Твердость металла поверхностного слоя при трении

Твердость металла поверхностного слоя при трении [c.93]

Нанесение высокопрочных износостойких покрытий в вакууме— один из наиболее перспективных методов упрочняющей поверхностной обработки. Особенно широко применяются высокопрочные покрытия на основе соединений переходных металлов. К сожалению, структура и свойства покрытий далеко не всегда соответствуют требованиям, предъявляемым к износостойким поверхностям (см. гл. 1). Твердость покрытий сама по себе не обеспечивает высокой износостойкости, особенно для покрытий толщиной 10" —10 нм, когда несущая способность поверхности определяется эффективной твердостью деформируемого при трении слоя. Механические свойства этого слоя определяются в значительной мере свойствами подложки. Совершенно очевидно, что покрытия должны иметь высокую пластичность, чтобы выдерживать деформацию поверхностных неровностей при трении, а получаемые методами физического вакуумного осаждения покрытия, как правило, отличаются высокой хрупкостью. [c.145]

Методы определения твердости по принципу статического вдавливания наконечника определенной формы и размеров при нагрузках от 5 до 3000 кгс (от 49 н до 29,4 кн) не дают возможности выявлять твердость отдельных составляющих у структурно неоднородных сплавов, а также исследовать изменения твердости тонких поверхностных слоев металлов в результате механической обработки, прокатки, трения, износа и т. п. [c.284]

Наклеп поверхностных слоев деталей, образующийся в процессе трения и изнашивания, определяют путем измерения микротвердости и рентгеноструктурным анализом. Твердость металла характеризуется наличием упругого сопротивления сдвигу. С повышением упрочнения поверхностного слоя деталей сопротивление сдвигу и твердость металла возрастает, а при понижении упрочнения — понижается. [c.45]

Упрочнение стальных цементованных закаленных кулачков происходит при температуре трения ниже 300° С. При температурах трения в пределах от 350° С до критической точки Асу в стальных закаленных деталях распределительного механизма наблюдается образование структур, соответствующих высокому отпуску, и понижение твердости металла в поверхностном слое. При температурах трения выше Лсд в тонком поверхностном слое протекает процесс вторичной закалки. Причем тонкий слой повышенной твердости лежит на слое с различной степенью распада твердого раствора. Наибольшие структурные и механические изменения происходят в поверхностном слое. [c.193]

Преимущественное развитие усталостных трещин происходит в поверхностных слоях, что обусловлено более ранним по сравнению с остальным объемом металла повреждением поверхностных слоев из-за более раннего накопления в этих слоях критической плотности дислокаций [83]. Поскольку процесс усталости во всей массе протекает неоднородно, то для изучения изменения свойств в процессе циклического нагружения необходимы характеристики, которые позволяли бы судить о процессах, происходящих в локальных объемах металла. В связи с этим при изучении усталостного разрушения широкое применение нашли методы измерения твердости и микротвердости, рентгеновского анализа, оптической и электронной микроскопии. Результаты этих исследований представляют большой интерес для выявления сходства и различия кинетики накопления структурных повреждений и разрушения в условиях объемного циклического нагружения и при фрик-ционно-контактной усталости, поскольку аналогичные методы исследования широко применяются при трении. Методы интегральной оценки структурных изменений, такие, как измерение электросопротивления (проводимости), внутреннего трения, магнитных свойств, несмотря на то что требуют специальной подготовки образцов и соответственно испытательного оборудования, также могут быть полезны для исследования процессов трения. [c.33]

Проведенные исследования изнашивания металлического эле мента тормозного устройства подъемно-транспортных машин [11] показали, что изнашивание поверхности трения тормозного шкива в ряде случаев происходит весьма интенсивно, хотя твердость этой поверхности значительно превышает твердость поверхности трения фрикционного материала, измеренную перед началом опыта. Это может быть объяснено, во-первых, наличием абразивных частиц, имеющихся во фрикционном материале (чаще всего окиси кремния) или попавших на поверхность трения извне во-вторых, в процессе трения в результате комплексного влияния нормального и тангенциального усилий, скорости и температуры поверхностные слои фрикционного материала и металла преобразуются и приобретают свойства, резко отличные от свойств обоих элементов трущейся пары, имевшихся у них до участия в процессе трения. При нагревании в процессе работы происходит изменение физико-механических свойств металла и фрикционного материала с увеличением температуры предел прочности элементов пары уменьшается (фиг. 348). [c.577]

Известно, что большинство материалов, применяемых в качестве антифрикционных, состоит из твердых зерен, распределенных среди пластичной основы. Если твердые зерна структурных составляющих материалов будут обладать твердостью выше твердости абразивных частиц, попадающих в контакт пары трения, а пластичная основа во взаимодействии со смазывающей жидкостью обеспечит при трении избирательное растворение менее коррозионно-стойких металлов и обогащение поверхностного слоя ионами чистой меди, то пары трения из таких материалов будут износостойкими в абразивной среде. [c.114]

Эффективное сопротивление изнашиванию поверхностей трения в условиях высоких температур оказывают теплоустойчивые металлы, которые способны сохранять свою исходную структуру и твердость при высоком нагреве, а также интенсивный отвод тепла в тончайших поверхностных объемах металлов с зоны максимальных температур вглубь металла или в окружающую среду. Повышение механической прочности, твердости поверхностных слоев металлов не оказывает действенного сопротивления изнашиванию в условиях схватывания второго рода. [c.24]

На поверхности трения образцов, имевших твердость HR 40, процесс схватывания первого рода развивался в течение первых 10 мин испытаний, после чего переходил в окислительный износ. Переход износа схватыванием первого рода в окислительный при неизменных условиях трения (скорости, нагрузки) связан с повышением (до критической) твердости поверхностных слоев металла в результате пластических деформаций при трении. [c.87]

В процессе работы двигателя АШ-82Т в цилиндро-поршневой группе во время обкатки при ремонте, а также во время эксплуатации, на поверхностях трения зеркала цилиндра, поршневых колец и поршня (фиг. 102—104) возникают такие характерные дефекты как грубый рельеф поверхностей трения, неоднородное изменение твердости и структуры трущихся поверхностных слоев металла. [c.132]

При рассмотрении микрошлифов на поверхностном слое были обнаружены светлые полоски, начиная с очень тонкой для 0 = 82,2 м/мин и кончая более широкой для о = 13,6 м/мин. При температуре ниже точки Асз происходит отпуск ранее закаленного металла. С увеличением скорости сглаживания возрастает температура у самой поверхности в связи с увеличением теплоты, создаваемой трением. Этим объясняется и повышение поверхностной твердости. Однако глубина слоя с высокой твердостью уменьшается из-за снижения удельного значения теплоты, выделяемой током (см. рис. 17, кривые 1, 2, < ). При увеличении скорости обработки зона наибольшего отпуска приближается к поверхности. Применительно к нормальным условиям эксплуатации деталей оптимальная скорость сглаживания закаленной стали 40Х должна быть 10... 15 м/мин. [c.28]

В работе [39] методом рентгеноструктурного анализа изучали изменение кристаллической структуры технически чистого железа при упрочнении в инактивной й поверхностно-активной средах. Для упрочнения применяли пластическое деформирование статическое сжатие, прокатку, растяжение, однократную накатку. Показано, что микроискажения кристаллической решетки металла не чувствительны к введению ПАВ. В то же время в работе [36] указано, что исследованиями изменений структуры поверхностного слоя технически чистого железа при трении в разных смазочных средах установлены большие микроискажения решетки кристалла в активной среде по сравнению с соответствующими значениями в-инактивной среде. Выявлено незначительное различие твердости после испытаний в активной и инактивной средах. При этом в вазелиновом масле средние значения размеров блоков когерентного рассеяния более высокие, чем в активной среде. Кривые изменений микроискажений кристаллической решетки и изменений микротвердости в обеих средах подобны. Кроме того, отмечено, что в присутствии поверхностно-активной среды шероховатость поверхности образца резко уменьшается. Сила трения при низких давлениях почти в 2 раза меньше в активной среде при очень высоких давлениях различие в силах трения для избранных сред незначительно. [c.47]

Такое протекание износа, момента трения и температуры объясняется явлениями пластического течения металла в малых объемах и диффузионным насыщением поверхностных слоев кислородом. При этом изменяются и свойства металла. Так, твердость поверхностного слоя с увеличением скорости скольжения увеличивается с 800 кгс/мм до 865 кгс/мм . [c.167]

При нагружении трением в эксплуатации тонкие слои рабочих поверхностей находятся под многократным воздействием нормальных и тангенциальных напряжений и нагреваются до значительных температур. Особое значение в этих условиях имеют рабочие среды в зоне контакта. Естественно, что механические и физико-химические свойства тонких поверхностных слоев и основного металла резко отличаются. В качестве примера показан график изменения твердости по глубине для сечения вала двигателя, работающего при нормальных условиях граничного трения (рис. 5, а), и изменение твердости в сечении поверхностного слоя подшипника скольжения при развитии схватывания I рода (рис. 5, б). Отличия весьма [c.30]

В процессе внешнего трения происходит трансформация механической работы в энергию внутренних процессов. В большой серии рассматриваемых ниже работ было установлено, что при внешнем трении изменяются многие свойства поверхности и поверхностных слоев металлов. Происходят структурные превращения, увеличивается сопротивление деформации и твердость, возрастает электрическое сопротивление, усиливаются диффузионные процессы и т. п. [7, 35, 37, 40, 69]. Все это свидетельствует о том, что поверхностные объемы металла испытывают необратимые изменения и увеличивают свою свободную энергию. [c.68]

Адсорбция и диффузия кислорода на поверхностях и в поверхностных слоях трущихся металлов являются главными факторами, определяющими свойства вторичных структур, образующихся на поверхностях трения. При этом свойства исходных металлов играют немалую роль, так как в зависимости от их характеристик могут образовываться пленки, обладающие различной твердостью, прочностью, хрупкостью и сцеплением с основным металлом. В зависимости от характеристик вторичных структур, образующихся в процессе изнашивания, все металлы и сплавы могут быть разделены на две группы. [c.322]

В условиях обычных температур в процессе трения при повторяющемся пластическом деформировании металл в тонком поверхностном слое может достигнуть предела упрочнения, соответствующего данному виду деформирования, и приобрести повышенную твердость и хрупкость. [c.22]

Как известно, со временем адсорбированная пленка набухает, растет. В условиях трения, когда происходит дальнейшее упрочнение металла в тонком поверхностном слое, толщина окисной и адсорбированной пленок достигает своего наибольшего значения, а износ трущихся поверхностей, наоборот, становится наименьшим. Основной причиной, вызывающей снижение износа, является упрочнение металла и образование твердых пленок. С повышением твердости металла разрушение и удаление пленок наступает при большем нагружении или при более высокой скорости скольжения (при более высокой температуре). [c.23]

Период приработки поверхностей трения, характеризующийся стабилизацией не только геометрических, но и физико-механи-ческих свойств поверхностных слоев металла трущихся деталей зависит также от удельного давления, скорости относительного перемещения, условий смазки, чистоты смазочных материалов и других условий трения. Так, при изнашивании на машине типа МИ роликов из цементированной стали 20Х твердостью I R 54—56 диаметром 32 мм, шириной 10 мм, работавших при нагрузке 5-10 Па и обильной смазке в паре с активированными бронзовыми образцами (ОСЦ 5-5-5) с шероховатостью поверхности в пределах 8-го класса, было установлено, что период приработки бронзового образца заканчивался через 4,5—5 ч при исходной шероховатости поверхности ролика по 6-му классу через 2 ч — по 8-му классу и практически отсутствовал при шероховатости ролика по 10-му классу (рис. 18) [19, 54]. [c.33]

С повышением нагрузки возрастает температура трения. Если она достигнет значений, при которых произойдет снятие искажения, то, очевидно, произойдет восстановление кристаллической системы в весьма тонком поверхностном слое и понизится твердость металла, однако это начавшееся понижение твердости не всегда можно зафиксировать методом определения микротвердости. [c.98]

В условиях нестабильного относительного движения трущихся поверхностей при запусках и остановках двигателя металл в местах контакта подвергается более продолжительному пластическому деформированию, что, в свою очередь, сопровождается более полным разрушением адсорбированной и окисной пленок, образованием участков холодной сварки, отрывом частиц и разрушением поверхностей трения. С повышением нагрузки увеличивается количество участков контакта и возрастает сила трения и интенсивность износа (рис. 79). Нарушение условий трения приводит к повышению температуры и к снижению твердости и прочности поверхностного слоя металла деталей пары (рис. 80). [c.110]

Жидкая среда оказывает на процесс резания главным образом охлаждающее, смазочное, адсорбционное и частично химическое действие [42]. Охлаждающие жидкости снижают температуру режущего инструмента и детали в зоне резания, а также понижают силу трения и величину пластической деформации металла, что, в свою очередь, уменьшает выделение тепла и облегчает процесс снятия стружки. При этом увеличивается стойкость инструмента и улучшается чистота обработки деталей. Смазывающее и адсорбционное действия жидкости сводятся к образованию на поверхностях соприкосновения режущего инструмента и детали граничной смазочной пленки и к облегчению процесса снятия стружки с металла под действием химически активных веществ. Вторичным эффектом здесь также будет понижение силы трения и улучшение чистоты обрабатываемой поверхности. Химическое воздействие может сказываться в изменении твердости и хрупкости металла за счет насыщения поверхностного слоя его элементарными продуктами разложения жидкости. [c.231]

Упруго-пластическая деформация поверхностного слоя в процессе механической обработки вызывает изменение структурночувствительных физико-механических и химических свойств в металле поверхностного слоя по сравнению с исходным его состоянием. В деформированном поверхностном слое возрастают все характеристики сопротивления деформированию пределы упругости, текучести, прочности, усталости. Изменяются характеристики прочности при длительном статическом и циклическом нагружении в условиях высоких температур. Снижаются характеристики пластичности относительное удлинение и сужение, повышается хрупкость (уменьшается ударная вязкость), твердость, внутреннее трение, уменьшается плотность. Металл в результате пластической деформации упрочняется. [c.50]

На износ поверхности трения тормозного шкива значительно влияет высокий градиент температуры слоев металла, отстоящих на разных расстояниях от поверхности трения. Вследствие разно сти температур этих слоев возникают многократно повторяемые температурные напряжения, приводящие к отслаиванию тонких слоев металла тормозных шкивов в машинах тяжелого режима работы и к появлению на поверхности грения микроскопических трепшн, которые со временем увеличиваются и образуют сетку , снижающую прочность поверхностного слоя. Исследование трения асбофрикционных материалов по стальному шкиву с поверхностью трения, закаленной или цементированной на глубину 1,2 мм, показало, что износоустойчивость стальных поверхностей в значительной мере зависит от содержания углерода в стали цементированная сталь оказалась более износостойкой, чем закаленная сталь, и менее чувствительной к изменению условий трения. Однако при твердости НВ > 550 износ поверхности шкива был ничтожен для обоих методов обработки. Таким образом, испытания показали, что поверхностная закалка тормозного шкива токами высокой частоты, азотированием, цианированием или цементированием более способствует повышению износостойкости шкива, чем объемная закалка. В случае применения вальцованной ленты металлический элемент должен быть выполнен из чугуна или стали с твердостью поверхности трения не менее НВ 250. Более низкая твердость стального элемента приводит к задирам на рабочих поверхностях, быстро выводящим металлические элементы пары из строя. [c.580]

Особый вид коррозии при трении, так называемая фретинг-коррозия, возникает на сопряженных и сильно нагруженных поверхностях машин и механизмов, подверженных вибрации или колебательному перемещению (с очень малой амплитудой) относительно друг друга. Фретинг-коррозия связана с химическим сжислением поверхностного слоя металла. В тех случаях, когда образующиеся продукты коррозии обладают повышенной твердостью, последние еще больше усиливают абразивный износ металла. [c.115]

Одним из наиболее распространенных видов изнашивания деталей является абразивный износ, который проявляется в результате режущего или парапаюшего действия твердых тел или частиц чаще всего минерального происхождения. Необходимым условием возможного проявления абразивного изнашивания является большая твердость в процессе трения изнашивающего тела по сравнению с изнашиваемым [69]. При этом размеры деталей уменьшаются в результате разрушения поверхностных слоев за счет отделения микрообъемов металла под действием абразивных зерен. В процессе длительного воздействия микро- и макроскопические царапины приводят к износу, измеряемому в миллиметрах, а иногда и в сантиметрах. [c.3]

При фрезеровании цилиндрических деталей из титанового сплава ВТЗ-1, выполняемом при подаче 0,2 мм/об и глубине 0,5 мм, сжимающие напряжения меняют знак, т. е. переходят в растягивающие, только при достижении скорости резания 40 м/мин. При меньших же скоростях, когда нагрев сплава меньше, величина остаточных напряжений сжатия может достигать 40 кгс/мм . На величину и степень наклепа влияет и такой фактор, как износ инструмента. Для сплава ХН70ВМТЮ увеличение износа резца в 8 раз повышает глубину и степень наклепа в 1,5 и 1,4 раза. Износ резца по задней поверхности увеличивает трение и выделение тепла, в результате в поверхностном слое вместо сжимающих могут возникнуть растягивающие напряжения, переходящие в сжимающие на некоторой глубине. При этом для разных материалов, видов и режимов обработки динамика формирования остаточных напряжений оказывается различной. Степень упрочняемости различных структурных составляющих жаропрочных сплавов не одинакова. Карбиды металлов и интерметаллические соединения, в частности, обладают значительно большей твердостью, чем твердые растворы, и низкой упрочняемостью. [c.40]

Ряд исследований был посвящен оценке влияния остаточных напряжений на износостойкость деталей. При этом были получены расходящиеся между собой данные. По-видимому, можно считать, что остаточные сжимающие напряжения в поверхностных слоях изнашиваемой детали повышают износостойкость, если условия трения не вызывают снятия или перераспределения этих напряжений. Ири сухом трении вследствие значитель[юго местного нагрева трущихся поверхностей возможно снятие первоначально существовавших остаточных сжимающих напряжений. М. Я. Белкин и др. провели в заводских условиях специальные исследования по упрочнению рабочих поверхностей накатыванием роликами дисковых ножей для резки тонкого металла. Дисковые ножи диаметром 130 мм и толщиной 5 мм изготовляли из стали 5ХВ2С и подвергали термической обработке на твердость 46—52. Эти ножи выходят из строя в связи с затуплением кромок и износом их при резании металла и скольжении [c.300]

Химико-термические методы упрочнения поверхности для повышения износостойкости за счет увеличения поверхностной твердости (цементация, азотирование, цианирование, борирование и др. процессы) весьма эффективны для повышения сопротивления абразивному изнашиванию. Для улучшения противозадирных свойств создаются (посредством сульфиди-рования, сульфо-цианирования, селенирования, азотирования) тонкие поверхностные слои, обогащенные химическими соединениями, предотвращающими схватывание и задир при трении.. Большой эффект получается при использовании метода карбонитрации. Широко применяются электрохимические методы нанесения покрытий А1, РЬ, Sn, Ag, Au и др. При восстановлении деталей (в ремонте) используется электролитическое хромирование, никелирование, железнение и др. Значительная часть технологических задач, связанных с необходимостью повышения износостойкости, коррозионной стойкости, жаропрочности, восстановительного ремонта и др. решается при использовании методов металлизации напылением, включающих газоплазменную металлизацию, электродуговую, плазменную, высокочастотную индукционную металлизацию и детонационное напыление покрытий - наносятся металлы и сплавы, оксиды, карбиды, бориды, стекло, фосфор, органические материалы. Плазменное напыление используют для нанесения тугоплавких покрытий окиси алюминия, вольфрама, молибдена, ниобия, интерметаллидов, силицидов, карбидов, боридов и др. Детонационное напыление имеет преимущество в связи с незначительным нагревом покрываемой детали и распыляемых частиц. В последнее время активно развиваются методы нанесения износостойких покрытий в вакууме катодное распыление, термическое напыление, ионное осаждение. В зависимости от реакционной способности газовой среды методы напыления [c.199]

На интенсивность изнашивания могут оказывать влияние следующие факторы соотношение твердостей изнашивающего тела и материала детали механическая прочность абразивной частицы или тела взаимодействие активной среды с металлом температура а поверхности трения характер относительного движения изнашивающего тела и металла скорость на поверхности трения. В ряде случаев влияние этих факторов столь сильно, что может изменить самый характер и вид изнашивания. Нашример, при взаимодействии окружающей агрессивной среды с металлом и образовании на поверхности металла слоя из продуктов этого взаимодействия, изнашивание определяется свойствами этого слоя, если процесс не будет интенсивным и съем материала происходит в пределах слоя. В случае же интенсивного процесса, если толщина поверхностного слоя составляет небольшую часть толщины слоя удаляемого металла, изнашивание будет определяться только свойствами основного металла. [c.40]

При испытании масел на режиме заедания наблюдаются структурные превращения поверхностных слоев лунок износа с образованием зон отпуска и белых слаботравящихся зон повышенной твердости, которые, по мнению одних авторов, являются результатом вторичной закалки под действием температур трения выше критической точки и пластической деформации металла [7, 10], по мнению других результатов окисления в процессе трения [11], по мнению третьих результатов науглероживания и другого химического взаимодействия со смазкой [3]. [c.168]

В тихоходных зубчатых передачах с колесами из сталей невысокой твердости возникают значительные пластические деформации с образованием канавок по полюсной линии у ведущих зубьев (рис. 9.1). Под действием высоких контактных напряжений разрушается масляная пленка, и происходит течение поверхностных слоев металла в направлении скольжения. Впрочем, не исключается такое te4eHHe и при неповрежденной масляной пленке. Скольжение в полосе зацепления меняет свое направление, в результате меняется направление сил трения на поверхности ведущих зубьев они направлены от полюса к вершине и впадине зуба, а от ведомых зубьев — к полюсу. Этим предопределяется форма повреждения. Поэтому при появлении хребта в передаче его необходимо время от времени срезать шабером. Повышением вязкости масла можно снизить силы трения и уменьшить интенсивность пластической деформации. Вообще же рекомендуется применять стали большей твердости. [c.177]

Из-за трения стружки о резец, усадки, деформации поверхностного слоя металла при резании образуется теплота, вызывающая нагрев стружки, обрабатываемого изделия и инструмента. При повышении температуры инструмент теряет свою твердость л перестает резать. Инструментальные материалы допускают различные температуры нагрева углеродистые инструментальные стали 200—250° С, быстрорел<ущие стали 500—600° С, твердые сплавы 800—1000° С. [c.186]

Азотирование - эффективный метод упрочнения поверхностей деталей, работающих на трение, с лолу-чением поверхностной твердости 600...800 HV при глубине твердого слоя 0,2...0,8 мм. Азотирование поверхности зубьев зубчатых колес используется реже, чем цементация. Это объясняется тем, что при резкоударных длительных нагрузках азотированный слой металла отслаивается в виде тонкой пленки с толщиной, близкой к глубине твердого слоя, j При спокойной нагрузке и степени перекрытия в зацеплении больше четырех зубчатые передачи работают надежно и длительно. Ионное азотирование применяют для сравнительно некрупных изделий, но по сравнению с азотированием оно имеет преимущество, т. к, увеличивается износостойкость трущихся поверхностей. Значительно сокращается общее время процесса за счет уменьшения нагрева и охлаждения деталей, этот процесс экономичнее. . [c.49]

Во всех случаях испытаний фрикционных материалов в примерно одинаковых условиях износ их при трении по чугуну оказывается несколько меньшим, чем при трении по стали. Износ чугунного тела также оказывается меньшим, чем стального. Это объясняется наличием в чугуне свободного графита. При высоких температурах графит весьма интенсивно поглощает тепло в микрообъемах поверхностного слоя, так как оставаясь всегда в кристаллическом агрегатном состоянии, он равномерным слоем покрывает поверхность трения, что способствует отводу тепла с перегретых объемов металла и препятствует возможности появления молекулярных связей между фрикционным материалом и металлом. Износ вальцованной ленты при трении по стали 45 с твердостью поверхности трения НВ 185 оказался примерг.о вдвое больше износа при трении по серому чугуну [1 ]. [c.340]

В. А. Кислик, ссылаясь на работы Шотки и Хильтенкампа, которые установили повышенное количество азота в изношенных поверхностях зубчатых колес, и на результаты своих исследований, приходит к выводу, что резкое увеличение твердости в участках трения до значений, характерных для азотированных сталей, а также повышение устойчивости против травления свидетельствует о насыщении азотом отдельных точек поверхностей трения. Теоретическое обоснование этого процесса, по мнению В. А. Кислика, следующее При трении происходит расцепление молекул азота вследствие активного механического воздействия, и образовавшийся активный атомарный азот вступает в соединение с железом. Образуется очень тонкий поверхностный слой, имеющий отличные от основного металла структуру и состав и, следовательно, различную износостойкость [24]. [c.120]

Различный характер поведения стали при работе на износ в связи с неодинаковыми условиями давления объсняется следующим образом. Марганцевый аустени стали Г13, будучи весьма пластичным (5 80%) и олюсительно мягким (Яд 200), обладает исключительной склонностью к упрочнению (наклепу) при его пластическом деформировании. Поэтому в условиях трения под большим давлением, вызывающим некоторую пластическую деформацию поверхностного слоя металла, происходит резкое повышение твердости стали, что и вызывает повышение ее сопротивляемости износу. В тех случаях, когда износ стали Г13 осуществляется без большого давления, поверхностное упрочнение (наклеп) отсутствует, и потому сталь уже не обладает достаточно высоким сопротивлением износу. [c.329]

Текстурирование тончайших поверхностных слоев металла при трении определяет кинетику их взаимодействия с кислородом и в то же время локализует все процессы окисления только в пластически деформируемых объемах. При нормальных условиях граничного трения процесс текстурирования сравнительно равномерно распространяется на глубину порядка 100—1000 А. Этот слой в результате взаимодействия с ограниченным количеством кислорода, растворенного в смазке, при умеренной температуре в зоне контакта переходит в однородную ненасыщенную пленку, хорошо связанную с основным металлом. Толщина окисной пленки соответствует толщине текстурированного слоя и находится в пределах 100—1000 А. По внешним признакам пленки бывают стекловидные, блестящие и матовые. Они плохо травятся, имеют повышенную твердость и хрупкость. Многочисленные данные позволяют прийти к заключению, что по своему составу окисные пленки, формирующиеся в условиях граничной смазки, относятся к особым твердым растворам кислорода и эвтектик окислов. Очевидно, что эти аморфизированные нетравящиеся пленки не удовлетворяют стехиометрическому составу даже низших окислов металла. Смазочная среда при граничном тре- [c.294]

Присутствие барита в этом слое способстует микронеоднородности твердости поверхностного слоя, а тем самым стабилизации коэффициента трения и предупреждает возможность намазывания и схватывания поверхностей трения. Такой поверхностный рабочий гетерогенный (неоднородный) слой, обеспечивающий положительный перепад механических свойств по глубине, сохраняется до температур 600—700°. При больших температурах, развивающихся при трении, поверхностный слой металлического контртела размягчается, коксовые ячейки заполняются не только продуктами износа пластмассы, но и металла попутно происходят процессы восстановления окислов и спекания. Эти превращения способствуют сильному упрочнению поверхностного слоя колодок, режущих поверхность контртела, и могут привести к термическому свариванию поверхностей трения, что ограничивает область применения материала ФК-24А конструкциями, в которых температура при трении не превышает 600—700°. [c.340]

Очевидно, что в условиях более высоких нагрузок на маятник или более остро11 опоры с меньшей площадью контакта, например шероховатого стеклянного шарика как в опытах Венстрем, основной причиной затухания окажется поверхностное деформирование или разрушение металла и определяющей величиной станет твердость Н тл. ее понижение под влиянием адсорбции или заряжения поверхности при образовании двойного слоя ионов. По аналогии с этим обстоятельством следует указать, что из адсорбционного эффекта понижения поверхностной прочности металлов сразу же следует повышение износа при трении под влиянием поверхностно-активной среды (смазки) в условиях высоких местных давлений, т. е. значительных касательных напряжений, возникающих в поверхностном слое [99]. Такое повышение износа является не вредным, а практически полезным эффектом и используется на практике для ускорения приработки (обкатки деталей машин и механизмов) и для быстрой ликвидации местных повреждений поверхностей трения, всегда вызывающих высокие местные давления (аварийная смазка). После сглаживания поверхностей в результате износа площадь истинного контакта резко возрастает, а вместе с тем убывают нормальные и касательные напряжения в поверхностных слоях. В этих условиях действие поверхностно-активной среды на внешних поверхностях проявляется как обычное смазочное действие, понижающее силу трения и износ сопряженных поверхностей. [c.200]

Структурные изменения в металле при задирании. Интенсивные термические воздействия и пластические деформации, которым подвергаются трущиеся поверхности при горячем задирании, приводят к значительным изменениям структуры металла. Так, у стальных и чугунных деталей с исходной ферритной структурой в поверхностных слоях образуется аустенит при трении смазанных поверхностей наличие углеводородной среды приводит к науглероживанию металла [20, 47]. Закаленные стальные поверхности отпускаются, а резкое охлаждение их при контакте со смазочной средой или в результате теплопередачи в глубь металла вызывает явления вторичной закалки с образованием специфических вторичных структур ( белая фаза очень высокой твердости). Таким образом, при горячем задирании существенно изменяется не только рельеф, но и структура поверхностей трения. В противоположность этоА1у при холодном задирании вследствие сравнительно слабого нагрева поверхностей трения фазовых превращений и изменений химического состава в них не происходит [20]. [c.189]

Испытание на микротвердость применяют при определении твердости таких образцов деталей, которые не могут быть испытаны обычно применяемыми методами (по Бринелю, Роквеллу, Виккерсу), а именно 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.90]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...