Деформация - неровность
Cтраница 2
 |
Поры в микроструктуре композита ииобиевый оплав - вольфрамовая проволока после отжига ( 1590 К, 10 ч. [16] |
Помимо пленок на поверхности раздела, следует рассмотреть и влияние рельефа поверхности составляющих композита. При спрессовывании поверхностей могут быть захвачены газы, а растущая деформация неровностей рельефа приводит к захлопыванию газовых карманов. Иногда газ может быть легко удален путем диффузии через металл; это относится, в частности, к водороду, высвобождаемому при окислении матрицы или волокна гидро-кеильными группами или парами воды. С другой стороны, для удаления следов инертного газа, например аргона, может потребоваться продолжительный отжиг. Значение этих проблем возрастает в скоростных процессах, применяемых для производства непрерывных лент. [17]
Можно считать, что когда поверхность металлов покрыта даже тонкими пленками, то при малых нормальных нагрузках заметное сцепление возникнуть не может, так как в этом случае деформация неровностей не создает значительного увеличения площади поверхности и, следовательно, в зоне деформирования остаются пленки, препятствующие сцеплению. [18]
Из данных проведенных опытов можно заключить, что частое расхаживание труб без отрыва их от корки не только не предупреждает прихвата труб, а, наоборот, приводит к прямо противоположным результатам. Это объясняется, по-видимому, тем, что при увеличении частоты расхаживания трубы создается более плотный контакт соприкасающихся поверхностей за счет роста площади действительного контакта, которая может быть следствием деформации неровностей поверхности глинистой корки, а также возможны изменения качества поверхностей и рост вследствие этого коэффициента трения. [19]
Неполная сила трения покоя соответствует очень малым, частично обратимым перемещениям, величина которых зависит от приложенной силы. Перемещение, соответствующее неполной силе трения п называемое предварительным смещением, складывается из объемного и контактного смещений; первое обусловлено деформацией сдвига объема трущихся тел под действием приложенной нагрузки, второе - деформацией неровностей - контактным предварительным смещением. Неполная сила трения имеет место в тех случаях, когда трение используется для предотвращения относительного скольжения двух тел. Сила трения покоя - это максимальное значение неполной силы трения, когда предварительное смещение переходит в скольжение. Сила трения покоя соответствует максимальному значению предварительного смещения. [20]
 |
Схема контакта твердых тел. [21] |
Сила, сжимающая контактирующие тела, через фактическую площадь касания передается неровностям, вызывая их деформацию. Деформируясь, отдельные неровности образуют контурную площадь касания. Деформация неровностей, как правило, упругая. Таким образом, при контакте твердых тел следует различать номинальную и образованные вследствие приложения нагрузки контурную и фактическую площади касания. Соответственно отношения нормальной нагрузки к этим площадям называют номинальными, контурными, фактическими нормальными напряжениями на контакте. [22]
Таким образом, при сближении в практических условиях металлических поверхностей, например при наложении двух кусков металла друг на друга, площадь действительного контакта будет чрезвычайно малой. Для ее увеличения необходима деформация поверхностных неровностей, осуществление которой в свою очередь требует приложения значительных нагрузок. Поскольку при деформации неровностей имеет место сложное напряженное состояние, напряжения на поверхности контакта должны в несколько раз превышать предел текучести металла. [23]
Распределение несовершенств структуры ( наростов) на поверхности в виде островков обусловлено тем, что фактический контакт поверхностей трения осуществляется не по всей поверхности, а по микровыступам. Под действием прижимающих сил микровыступы деформируются в большей степени, чем другие участки поверхности; это обусловливает более высокую плотность дислокаций в этих местах. С повышением температуры возрастает и степень деформации неровностей, а следовательно, усиливается дефектность структуры в местах фактического контакта, повышается вероятность образования центров схватывания в этих местах. [24]
Сварка в углеводородной среде сопровождается науглероживанием стыка ( рис. 25, б), а на воздухе - обезуглероживанием и скоплением феррита ( рис. 25, в) с мелкими окислами. Перегретый расплав не содержит на поверхности закристаллизовавшихся окислов, чем облегчается формирование соединения. Быстрая осадка, уменьшая окисление и облегчая деформацию неровностей, предупреждает кристаллизацию расплава и способствует хорошему взаимодействию частиц соединяемых поверхностей. С увеличением осадки измельчается зерно стыка и перегретой зоны, растет площадь сварки, сокращается зона металла с ликвирующими примесями и уменьшаются количество окислов, если они возникли в конце оплавления или при осадке. В стыках хромоникелевых сталей возможно скопление карбидов. Светлая полоска или скопления карбидов в стыке не ухудшает его прочности, хотя пластичность соединений из-за особых условий его деформации при осадке понижается. Строчечность и другие дефекты стали, мало меняя прочность, существенно понижают пластичность. При малой величине осадки влияние стро-чечности на пластичность проявляется слабее. [25]
Первоначально поверхность контактирует и воспринимает нагрузку вершинами выступов микронеровностей на высотах, образуемых микрогеометримескими отклонениями. Первыми в контакт вступают противостоящие друг другу выступы на сопрягаемых поверхностях, сумма высот которых наибольшая. Деформация неровностей под действующей нагрузкой обеспечивает начальное сближение поверхностей. По мере увеличения нагрузки происходит дальнейшее сближение поверхностей и в контакт вступают новые пары выступов с меньшей суммой высот. Последовательность и разновременность вхождения выступов в контакт дифференцирует их напряженно-деформированное состояние. [26]
Первоначально поверхность контактирует и воспринимает нагрузку вершинами выступов микронеровностей на высотах, образуемых микрогеометрическими отклонениями. Первыми в контакт вступают противостоящие друг другу выступы на сопрягаемых поверхностях, сумма высот которых наибольшая. Деформация неровностей под действующей нагрузкой обеспечивает начальное сближение поверхностей. По мере увеличения нагрузки происходит дальнейшее сближение поверхностей и в контакт вступают новые пары выступов с меньшей суммой высот. Последовательность и разновременность вхождения выступов в контакт дифференцирует их напряженно-деформированное состояние. [27]
При наложении одной поверхности на другую действительная площадь контакта Аг обычно составляет незначительную долю от идеальной плащади Аа. Контактирование происходит по отдельным выступающим неровностям. При увеличении нагрузки на соединяющиеся поверхности площадь контакта увеличивается - первоначально за счет упругих деформаций. Однако уже при незначительном увеличении нагрузки деформация неровностей становится пластической и площадь контакта увеличивается прямо пропорционально прилагаемой нагрузке, независимо от реальной или идеальной площади поверхностей. [28]
Показано, что силы трения могут превышать среднюю по объему величину сопротивления сдвигу is, так как в процессе скольжения в тонком приконтактном слое происходят более интенсивная деформация и упрочнение металла. В связи с этим показана некоторая связь сил трения с величиной перемещения или скольжения us, которое вызывает упрочнение приконтактного слоя и тем больше, чем больше относительное перемещение. Микронеровности инструмента находятся в механическом зацеплении и в адгезионной связи с материалом изделия. Относительное перемещение или скольжение вызывает разрывы адгезионных связей и деформацию неровностей. Это приводит к упрочнению слоя толщиной, вероятно, соизмеримой с неровностями поверхности инструмента. Чем оно больше, чем сильней происходит заполнение неровностей инструмента и тем значительней будут касательные напряжения трения. [29]
В случае прохождения сильной УВ через контактную границу двух различных материалов деформация во фронте УВ двойного электрического слоя на контакте также может привести к появлению тока со временем существования Д / D - 10 - п с, где А - 10 - 12 мкм - ширина двойного электрического слоя. Напряжение возникает за счет изменения контактной разности потенциалов за фронтом УВ. Установлено, что в широком диапазоне давлений нагружения для некоторых металлов зависимость ЭДС от давления линейна, а время запаздывания ЭДС по отношению к фронту менее 10 мкс. Наиболее обоснованной причиной появления такой ЭДС сейчас представляется высокая неравновесная температура в зоне контакта из-за деформации неровностей. [30]
Страницы: 1 2 3