СПРАВОЧНИК СУПЕРСПЛАВОВ – Часть 120

Различают износ при трении без

Смазки, граничной смазке и при нали­чии абразива. Износ по характеру деформирования поверхностей трения подразделяют на износ при упругом контакте, упругопластическом контакте и при микрорезании.

Работа трущегося сопряжения харак­теризуется тремя стадиями процесса изнашивания: приработкой, установив­шимся процессом изнашивания и пе­риодом катастрофического износа.

Процесс приработки занимает корот­кий период времени и характеризуется повышенными активацией поверхно­стей, интенсивностью изнашивания и тепловыделения, что приводит к фи – вико-химическим изменениям поверх­ностных слоев и созданию равновесной шероховатости. В результате прира­ботки в системе вырабатывается ком­плекс выгодных свойств, определяю­щий максимальную несущую способ­ность трущегося сопряжения.

Виды и характеристики изнашивания определены ГОСТ 23.001—77. Разли­чают: механическое изнашивание, про­исходящее в результате механических воздействий; коррозионио-механнче – ское, когда помимо механических дей­ствуют химические или электрические воздействия, и абразивное. Абразивное (механическое) изнашивание происхо­дит в результате режущего или цара­пающего действия твердых частиц, находящихся в свободном или закреп­ленном состоянии. Разновидностями механического изнашивания являются также усталостное изнашивание, на­чальные стадии фреттинг-коррозии и др. При воздействии жидкой или газо – юй среды и абразива различают гидро- абразивное или газоабразивное изна­шивание, а без определяющего действия гбразивиых частиц — эрозионное из­нашивание.

Нередко детали машин работают в условиях иавшации. Изнашивание в этом случае, получившее название кавитацнонного [36], происходит при захлопывании вблизи поверхности де­тали пузырьков газа или пара (каверн), что создает местное повышение давле­ния или техчпературы, приводящее к отделению частиц износа и разрушению поверхностных слоев.

Большое количество трибосопряже – ний работает в условиях токосъема. В этом случае возникает электроэро­зионное изнашивание поверхностей тре­ния в результате воздействия разрядов при прохождении электрического тока.

Закономерности процесса изнаши­вания зависят от условий эксплуатации конкретных трущихся узлов, режимов трения, материалов трущихся поверх­ностей, конструктивного исполнения и др.

Наибольший урон сельскохозяйст­венным машинам, горнодобывающему оборудованию, дорожностроптельным машинам и т. д. наносит абразивное (и коррозионно-абразивное) изнашива­ние. Закономерности абразивного изна­шивания (рис. 1) установлены фунда­ментальными исследованиями М. М. Хрущова и М. А. Бабичева [91, 92]. От естественного абразива (главным образом частиц SiO2) с твердостью HV 10 ООО МПа избавиться нельзя, можно только защищаться от него, используя уплотнения и, что более эффективно, применяя для трущихся сопряжений материалы с высокой твердостью (жела­тельно превышающей твердость абра­зива). Как правило, такие материалы хрупки и непригодны для изготовления динамически нагруженных деталей ма­шин. Решением этой проблемы явля­ется нанесение износостойких слоев. Повышение износостойкости в некото­рых случаях достигается термической обработкой стальных деталей (объемной пли поверхностной), различными хи­мико-термическими методами модифи­цирования поверхностных слоев, до­полнительным наклепом поверхност­ных слоев. Эффективно применение высоколегированных сталей (содержа­щих большое количество твердых кар­бидов), твердых сплавов, керамических материалов (например, корундовой ке­рамики).

Одной из основных причин износа металлических материалов является схватывание трущихся поверхностей (по существу, твердофазная сварка). Среди различных предположений о механизме образования химических (или физических) связей между твер­дыми поверхностями наиболее широкое признание получили представления о необходимости преодоления для обра-

/

Т

У

‘W

У/2 о