Модифицирование слоев

Для получения модифицированных слоев с определенными структурами иди фазами требуется рассмотреть связь степеней свободы открытой технологической системы с формирующимися фазами, определить рациональное число и структуру взаимосвязи степеней свободы, я в результате этого, на основании оптимизации степеней свободы, сконструировать расположение конкретных фаз в поверхностных слоях изделия [1]. [c.163]

Основная цель разрабатываемых технологий комбинированной модификации заключается в создании многофункциональных износостойких слоев, максимально удовлетворяющих требованиям, предъявляемым к материалам триботехнического назначения. В этом направлении широкими возможностями обладают методы ионно-вакуумной модификации, позволяющие конструировать на основе потока ионов и плазмы модифицированные слои с универсальными свойствами [123-132]. [c.226]

Для формирования модифицированных слоев необходимы соответствующие энергетические и температурные условия. При энергии ионов до I кэВ возможно только осаждение ионов на поверхност]>, а при энергии выше 10 кэВ возможно распыление поверхностного слоя образца и внедрение ионов (рис. 8.6). [c.245]

Воздействие высокоэнергетического когерентного излучения на материалы как технологический метод характеризуется широкими потенциальными возможностями обработки металлов и сплавов. Особенностями метода лазерной обработки являются локальность и высокая концентрация подводимой энергии. Используемый диапазон плотностей мощности лазерного пучка находится в пределах Wp = 10 -10 Вт/см . Разработаны перспективные технологии обработки поверхности материалов, позволяющие осуществлять плавление, термо-упрочнение и легирование приповерхностных слоев конструкционных и инструментальных материалов. Варьируя технологическими параметрами, можно обеспечить изменение скоростей нагрева и охлаждения, размеров зон обработки, формировать структуру материалов и получать модифицированные слои с требуемыми свойствами. [c.255]

Нанесение износостойких покрытий - наиболее распространенный и хорошо разработанный метод улучшения триботехнических свойств материалов. На его базе успешно реализованы различные технологические решения, позволяющие существенно улучшить качество поверхностного слоя и повысить прочность сцепления покрытия с подложкой. Конструирование многослойных покрытий является перспективным направлением поверхностной модификации, позволяющим плавно изменять свойство композиции по глубине и исключить отрицательное влияние хрупкого переходного слоя. Материал подслоя выбирают из соображений химической совместимости с основой, а также в целях исключения образующихся в граничной области хрупких интерметаллидных соединений. Идея создания многослойных покрытий реализована для повышения прочности поверхностных слоев, релаксации остаточных напряжений в модифицированных слоях, а также для увеличения вязкости и трещиностойкости. [c.262]

В последнее время предложена обработка комплексом натрия и нафталина в тетрагидрофуране в течение нескольких минут. При такой обработке образуется модифицированный слой толщиной I мм, поэтому свойства основного материала остаются без изменения. Подготовленная таким методом поверхность может быть приклеена эпоксидным и другими клеями к металлу. [c.170]

ИЗНОСОСТОЙКИЕ ПОКРЫТИЯ и МОДИФИЦИРОВАННЫЕ СЛОИ [c.152]

Из табл. 32 видно, что титан с поверхностью, катодно модифицированной даже очень малыми количествами палладия, сохраняет высокую коррозионную стойкость (более высокую, чем объемно-легированный сплав Ti0,2Pd), что (несомненно связано с более высокой концентрацией палладия в модифицированном слое. [c.328]

В литературе рассматриваются различные механизмы действия высокопрочных покрытий повышение несущей способности поверхности, изменение ее адгезионных и адсорбционных свойств, локализация деформаций в тонком слое, переход от преимущественно пластической к упругой деформации, микронеровности поверхности, появление потенциального барьера для перемещения дислокаций и вакансий. Преобладание того или иного механизма определяется условиями трения, толщиной модифицированного слоя, соотношением прочностных свойств покрытия, основы и контртела. [c.10]

Если принять деление процессов трения на трение нормальное, т. е. такое, которое характеризуется локализацией пластических деформаций в тончайших поверхностных модифицированных слоях— вторичных структурах, непрерывно восстанавливающихся по мере их износа, и трение с повреждением, т. е. такое, когда трущиеся поверхности повреждаются в результате схватывания, пропахивания, абразивного скобления (микрорезания) и т. п., то трение при резании на воздухе лезвийным инструментом несомненно должно быть отнесено к последнему. [c.32]

Например, образующаяся на поверхности металла под действием противозадирных серусодержащих присадок сульфидная пленка обладает пластичностью и пониженным коэффициентом трения из-за меньшего напряжения сдвига модифицированных слоев по сравнению с чистым металлом. [c.42]

Одним из главных факторов в процессах внешнего трения является химическое взаимодействие пластически деформируемых поверхностных слоев металла с активными компонентами жидкой и газовой среды. Образовавшиеся в результате этого тонкие химически модифицированные слои препятствуют контактированию ювенильных поверхностей сопряженных металлов и предотвращают развитие патологических процесов повреждаемости. При ненапряженных условиях трения (средних скоростях, давлениях и невысоких температурах) роль химического модификатора выполняет кислород воздуха, взаимодействующий непосредственно или через смазку с поверхностью металла. [c.214]

Способность ПАВ в значительной степени улучшать механические свойства граничного слоя (сопротивление продав-ливанию), снижать концентрацию напряжений и, таким образом, уменьшать нарушение модифицированного слоя. Это связано не только непосредственно с поверхностной активностью ПАВ, приводящей к усилению адгезии, но и с эффектом пластифицирования и активизации металла, что также приводит к усилению адгезии. [c.216]

Во втором случае реализуются механизмы, близкие к хрупкому разрушению. Пленки, образующ,иеся на поверхности при трении, и основной металл отличаются химическим составом, структурой, параметрами решеток, поверхностной энергией и т. п. Поэтому на границе раздела возникает сетка дислокаций несоответствия. Эта сложная дислокационная сетка представляет серьезное препятствие для выхода дислокаций на поверхность. На поверхностях раздела основного металла и модифицированных слоев вторичных структур образуются трещины. Эта особенность вполне согласуется с пред-ставлениями о том, что линии скольжения, образуемые дислокациями и заблокированные на поверхности раздела между основным металлом и слоем вторичных структур, создают высокую концентрацию напряжений, которая при многократных повторных нагружениях приводит к образованию трещин и разрушению. [c.289]

Рис. 6Л7. Схема фрикционного контакта тел АиВ при граничной смазке (а) и предполагаемые схемы участков фактических пятен контакта при смазывании адсорбционным слоем б) и химически модифицированным слоем (в)

I - поверхностный слой металла 2кЗ- соответственно мономолекулярный и полимолекулярный граничный слой 4 - химически модифицированный слой 5 - адсорбционный слой б - контакт металл - металл [c.219]

При дальнейшем ужесточении режима трения эти комплексы разлагаются, их активные компоненты реагируют с металлом поверхностей, на которых они адсорбированы, и образуют неорганические модифицированные слои, разделяющие контактирующие тела и предотвращающие непосредственный металлический контакт [41]. Эти слои обладают пониженным сопротивлением сдвигу по сравнению с основным металлом, что обеспечивает прекращение прерывистого скольжения, резкое снижение коэффициентов трения и замену интенсивного изнашивания адгезионного типа более мягким коррозионно-механическим. [c.222]

Состав и структура образовавшихся модифицированных слоев, как и их толщина, зависят как от состава и структуры самих присадок и металла подложки, так и от режима работы узла трения. При этом толщина модифицированного слоя увеличивается во времени, достигая определенного для каждого смазанного трибосопряжения установившегося значения. [c.222]

Коэффициент трения при смазывании химически модифицированным слоем зависит от того, какая доля площади фактического контакта трущихся тел покрыта этим слоем (см. рис. 6.27, в) [c.222]

Если ужесточение режима работы узла трения было проведено до определенного, допустимого для системы уровня, то образование модифицированных слоев, предотвратив задир и облегчив приработку сопряженных деталей, позволит вновь перейти к менее тяжелому режиму. Если ужесточение режима продолжается, то дальнейший режим смазки определяется конкуренцией двух процессов - образования и изнашивания модифицированного слоя. В интервале температур СО имеет место динамическое равновесие этих процессов [4]. [c.223]

То же произойдет, если при постоянной скорости образования модифицированных слоев резко возрастает скорость их изнашивания. Наконец, причинами потери работоспособности модифицированного слоя могуг стать его термическое размягчение, деструкция или плавление. Так, работоспособность по этому показателю для модифицированного слоя, состоящего из хлоридов железа, ограничена 400 °С, а слоя, состоящего из сульфидов железа-800 °С[3, 30]. [c.224]

Так, если в инактивное масло, в котором растворена серосодержащая присадка МБО-24, добавить такое кислородсодержащее ПАВ, как стеариновую кислоту (рис. 6.36), то это приводит к существенному увеличению толщины образовавшегося при трении серосодержащего модифицированного слоя при температуре, превышающей Э м, обеспечивает заметное (с 80 до 120 °С) увеличение величины Э р [c.228]

Расчетные зависим(5сти получены для идеально гладких поверхностей. При экспериментальной оценке глубины модифицированного слоя по глубине проникновения ионов необходимо учитывать шероховатость поверхности. Тогда реал1.ная глубина модифицированного слоя оценивается согласно выражению [c.171]

Диапазон плотностей мощности лазерного воздействия определяется верхним и нижним пределами, которые связаны соответственно с началом плавления и отпуска материала. При обработке на оптимальном режиме достигается наибольший упрочняющий эффект и глубина модифицированного слоя. Следует отметить, что из-за различающихся химических составов модифицируемых сталей и сплавов, несоблюдения режимов предварительной термической обработки рекомендуется использовать образцы-свидетели для каждой партии облучаемых изделий. Образцы-свидетели необходимы для конкретизации режимов лазерного термоупрочнения и исключения разупрочняю-щих эффектов. Подбор режимов лазерного воздействия проводят, исходя из размеров обрабатываемого образца или изделия. При выборе схемы обработки и соответствую1цего технологического оборудования [145] (табл. 8.4) учитывают геометрию изделия и возможности локал1,ного термоупрочнения [c.259]

Экспериментально бьши установлены противопиттинговые защитные свойства СОП. В случае использования образцов, покрытых СОП, выкрашивание не наблюдалось даже при значительно большем (в 30 раз) числе циклов и при контактных напряжениях, превышающих почти вдвое предел вьшосливости для образцов при отсутствии СОП. Следует отметить более высокий класс шероховатости контактирующих поверхностей при возникновении СОП и меньшую толщину пластически деформированного приповерхностного слоя. Сдвиговые деформации сосредотачиваются в этом случае в тонком слое СОП, которые также защищают поверхность от проникновения смазочной среды в микротрещины. Реакционная способность про-тивоизносных присадок зависит от их термической устойчивости, стабильности при повышенных температурах. Адсорбционные свойства молекул присадок и их химическая активность при образовании химически модифицированных слоев являются определяющими при оценке противоизнос-ных свойств масел с присадками. Присадки, имеющие высокую теплоту адсорбции и образующие прочные поверхностные пленки, являются опти- [c.171]

Химически модифищ1рованные слои должны иметь прочную связь с основным материалом, низкую прочность на срез и высокую термическую стабильность. Трибохимические слои весьма тонки, однако их влияние на интенсивность изнашивания и нагрузку заедания весьма существенно. Если реакция присадки с поверхностного твердого тела идет при сравнительно низкой температуре или даже при отсутствии трения, то возникает опасность повышенного износа. Необходимо находить область температур, при которой каждая присадка эффективна, и диапазон возможного действия в реальных условиях трения, Трибохимия, механизм действия и эффективность присадок для предотвращения износа и заедания значительно отличаются, так как при заедании главное назначение химически модифицированных слоев — предотвратить возникновение фактического (физического) контакта металлических поверхностей тел даже при возможном повышенном износе. Для уменьшения износа принципиальное значение имеет повышенная прочность химически модифицированных слоев. Средний коэффициент трения скольжения, как показывает опыт, мало зависит от свойств, возникающих на поверхности пленок. Главным влияющим фактором при трибохимических процессах является температура в дискретных точках касания тел, которая приводит к изменению физико-механических свойств контактирующих материалов, уменьшению вязкости масла, активизирует испаряемость и трибохимические процессы на поверхностях тел. [c.172]

Результаты испытаний на этапе 1 РЦИ, которые обычно выполняются в лабораторных условиях по определяющему параметру, например температуре или нагрузке, являются базовыми для последующих испытаний. На этапе 1 проводится выбраковка по признаку влияния определяющего параметра (например, температуры или нагрузки на / или I). Это аналогично требованию, чтобы уравнение / = f (pi, Рг, Рз, — Ры) было заменено на упрощенное / = f (pi). При этом предполагается, что множество значений определяющего параметра Pib большей мере, чем остальные Ра, Рз,. .. р , влияют на / и 7. Такой подход оправдан для контроля качества материалов, область применения которых определена множеством точек ф, представляющих какую-либо зону. Верхняя граница этой зоны (sup — супремум) представляет собой множество точек М, а нижняя граница (inf -инфинум) — множество точек т, т.е. М = sup I, am = inf Так выявляют границь применения сочетания материалов. Эти границы контролируются независимыми критериями, например термпературно-кинетическими [46, 48]. Основной характеристикой при выявлении температурно-кинетических критериев является критическая температура, характеризующая переход от умеренного трения и изнашивания к интенсивному и зависящая от режима работы узла трения. Например, вид критерия применительно к смазочному материалу определяется возможностью реализации критической температуры вследствие термического разрушения адсорбционных смазочных слоев и последующего металлического контакта (первая критическая температура) или вследствие износа и термической деструкции модифицированных слоев, которые образуются в результате химической реакции активных компонентов смазочного материала с металлом поверхности трения при повышенных температурах. Это явление имеет место при второй критической температуре [48, 49, 50]. Методы, посредством которых можно выявить температуры, соответствующие этим критериям, стандартизованы (ГОСТ 23.221-84). [c.184]

Вакуумные нонно-плазменные покрытия н модифицированные слои. [c.153]

Такой режим облегчает приработку контактирующих тел, так как химически модифицированные слои образуются прежде всего по вершинам микронеровностей, и их изнашивание, облегченное по сравнению с изнашивани- [c.222]

На рис. 6.29 показаны поверхности трения стальных образцов, испытанных соответственно в нефтяным масле М-11 и в том же масле с присадкой ДФ-11 (дитиофосфатом цинка). Как видно, на поверхности, изношенной в среде масла с присадкой, образовался модифицированный слой и заметно изменение микротопофафии поверхности при смазывании маслом с химически активной присадкой по сравнению с микротопофафией поверхности образца, смазанного чистым маслом. [c.222]

Следует иметь в виду, что если скорость образования модифицированного слоя будет слишком высока, то на поверхностях трения будут образовываться толстые модифицированные слои, интенсивное коррозионномеханическое изнащивание которых снижает долговечность трибосопряжения. Если введенный в смазочный материал реагент не обеспечивает необходимой скорости образования [c.223]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...