Основы восстановления деталей осталиванием - Швецов А.Н.
Скачать (прямая ссылка):
f
А - і Аналогичные явления возникали и при испытании тру-1 щихся пар на изнашиваемость. Вйесение в зону, контакта не J одной, а двух капель смазки на 500 м пути приводило к изменению параметров трения. Однако характер изменения параметров был несколько иным, чем при приработке. При по- !| вышении количества смазки прослеживалось четыре отчетливо | выраженных периода (рис. 22). Первый период (п) —время
/ к№*Г/мм2.
Ti % h Т*
</j К^550кГ/м!
Л.
20 40 60 80 100 120 Ш IbO *
время,%сек І
Рис. 22. Проявление контактного эффекта при трении пЪкрытий со сплавами алюминия.
задержки изменения параметров'трения после внесения повышенного количества смазки. Второй период (т2) — время возрастания параметров. Третий период (тз)—время задержки изменения параметров при переходе к исходному количеству -смазки. Четвертый период (Т4) —время снижения параметров до исходных значений. j
Для краткости изложения результаты исследований опи-Ц сываются по одной марке подшипникового материала из каж*1| .дой исследуемых серий. 1|
У сочетаний с оптимальной микротвердостью (рис. 22, кри- j вая — 2; рис. 23, кривая — З-a и З-б)' покрытий наблюдаются наибольшие периоды п,. %г (ті = 10 сек., тг=36—40 сек.),
32
а) Трение по CU 15-32
O) Трение по брОЦС6-6-4,5
ЪГ о20
u
$ 0,19
I
'* O? ч 0,17
3
а
^ 010 ?
ООО
1 I* Cm.
- -
t № м-Ь50 xfa/»2
Ll_ I
H^550«fy^
20 40 60 &о loo іго ічо іьо Bpgm я, cL сек
ISO^
NJ
170O-
IIOq
q.
IOO^
$
?
70
60
Рис. 23. Проявление хонтаитното эффекта при трении покрытий с чугуном н бронзой.
Заказ 11649
33
T3=O и наименьший период Т4=60—70 сек по изменению^ве- J личины коэффициента трения (f). ,1
. Температура околоконтактной зоны (t) более чувствитель-Jj на к изменению условий смазки, чем коэффициент трения (f) .Я Это свидетельствует о том, что отклонение режима смазки'Я от граничных условий, в первую очередь, указывается на ве-Ш личине упруго-пластических деформаций, а запаздывание из-Щ менения коэффициента трения показывает, что для качест-и венной перестройки вторичных структур необходимо опреде-Ц ленное время (т). Отклонение микротвердости от оптималь- : НЫХ значений в любую сторону приводит К уменьшению Tl и т2, к возрастанию тз (т3>0) и т4. ]
Исследования сочетаний «CT.45HRC 50-55 — подшипник ковый материал» показали, что изменение количества смазки] для них более чувствительно, чем для сочетаний с покрытия-" ми неоптимальной микротвердости. Сочетания со Ст. 45Н С50-: 55 быстрее выводятся из установившеюся режим'а работы, (ті, T2 резко сокращаются) и относительно медленно восста-1 навливают исходные параметры со стабилизацией режима? смазки. і
Химический анализ износа показал, что на трущихся по-! верхностях в основном образуются два окисла Fe2O3 и Fe3O4f] У сочетаний с оптимальной микротвердостью покрытий пре-1 обладает окисел Fe3O4. Отклонение величины микротвердости 9 покрытий от оптимальных значений способствует увеличению! количества окисла Fe2O3 и уменьшению количества окисла-fl Fe3O4. '
Анализ структурных составляющих продуктов износа по- • казал, что они в преобладающем большинстве представляют собой полидисперсную систему. Во времени наблюдалось расслаивание этой системы на высококонцентрированный слой дисперсной фазы и слой 'дисперсионной среды. Размеры дисперсных частиц колебались от 0,1 ммк до 20—50 ммк. Частицы 0,1 н-1 ммк в большем количестве образовывались при трении покрытий оптимальной микротвердости. У покрытий ,, неоптимальной микротвердости наблюдалось укрупнение час-| тиц износа (до размеров, видимых простым глазом), а коли--| чество мелких частиц значительно сокращалось. |
Основным поставщиком мелких дисперсных частиц являлся| окисел Fe3O4, частицы которого обладают большой поверхні ностной энергией и имеют отрицательный заряд. Jg
Поставщиком крупных частиц были частицы вырванного! металла из поверхностей трения и частицы разрушенных по-ї
верхностных слоев трущихся пар от усталостных явлений изнашивания.
Любая система, в том числе и дисперсная, стремится, согласно второму закону термодинамики, к состоянию с минимальной свободной энергией. Это достигается системой путем сокращения суммарной поверхности или адсорбции дисперсных частиц на поверхности трения, как в исследуемых слу-. чаях. Адсорбировавшиеся на поверхности трения .дисперсные: ,частицы подчиняются закону диффузии, который проявляется в том, что частицы из зоны с большей концентрацией (зона контакта) переносятся к месту с меньшей их концентрацией. Процесс этот необратим и заканчивается равновесным состоянием, которое представляет собой равномерное распределение. частиц по всей поверхности трения. На законе диффузии основано явление «самозатягивания» поверхностных слоев смазки при их «прорыве» в процессе трения.
Наружные поверхности металлов, в том числе и электролитического железа, имеют на границе раздела металл —- ок-. ружающая среда избыточную энергию, которая является одт ной из форм свободной энергии. Под влиянием ее и процесса диффузии дисперсные частицы, адсорбируясь на поверхности трения, заполняют микровпадины, чем увеличивают фактическую площадь контакта, стремясь равномерно покрыть всю поверхность. Дисперсные чистицы «блокируют» поверхности трения от непосредственного контакта и образуют протекторную механическую смазку. При сдвиге пристенных слоев в процессе трения дисперсные частицы совместно со смазкой образуют полимолекулярные слои.
