Теоретическая часть.

1. Признак, позволяющий разделить все свойства на, так называемые, физические и механические.

2. Особенности физико-механических свойств поверхностных слоёв.

3. Составные элементы трибомеханической системы. Пара трения.

4. Изменение топографии поверхностей.

5. Изменение состава поверхностей.

6. Изменение прочностных свойств поверхности.

7. Показатель пластичности ψ; влияние на показатель пластичности ψ модуля упругости Е, твёрдости Н.

Признак, по которому разделяют все свойства материала на физические и механические, основан на некоторых результатах измерения свойств.

В то время как при изменении механических свойств тела оно подвергается разрушению или необратимой деформации, измерение физических свойств не вызывает его остаточной деформации.

Кроме того, для металлов теория механических свойств в основном основана на теории кристаллических дефектов, а теория физических свойств – это преимущественно теория динамики решётки и взаимодействия электронов между собой и с полем решётки.

Физико-механические свойства поверхностных слоёв.

Свойства поверхностных слоёв детали существенно отличаются от объёмных свойств материала, из которого она изготовлена [3].

Силовое поле, создаваемое атомами поверхностного слоя, обладает высокой адсорбционной способностью, вследствии чего поверхность, как правило, покрыта адсорбционными слоями слоями воздуха, воды и различных органических веществ.

Под влиянием адсорбирующихся поверхностно-активных веществ (ПАВ) происходит ослабление взаимодействия между атомами, расположенными на поверхности.

Проникая в микротрещины, ПАВ создают давление, напрвленное в сторону дальнейшего развития щели вглубь твёрдого тела и ослабляют прочность поверхностного слоя (эффект Ребиндера).

На поверхности металла, как правило, имеются окисные плёнки, особенно интенсивно образующиеся при повышенных температурах.

Свойства материала в поверхностном слое существенно зависят от характера обработки. При обработке материала резцом перед его передней гранью образуется зона пластической деформации, в которой происходит размельчение зёрен структуры. Этот слой с нарушенной структурой простирается на глубину в десятки микрометров, а при глубокой обработке – на сотни.

Аналогичные явления наблюдаются и при шлифовании.

Процессы, сопровождающие трение, также в значительной мере влияют на свойства поверхностных слоёв.

Вследствии внедрения контактирующих выступов при тангенциальном перемещении имеет место упругопластическое передеформирование поверхностных слоёв.

Пластическая и упругая деформации поверхностного слоя в процессе трения приводят не только к изменению его свойств, но и к образованию нового микрорельефа, типичных для данных условий трения.

Существенное влияние на свойства поверхности трения оказывает градиент температуры по глубине, приводящий к градиенту механических свойств.

Изменение структуры поверхностного слоя существенно меняет его механические свойства.

Рассматривая вызванные трибологическими процессами изменения свойств элементов трибомеханической системы, следует иметь ввиду, что все взаимодействующие детали системы могут до некоторой степени изменять соответствующие свойства при функционировании системы [1].

Центральная часть трибомеханической системы обычно состоит из четыёх элементов:

1. первый элемент машины

2. второй элемент машины

3. смазка

4. окружающая среда

Вызванные трибологическими процессами изменения свойств элементов 1 и 2, т.е. главных элементов, осуществляющих преобразование функциональных входов и выходов системы, можно разделить на следующие группы:

А) изменения топографии поверхностей

Б) изменения состава поверхностей

В) изменения прочностных свойств поверхностей.

Ниже будут рассмотрены некоторые основные особенности этих вызванных трибологическими процессами изменений свойств элементов 1 и 2 механических систем.