Оксиды.

Оксидами называются химические соединения металлов с кислородом. Большинство оксидов представляют собой соединения с кубической и гексагональной кристаллической решеткой.

Оксидные покрытия наиболее универсальны по условиям эксплуатации и могут использоваться как коррозионностойкие и жаростойкие, теплозащитные, электроизоляционные и износостойкие. Во многих агрессивных средах, особенно при высоких температурах, значительно более стойки по сравнению с карбидами, боридами и нитридами. К специфическим свойствам следует отнести их низкие тепло и электропроводность, а также инертность к окислительным средам. Свойства некоторых оксидов представлены в таблице 4.5.

Таблица 4.5. Свойства оксидов.

Оксид	Al O	SiO2	TiO
Температура плавления, Т , °С	2054	1710	1855
Твердость, HRA	93,7	73.0	62.5

При нагреве возможен переход от высших оксидов в низшие, а также диссоциация на металл и кислород.

Для улучшения свойств покрытий на оксидной основе в качестве пластичного компонента вводят чистые металлы, сплавы и интерметаллидные соединения. [4]

5. Факторы, определяющие качество поверхностного слоя.

5.1. Физическое состояние поверхности материала.

В процессе изготовления и эксплуатации детали на ее поверх­ности возникают неровности в слое металла, прилегающем к ней, изменяются структура, фазовый и химический состав. В детали возникают остаточные напряжения.

Наружный слой детали с измененными структурой, фазовым и химическим составом по сравнению с основным металлом, из которого изготовлена деталь, называется поверхностным слоем. Внешняя поверхность слоя граничит с окружающей средой или с сопряженной деталью.

Неровности на поверхности детали, структура, фазовый и хи­мический состав поверхностного слоя влияют на ее физико-хими­ческие и эксплуатационные свойства.

Поверхностный слой оказывает существенное влияние на надежность работы детали, узла и машины в целом. При эксплу­атации поверхностный слой детали подвергается наиболее силь­ному физико-химическому воздействию. Разрушение детали в большинстве случаев начинается с поверхности (например, развитие усталостной трещины, износ, эрозия, коррозия).

В поверхностном слое (рис.5.1) можно выделить следующие основные зоны:

зону 1 адсорбированных из окружающей среды молекул и ато­мов органических и неорганических веществ (например, воды, СОЖ, растворителей, промывочных жидкостей), ее толщина 1 ... 10 ² нм;

зону 2 продуктов химического взаимодействия металла с окру­жающей средой (обычно оксидов), толщиной ~10^-3 ... 1 мкм;

граничную зону 3 толщиной в несколько межатомных рассто­яний; металл в этой зоне имеет иные, чем в объеме, кристалли­ческую и электронную структуры;

зону 4 с измененной структурой, фазовым и химическим со­ставом, она возникает в процессе изготовления и эксплуатации детали, ее толщина обычно ~0,01 ... 0,1 мм.

Рис. 5.1. Схема поверхностного слоя детали:

1 — адсорбированная зона;

2 — зона окси­дов;

3 — граничная зона металла;

4— зона металла с измененной структурой, фазовым н химическим составом;

5 — основной ме­талл.

Неровности на поверхности детали, структура, фазовый и хи­мический состав поверхностного слоя влияют на ее физико-хими­ческие и эксплуатационные свойства.

Поверхностный слой оказывает существенное влияние на надежность работы детали, узла и машины в целом. При эксплу­атации поверхностный слой детали подвергается наиболее силь­ному физико-химическому воздействию. Разрушение детали в большинстве случаев начинается с поверхности (например, развитие усталостной трещины, износ, эрозия, коррозия).