Cтраница 2
Тепловой износ ( схватывание II рода) наступает в результате нагрева зоны трения до температур размягчения металла и выражается в возникновении металлических связей на трущихся поверхностях. По данным Б. И. Костецкого [33], химическое модифицирование поверхностей трения тормозит процессы схватывания I и II рода. [16]
Существуют два направления предотвращения схватывания I рода, основанных на использовании, главным образом, технологических средств: 1) повышение твердости и уменьшение пластичности материала поверхностей, что достигается применением различных видов упрочняющей технологии; 2) физико-химическая защита контактирующих поверхностей. Эта защита может осуществляться в результате интенсификации образования на трущихся поверхностях различных пленок, подбором сопряженных металлов или созданием поверхностных слоев из металлов и сплавов, не склонных к схватыванию; наименьшей склонностью к схватыванию обладают сплавы типа твердых растворов с резко выраженной гетерогенной структурой, а также металлы и сплавы на их основе, имеющие гексагональные кристаллические решетки. [17]
В отличие от износа схватыванием I рода, характеризующегося катастрофическими значениями интенсивности изнашивания, окислительное изнашивание является процессом менее интенсивным в связи с локализацией разрушения в тонком поверхностном модифицированном слое. Таким образом, процесс окислительного изнашивания характеризуется превышением скорости химического модифицирования поверхностей трения над скоростью их разрушения. [18]
В практике работы деталей машин схватывание II рода чаще всего возникает в тех сопряжениях, работа которых связана с устойчивой граничной смазкой. Это условие нарушается при прекращении ее регулярного подвода. Схватывание II рода является опасным и достаточно распространенным. [19]
Тепловой износ ( или износ схватыванием II рода) характеризуется возникновением высокой температуры и значительного разогрева поверхностных слоев при больших давлениях и скоростях скольжения. Высокая температура вызывает изменение механических свойств металлов трущейся пары, повышение их лластичности. В ряде случаев при возникновении очагов весьма высокой температуры возможно оплавление контактирующих участков металлической поверхности. [20]
I и II рода [44]: Износ схватыванием I рода возникает при отсутствии смазки и защитной пленки окислов при трении с малыми скоростями и удельными давлениями, превышающими предел текучести металла в местах действительного контакта. Схватывание происходит в результате большой пластической деформации поверхностных слоев металла и образования металлических связей между контактными участками поверхностей. [21]
Следует отметить, что наряду с существенным увеличением предельных нагрузок ( стойкости против схватывания I рода) и скоростей ( стойкости против схватывания II рода) и уменьшением износа происходит значительное уменьшение средней высоты шероховатостей ( поверхности. [22]
С точки зрения повышения износостойкости деталей машин и, в частности, борьбы со схватыванием I рода представляют интерес разработанные в последнее время методы фрикционно-диффу-зирнного упрочнения [42], позволяющие значительно повысить твердость поверхностных слоев ( на глубину до 200 мкм) за счет насыщения их в процессе трения кислородом, углеродом, азотом и другими элементами. [23]
Используя опыт проведенных исследований, Б. И. Костецкий сгруппировал типичные случаи изнашивания по следующим основным видам износа: схватывание I рода, окислительный, тепловой, абразивный, осповидный. [24]
![]() |
Влияние вязкости нефтяных масел на время до начала выкрашивания подшипниковых шаров ( диаметр шаров 112, 1500 об / мин, удельное давление по Герцу 74 800 кгс / см2. [25] |
В дальнейшем может произойти или полное разрушение смазочного слоя с катастрофическим ростом интенсивности изнашивания, характерным для износа схватыванием I рода ( по Б. И. Костецкому), или химическая модификация ювенильных поверхностей трения с локализацией изнашивания в тонком поверхностном слое. Локализация трения is тонком модифицированном слое способствует не только сншкспию интенсивности изнашивания, но и снижению коэффициентов трения и температур в зоне трения, что, в соответствии с представлениями А1атвеевского, создает предпосылки для повторной реализации структурных свойств смазки. В соответствии с изложенным, диапазон нагружений, в которых наиболее четко проявляются структурные свойства граничной смазки, зависит как от условий охлаждения зоны трения, так и от химической активности смазки. [26]
Схватывание I рода развивается при малых скоростях скольжения и высоких давлениях, в условиях незначительного фрикционного нагрева поверхностей; схватывание II рода - при высоких скоростях скольжения и давлениях, вызывающих интенсивный разогрев и разупрочнение поверхностных слоев. Между очищенными участками образуются адгезионные связи, которые по прочности превосходят прочность одного из материалов пары трения. Срез происходит в менее прочном материале в глубине от места схватывания. На одной поверхности трения образуются углубления, на другой - вырванные частицы, которые повторно схватываются и бороздят трущиеся поверхности, вызывая их интенсивное разрушение, а иногда из-за большого тепловыделения и сваривание. Разрушение поверхностей трения при схватывании ( заедании) называют адгезионным изнашиванием. Это наиболее опасный и быстротечный вид изнашивания, который служит главной причиной отказа в работе многих узлов трения. [27]
![]() |
Машина трения КЕ-4М. [28] |
В работах [29, 30] было исследовано действие коллоидных присадок и показано, что их применение значительно усиливает интенсивность модификации и предотвращает схватывание II рода. [29]
В соответствии с классификацией видов трения и износа и функций смазки, смазочные материалы должны обладать следующими свойствами: противостоять возникновению схватывания I рода при малых скоростях скольжения и высоких удельных нагрузках; уменьшать износ при нормальных режимах трения; противостоять возникновению схватывания II рода ( горячего задира) при высоких скоростях скольжения. [30]