Роль тонких поверхностных слоёв при трении

РОЛЬ тонких ПОВЕРХНОСТНЫХ СЛОЕВ НРИ ТРЕНИИ СКОЛЬЖЕНИЯ И КАЧЕНИЯ [c.279]

Роль тонких поверхностных слоев при трении скольжения [c.281]

Уменьшение сил трения при тонком слое смазки объясняется не только защитной ролью пленки смазки, равномерно распределяющей давление, но и пластифицированием тонкого поверхностного слоя — эффектом П. А. Ребиндера. В процессе трения и износа металлов происходят упругое и пластическое деформирования микронеровностей и пластическое течение в твердых поверхностных слоях, приводящее к пластическому износу, т. е. изменению размера трущихся тел без заметного разрушения их поверхности повторные микропластические деформации при периодических встречах микронеровностей, приводящие к усталостному разрушению поверхностей изменение механических и физических свойств поверхностных слоев металла вследствие пластической деформации. [c.192]

Основная идея подхода, лежащего в основе исследования дискретного контакта, состояла в рассмотрении фактического контакта поверхностей, обладающих микрорельефом, и процессов, протекающих в нём при фрикционном взаимодействии, с учётом взаимного влияния пятен контакта. Этот подход позволил выявить ряд нетривиальных аспектов коллективного поведения микроконтактов, в частности объяснить явления насыщения фактической области контакта, существования равновесной шероховатости и т.д. Учёт в модели одновременно дискретности контакта и неоднородности механических характеристик поверхностного слоя (глава 4) позволил установить места концентрации напряжений и характер разрушения покрытий, толщина которых соизмерима с характерными параметрами микронеровностей поверхности (высота, радиус закругления, расстояние между неровностями), при различном характере их нагружения, установить роль тонких поверхностных плёнок в условиях гидродинамического и граничного трения и т.д. Все эти результаты служат для объяснения процессов трения и изнашивания [c.450]

Ряд интересных особенностей фрикционного взаимодействия связан с характером поведения тонких поверхностных слоев полимерных материалов при фрикционном взаимодействии. По-видимому, наиболее явно роль фрикционного переноса проявляется при трении и изнашивании полимеров и материалов на их основе [25]. Вид и кинетика образования пленок переноса у полимеров определяют их коэффициент трения и интенсивность изнашивания, в особенности в контакте с металлами, когезионная энергия которых значительно выше, чем у полимеров. При исследовании трения и изнашивания полимерных материалов выявлена связь фрикционных характеристик с такими фундаментальными характеристиками материалов, как энергия связи, спектры поглощения электромагнитного излучения и т. д. В этой связи чрезвычайно интересно открытие у полимерных материалов явления аномально низкого трения (Е. А. Духовской, А. А. Силин и др.), возникающего при облучении их поверхностных слоев частицами высокой энергии. Это открытие в явном виде обнаруживает связь основных характеристик фрикционного взаимодействия с энергетическим состоянием поверхностного слоя твердого тела. Указанная связь прослеживается и при обработке по>гр-хностных слоев такими высокоэнергетическими методами, как ионная имплантация, лазерное, электронное и ионное облучение. [c.30]

Важность процессов зарождения, размножения и перераспределения дислокаций (и вообще дефектов атомно-кристаллической структуры) при трении не вызывает сомнений. Роль дислокационных процессов наглядна проявляется в изменении характеристик трения и износа различных материалов (стм. п. 3 данной главы). Основная сложность интерпретации непосредственной роли изменений плотности несовершенств структуры металлов и сплавов в механизме трения и изнашивания определяется труд-ностью анализа деформационных процессов вследствие их локализации В ТОнких поверхностных слоях и высокой неоднородности деформации вдоль профиля поверхности. [c.52]

Тонкие слои рабочей поверхности обладают значительной ак< тивностью в физическом и химическом отношении и повышенной свободной энергией i[43]. По свойствам и структуре (субструктуре) они отличаются от остального материала (внутри объема). Специфическое поведение их в процессе деформации обусловлено особым положением атомов материала в поверхностном слое, в котором некоторые связи остаются свободными. Это приводит к возникновению свободной поверхностной энергии и появлению некоторых структурных особенностей материала в тонком приповерхностном слое. К субструктурным изменениям такого слоя относятся, например, микроскопические деформации в поверхностном слое материала, которые довольно сильно влияют на процессы трения и износа. Специфическая роль поверхностного слоя проявляется практик чески на всех стадиях деформационного упрочнения. [c.11]

Ниже приведены решения двух контактных задач — периодической контактной задачи об установившемся скольжении упругого индентора по вязкоупругому слою, сцепленному с упругим основанием (в плоской квазистатической постановке), и задачи о качении упругого цилиндра по упругому основанию, имеюш ему тонкий вязкоупругий поверхностный слой, — которые в развитие теории трения, разработанной А. Ю. Ишлинским, позволяют изучить роль несовершенной упругости поверхностного слоя, параметров микрогеометрии индентора и относительного проскальзывания поверхностей при качении и скольжении упругого индентора по упругому основанию. [c.280]

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]

Под такой маркой в лаборатории специального материаловедения создан и внедрен в производство самосмазывающийся антифрикционный материал [22, 45]. Особенность этого материала состоит в том, что благодаря его специфическому составу и структуре на поверхности трения контртела (например, стального вала) образуется тонкая пленка (покрытие) нового химического соединения. Исследование действия иодидов кадмия, свинца и висмута показало важную роль химических процессов, приводящих к качественному изменению поверхностных слоев металлов. Термодинамические расчеты и комплекс физических исследований указывают на то, что наиболее вероятным путем их образования является взаимодействие металлов с иодом, выделяемым при термическом разложении. В ряде случаев такое взаимодействие не отмечается, однако в присутствии иодидов и иода окисление металлической поверхности, например железа и сталей, сопровождается образованием определенного окисла металла и протекает с различной скоростью. [c.73]

Один из основных механизмов сухого поверхностного трения металлических тел состоит именно в пластических деформациях тонкого слоя. Вследствие шероховатости поверхностей, взаимного их сжатия и относительного скольжения даже при малых давлениях происходит непрерывное истирание и образование новых неровностей, т. е. явление пластических деформаций и разрушений выступов с образованием новых впадин . При этом, очевидно, основную роль играет кристаллическая структура тел, определяюш.ая образование новых неровностей в процессе износа. При малых давлениях р заполнение пустот будет малым, число выступов , которые удерживают давление, будет невелико и эти несущие выступы будут удалены друг от друга, т. е. будут действовать независимо. Вследствие давления и скольжения в этих выступах будут происходить пластические деформации, и их несущая способность по отношению к давлению р будет прямо пропорциональна эффективной площади Fp поперечных сечений всех выступов , приходящихся на единицу площади поверхности. Поскольку эффективная площадь сдвига определяющая несущую способность этих выступов по отношению к касательному напряжению т, будет прямо пропорциональна F , то и напряжение трения т будет прямо пропорционально давлению р (закон Кулона) [c.203]

Таким образом, уже при промежуточной поверхностной обработке образцов тонкий слой металла по своим свойствам, структуре и субструктуре отличается от основного материала (внутри объема) поэтому при рассмотрении особенностей деформации и разрушения в условиях последующих испытаний, в частности на трение и износ, необходимо учитывать столь существенные изменения структуры, которые будут играть немалую роль в механизме взаимодействия поверхностей. [c.147]

Наблюдения В. Д. Кузнецова, отражающие динамику образования наростов на инденторе в условиях внещнего сухого трения, показывают устойчивую склонность сталей к циклическому изменению своих пластических свойств. При этом существенную роль играют значения скорости скольжения и давления на контактирующих поверхностях. Как в условиях сухого внешнего трения, при резании происходит образование наростов на режущих лезвиях, физическая природа и закономерности развития которых подобны. Образование наростов в процессе резания и сухого внешнего трения не является лх специфической особенностью, но представляют собой отражение более общих закономерностей изменения пластичности металлов, проявляющихся под действием системы внешних сил в тонких поверхностных слоях металлов. [c.72]

Вместе с тем представления об адсорбционнод пластифицировании тонких поверхностных слоев металла вблизи контакта в узлах трения наряду с работами, проведенными Г. И. Епифановым в нашей лаборатории в области действия активных смазок на так называемое внешнее трение металлов при высоких давлениях (например, в условиях резания), сыграли большую роль для правильного и более глубокого выяснения механизма действия смазок при трении п самого явления внешнего трения,— в согласии с такими передовыми исследованиями в области внешнего трения твердых тел, как работы Ф. Боудена в Англии и И. В. Крагельского с сотрудниками в СССР. [c.17]

Роль поверхностных пленок. На поверхности твердого тела всегда имеется тонкая пленка из различных посторонних веществ, адсорбированных из воздуха. Обычно это моно- или по-лимолекулярная пленка, образованная молекулами кислорода, воды или каких-либо содержащихся в воздухе примесей. Образующаяся на поверхности трения пленка уменьшает коэффициент трения из-за погашения сил молекулярного взаимодействия. Большой интерес представляют пленки, образованные смазывающими веществами. Рентгеновские исследования и метод электронной дифракции позволили установить картину взаимодействия молекул смазываемого и смазывающего веществ. Особенно хорошо наблюдается это явление в случае присутствия в смазке высших жирных кислот. Цепи жирных кислот своимп активными концами присоединяются к кристаллической решетке, образуя на поверхности подобие ворса. Это распространяется только на два-три слоя молекул. Дальше сила притяжения становится настолько незначительной, что частицы смазки имеют возможность свободно скользить по поверхности ворса. Обычно механизм действия слоев смазки отождествляется с перемещением сложенных в стопу листов бумаги, легко скользящих один относительно другого. [c.25]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...