостойкостью вследствие малого взаимного внедрения их поверхностей. Нанесение приработочных покрытий повышает надежность в наиболее опасный период работы — во время приработки. Применение этих пар ограничивается скоростями скольжения. Высокая точность изготовления и сборки, значительная жесткость конструкции, тщательная приработка, улушение условий смазки значительно расширяют область применения иар трения из твердых материалов. [c.328]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...