TMOKP

27 ИЗНАШИВАНИЕ ПРИ ФРЕТИНГЕ

Механическое изнашивание соприкасающихся тел при колебательном, относительном микроперемещении. Отличие фретинг коррозии: 1 удаление продуктов износа при фретин кор. затруднено. Повреждения локальные. 2 относит V очень мала 3 кислород усугубляет повреждения 4 разрушение внешне пр-ся в виде язвинок и налёта порошка. Этой коррозии подвержены стали углеродистые, нержав, стль по олову,Al. Коррозия м. быть на сопряжённых поверхностях валов и запрессованных кольцах, на пригнанных поверхностях пазов шпонок, на центрирующих поверхностях шлицевых соед. Локальное место была ф.к., яв-ся местом концентрации коррозии. Механизм ф.к.: 1 под действием сил трения и цикл. смещений происходит разруш. поверхности, отрыв частиц (диспергирование), но продукты износа из этого места не удаляются 2 Эти продукты окисляются 3 Окисление приводит увеличению объёма. т.к. объём замкнут то увел. давл. –интесифика- ция коррозии. 4 Окислы оказывают абразивное действие.

* Факторы влияющие на развитие ф.к.: 1 относительное скольжение 2 начинается с амплитуды 8*10-7 3 повреждения приф.к. происход. при не значит давлениях, при увел. давл. возраст. Интенсивность схватывания актевиз. тепловые процессы 4 интенсивность ф.к. зависит от интенсивности среды.

5смазка не предотвращает, но затрудняет доступ О2. Методы борьбы: Её устран. нельзя, но уменьшить можно 1 умень. микросмещ. повысить удельное давление, уменьшить пространствен погр. формы. 2 повысить силу трения, за счёт увел. фактической площади контакта 3 сосредоточить скольжение в промежуточной среде (масло и мяг. Ме) 4 Повысить кор. стойкость 5 Использовать демпфирующие св-ва.

6Повысить прочность и твёрдость поверхностей.

28 ВОДОРОДНОЕ ИЗНАШИВАНИЕ

Водородное изнашивание при трении обусловлено следующими процессами:

1.Выделение Н2 в процессе трения

2.Абсорбция водорода на метталической поверхности

3.Диффузия водорода на поверхностный слой Атамарный водород вступает в химическую реакцию

образуя хрупкие соединения, накапливаясь в микротрещинах, атомы соединяются и создают избыточное давление. В результате тонкий слой под действием действием водорода

Водород образуется в поверхностном слое.

Виды водородного изнашивания:

1.Водород диспергированием. На поверхности трения нет вырывов, задиров, она даже может иметь блеск, но в этой поверхности очень мелкие как бы царапинки – зародыши трещин. Они не видны невооруженным глазом но разрущение есть

2.Интенсивное разрушение. Когда мгновенно слой 1- 2мкм из-за накопившихся внутренних напряжений, из-за высоких концентраций водорода отскакивает, вспучивается мгновенно.

Методы уменьшения водородного изнашивания:

1.Подбор материалов пары трения, оказывается что сталь легированная хромом, титаном, ванадием препятствует диффузии водорода. Наклепанная поверхность, холоднодеформированная поглощает в 1000 раз больше кислорода чем отожженная.

2.Некоторые присадки кк смазочным маслам, например содержащие кремний или хлор соединяются с водородом выделившимся в паре трения, тем самым сокращают диффузию.

3.Если при трении трущиеся поверхности заряжаются положительно, тем самым уменьшается диффузия.

4.Полирование поверхности из-за нагрева водород диффундирует к поверхности и происходит десорбция.

29 СХВАТЫВАНИЕ ПРИ ТРЕНИИ

Это явление местного соединения двух твердых тел происходящее в следствии действия молекулярных сил.

Схватывание – это явление прочного соединения металлов в результате взаимного трения или деформирования совместного при температуре ниже температуры рекристаллизации. То есть образуются металлические связи, исчезает граница между соприкасающимися деталями, происходит сращивание. Потому что при трении в местах фактического контакта возникают напряжения превышающие предел текучести при этом абсорбированные пленки с поверхности разрушаются и удаляются, обнажаются ювенильные поверхности, образуются металлические связи, происходит схватывание. Пары чугун по чугуну не схватываются. Схватывание обычно возникает в первый период сопряжения когда еще не произошла приработка. Поэтому высокое удельное давление, так как мала площадь фактического контакта.

При наличии пленок окислов (хлоридов и сульфидов) тоже возможно схватывание если пленка будет разрушена и удалена. Если пленка на поверхности хрупкая и тонкая, то под местным давлением она разрушается, вытесняется чистый металл через трещины и происходит схватывание. Если пленка деформируется вместе с металлом и не разрушается то схватывания не будет. Схватывание происходит при

режимах сухого трения в условиях сдирания окисных и абсорбированных пленок, масел, жиров, влаги. Смазки или пленка может разрушаться и под действием высокой температуры.

Различают схватывание первого и второго рода.

1.Схватывание первого рода (холодный задир) происходит при скольжении с малыми скоростями, при низких температурах, но с большими нагрузками превышающими предел текучести в контактах поверхностей происходит сваривание, отделение частиц, налипание частиц на поверхность трения.

2.Схватывание второго рода (горячий задир) происходит при трении скольжения с большими скоростями и нагрузками и при высокой температуре, что приводит к повышению пластичности в тонком слое. Образуются металлические связи, разрушение и намазывание металла. Бронзы на сталь.

Схватывание можно предотвратить:

1.Увеличение твердости поверхностных слоев

2.Нанесение на трущихся поверхностей мягких покрытий создающих положительный градиент металлических свойств по глубине.

3.Применение твердых смазок

33 МЕХАНИЧЕСКОЕ УПРОЧНЕНИЕ С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ ППД.

ППД – это обработка давлением при которой пластически деформируется только поверхностный слой.

Накатывание – это ППД при качении инструмента по поверхности деформируемого материала.

Упрочняющее накатывание – это накатывание при котором происходит поверхностное упрочнение.

Сглаживающее накатывание – накатывание при котором происходит сглаживание микрошероховатостей.

Все способы упрочняющей поверхностной обработки разделяются на несколько групп:

1.Способы ППД при которых деформирование происходит при движении инструмента в условиях трения скольжения (дорнование, алмазное выглаживание, элек- тромех-я обработка и другие)

2.Способы при которых деформирование происходит в условиях трения качения (накатывание роликом, шариком.

3.Ударные методы (чиканка, дробеструйная обработка, гидро дробеструйная обработка, центробежный шариковый наклеп)

4.Импульсные методы. Применение взрывчатых веществ, электроимпульсное упрочнение, электрогидравлических эффект.

Сущность метода Механизм упрочнения с использованием ППД. Под

давлением движущегося деформирующегося элемента микронеровности и поверхностный слой находясь в состоянии близком к всестороннему сжатию пластически деформируется, перемещается, затекает в смежные впа-

дины при этом получается новая поверхность которую нельзя получить никаким другим образом. При пластическом деформировании происходят структурнофазовые изменения, создаются остаточные напряжения сжатия. Происходит измельчение кристаллов. Кристаллы сплющиваются и образуют текстуру. Увеличивается плотность дислокации, происходит наклеп.

В результате ППД изменяются все механические характеристики поверхностного слоя и детали в целом:

1.Повышается предел текучести,

2.Повышается твердость

3.Снижаются характеристики пластичности

4.Снижается ударная вязкость

5.Повышается контактная выносливость

6.Повышается износостойкость

7.Замедляется процесс коррозионной усталости

8.Повышается устойчивость против абсорбционного пониж-я тв-ти при воздействии ПАВ

9.Создаются напряжения сжатия

10.Увеличивается опорная поверхность слоя Обработку ППД можно вести на универсальных

станках с использованием простой оснастки, процессы ППД не трудоемкие, легко управляемые и легко поддаются механизации, автоматизации.

Упрочнением ППД поддаются стали и улучшенные и закаленные и цементированные и даже азотированные. Чугуны высокопрочные и ковкие. Титановые сплавы.

31.32 ПРИРАБОТКА. СУЩНОСТЬ. НАЗНАЧЕНИЕ

Процесс изменения геометр. пов-тей материала в начальный период времени. Обычно проявляющийся при пост. внешних условиях для уменьшения силы трении, t и интенсивности изнашивания. Каждый узел должен пройти обкатку. Цель: приработка всех пар трения сопрягаемые поверхности погрешности формы: конс. седло. бочка.; неточности взаимного расположения. Всё вместе препятствует полному контакту сопрягаемых пов-тей. Контурная площадь контакта очень мала, удельные давления велики, м. произойти перегрев трущихся пов-тей. – заедание. Нужно обкатать притереть для более полного контакта. Во время первоначального износа происходит изменение шероховатости. Если была большой, то станет меньше за счёт мех. воздействия. Если была маленько то за счёт адгезии и выдавливания смазки она увеличится.

В период установившегося износа, износ умень., коэф. трения. уменьшается потреб. мощность потребления стабилизируется. При обкатке масло используется с пониженной вязкостью. м. туда добавить ПАВ для облегчения износа – сокращение периода обкатки. В период обкатки происходит интенсивный износ - нужны фильтры. Критерии окончательной приработки 1

Снизилась интенсивность износа 2 мощность уменьшилась 3 стабилизировалась t в зоне трения или смазки.

34 ДРОБЕСТРУЙНАЯ ОБРАБОТКА

Выполняется на пневматических или механических дробеметах. Дробь движется под действием сжатого воздуха или центробежных сил. Конструкции механической приведены на стр 17 в центре. Пневматический дробемет на рис 17 сверху.

Скорость дроби до 100м в секунду. Применяются для деталей имеющих труднодоступные места и обработке мелких деталей. Деталь как правило не ориентируют. Применяемые в промышленности абразивные материалы делятся на четыре группы:

1.Металлические металлы: дробь литая, колотая, рубленная и металлическая стружка

2.Искусственные материалы: стеклянные шарики, электрокорунд, карбид кремния и другие.

3.Минеральные

4.Органические. Скорлупа орехов, дробленые косточки абрикосов. Опилки твердых пород дерева и т.д. (Для мягких материалов.)

Технологические свойства дроби зависят от: - твердости - динамической прочности

- однородности по размерам и формы, чтобы не было сколов и острых кромок

Обработку стальных заготовок или деталей производят чугунной или стальной дробью. Применение стальной дроби позволяет исключить из установки систему очистки дроби от осколков и пыли, а так же повысить примерно в 20 раз срок службы лопастей, расход стальной дроби (без возвратный расход) в 30 раз меньше чем чугунной, но стальная дробь дороже чугунной в 5 раз. В итоге расходы на стальную дробь в

10 раз меньше чем на чугунную. Максимальная скорость до 10м/с. В практике применяют дробь до 2мм, чем меньше деталь тем меньше дробь.

Режимы обработки. На качество обработки оказывают следующие факторы:

-скорость дроби

-размер дроби

-угол атаки

-время обработки

-механические свойства обрабатываемого мате-

риала На странице 17 внизу приведены влияние техноло-

гических факторов на качество поверхности.

Глубина наклепанного слоя зависит от скорости, диаметра, угла атаки и пластичности материала. Шероховатость зависит от этих же параметров. Практически можно получить шероховатость от Rz20 до Ra1,25. Но при неправильных режимах шероховатость может ухудшиться, и может потребоваться дополнительная обработка поверхности.

Остаточные напряжения сжатия. С увеличением степени наклепа повышается динамическая поверхностная твердость и происходит насыщение. В дальнейшем наклеп не увеличивается, глубина наклепа тоже не увеличивается.

Оптимальные режимы для каждой детали определяются экспериментально. Слишком длительный наклеп приводит к перенаклепу.

Подготовка деталей к дробеструйной обработки:

1. Для стабильной обработки разброс твердости детали не должен превышать 2-3HRC.

2.Поверхности не подлежащие обработке должны быть закрыты.

3.В результате обработки происходит деформирование детали.

4.Шероховатость на обрабатываемой поверхности практически не влияет и поэтому не контролируется

Технический контроль процесса производится с помощью пластинок которые закрепляют жестко и обрабатывают с одной стороны до насыщения.

Фактическую глубину наклепа и остаточные напряжения определяют экспериментальным путем.

Опыт применения:

1.Для упрочнения рессор, пружин, торсионных ва-

лов

2.Зубчатые колеса, валы и другие детали работающие в условиях переменного изгиба и кручения.

3.Для обработки сверл, гибочных матриц и др. Листовые рессоры в процессе наклепа выпрямля-

ются примерно на 20%.

Упрочнение наклепом повышает срок службы сварочных швов в 3 раза, коленчатых валов. Спиральные пружины. Рессоры грузовых автомобилей в 12 раз.

Отсутствие шаржирование поверхности и другие Недостатки:

1.Высокие локальные температуры

2.Перенос материала дроби на поверхность Дробеструйная обработка позволяет заменить до-

рогие легированные стали на простые, уменьшить вес детали и исключить трудоемкие отделочные операции.