Износостойкость материала

износостойкость, коррозионная стойкость.

АЗОТИРОВАНИЕ, азотация, нитрирован и е,— диффузионное насыщение азотом поверхностного слоя (0,2—0,8 мм) стальных и титановых изделий. А. стали проводят в среде аммиака, а также в расплаве солей на основе карбамида и цианата (жидкостное А.) при темп-ре 500—650 °С. В результате А. повышаются твёрдость, износостойкость, коррозионная стойкость (на воздухе и в воде), сопротивление усталости. А. широко применяют в пром-сти, в т. ч. для деталей, работающих при темп-pax до 500—600 "С (гильзы цилиндров, коленчатые валы, детали топливной аппаратуры двигателей и др.).

О предпосылках управления неровностями поверхности как фактором качества продукции. Неровности поверхности оказывают большое влияние на качество промышленной продукции. Под качеством продукции понимают совокупность свойств продукции, обусловливающих ее пригодность удовлетворять определенные потребности в соответствии с ее назначением1. К числу таких свойств, называемых эксплуатационными, принадлежат выносливость, износостойкость, коррозионная стойкость, жесткость, точность, статическая и динамическая непроницаемость, эстетичность и др.

Отсутствие границ, зерен, высокая твердость, износостойкость, коррозионная стойкость аморфных сплавов позволяют получать из них высококачественный тонколезвийный инструмент, например бритвенные лезвия.

Влияние качества поверхностных слоев на эксплуатационные свойства огромно. При сравнительно небольших толщинах этих слоев, часто оцениваемых десятыми долями миллиметра и формируемых в ходе соответствующих методов обработки, решающим образом изменяются износостойкость, коррозионная стойкость, контактная жесткость деталей, плотность соединений, отражательная способность,

Основные критерии раб^тоспосойности и расчета деталей ма-шин — прочность, жесткость, износостойкость, коррозионная стойкость, теплостойкость, виброустойчивость. Значение того или иного критерия для данной детали зависит от ее функционального назначения и условий работы. Например, для крепежных винтов главным критерием является прочность, а для ходовых винтов — износостойкость. При конструировании деталей их работоспособность обеспечивают в основном выбором соответствующего материала, рациональной конструктивной формой и расчетом размеров по главным критериям.

• свойства материалов, непосредственно связанные с условиями службы изделий и определяющие их долговечность и надежность (усталостная прочность, контактная выносливость, износостойкость, коррозионная стойкость и др.).

Формирование плотной (беспористой) мелкозернистой структуры металла обеспечивает существенный рост его механических и эксплуатационных (износостойкость, коррозионная стойкость, циклическая прочность) характеристик. Так, например, прочность литого сплава возрастает (по сравнению со свойствами отливок, полученных кокильным литьем) на 15—25%, а пластичность — на 50% и более.

Требования к шероховатости поверхностей отливок. От состояния поверхности во многом зависят служебные свойства (прочность, износостойкость, коррозионная стойкость, долговечность и др.) и товарный вид литых деталей. Если же литая деталь предназначена для работы в потоке газов или жидкостей, то от состояния литой поверхности зависят такие характеристики, например, насосов, турбин, вентиляторов, как их подача или долговечность. Кроме того, чем меньше шероховатость поверхности отливки, тем она точнее, тем меньше припуски на обработку резанием и трудоемкость этой операции и зачистных работ.

Отсутствие границ зерен, высокая твердость, износостойкость, коррозионная стойкость аморфных сплавов позволяют получать из них высококачественный тонколезвийный инструмент, например бритвенные лезвия.

Рекомендуется испытание проводить в условиях жидкостного трения при несовершенной смазке и без смазки. Массовый износ определяют по уменьшению массы. Абсолютный массовый износ относят к площадке поверхности трения, после чего определяют линейный износ. По моменту трения вычисляют коэффициент трения. Чем меньше износ, коэффициент трения и разогрев за данный отрезок времени испытания при постоянном удельном давлении, тем выше износостойкость материала. Противозадирпые свойства определяют в условиях сухого трения. У материалов, обладающих более высокими противозадирными свойствами, в меньшей степени или совсем отсутствует перенос материала образца-вкладыша на сопряженную поверхность ролика и меньше возрастает коэффициент трения и температура в процессе испытания.

1) при НВа/ НВМ < 0,7-1,1 износа практически нет и износостойкость материала чрезвычайно велика;

что для уменьшения скорости изнашивания необходимо увеличивать содержание углеродного волокна и уменьшать содержание дисульфида молибдена. Количество бронзы существенно не влияет на износостойкость материала вследствие малости коэффициента регрессии.

Следует отметить, что, в соответствии с термофлуктуацион-ной теорией прочности С. Н. Журкова, износостойкость материала обратно пропорциональна температуре. В условиях заданной нагрузки наименьшая температура в зоне трения будет обеспечиваться при минимальном значении коэффициента трения. Для этих значений коэффициента трения и температуры соответственно будет иметь место минимальный износ.

Установлено, что обра-ботка промышленных глин виниловыми силанами (В) ускоряет экструзию, перемешивание в смесителе Бенбери и улучшает износостойкость материала.

Можно полагать, что относительно высокая износостойкость материала, полученная при таких испытаниях, будет также высокой при работе в контакте с- другим видом абразива.

или его термообработку, можно увеличить срок службы. В то же время для башмака гусеницы существенную роль играет его износ. Как известно, износ пропорционален твердости. Ударная вязкость и износостойкость материала башмака должны быть высокими. Каток опорный. Разруше-

Изменение износостойкости стали-—это также разрушение поверхности материала в зависимости от его твердости. При понижении температуры ударная вязкость стали 45 существенно изменяется в зависимости от термообработки. Это (хотя и косвенно) указывает на возможность охрупчи-вания стали не только в макрообъеме, но и в тонких поверхностных слоях, т. е. можно ожидать, что степень охруп-чивания в этом случае для тонких поверхностных слоев будет выше, чем в целом для макрообъема стали. При этом степень охрупчивания таких слоев должна быть пропорциональна их твердости. Поскольку макротвердость и микротвердость стали 45 при понижении температуры практически не изменяются, то можно утверждать, что при температуре 20°С на износостойкость материала в основном будет влиять разница в твердости исходных поверхностей, которая сохраняется и при понижении температуры. Но тогда сохраняется и разность в степени охрупчивания тонких слоев сталей с различной твердостью. Если же учесть утверждение И. В. Крагельского [119] об уменьшении числа циклов, требуемого для разрушения охрупченных слоев, то установленное изменение износостойкости стали 45 при понижении температуры объясняется вполне удовлетворительно.

абразивную износостойкость материала. Положительный эффект, полученный при натурных испытаниях башмаков трактора, подсказывает провести дальнейшие исследования в этом направлении. Следует испытать самые различные виды термического, термомеханического улучшения и другие способы обработки деталей и узлов, подверженных в условиях низких температур изнашиванию и действию динамических нагрузок. Нет сомнения, что будут найдены высокоэффективные пути повышения работоспособности машин, предназначенных для разработки мерзлых грунтов.

Газоабразивное изнашивание — широко распространенный вид поверхностного разрушения, свойственный пневмотранспортным установкам, струйным и ударным мельницам, дезинтеграторам, газовым турбинам на твердом топливе, трубопроводам и арматуре для добычи и транспортировки природного газа, лопастям вертолетов, горным и землеройным машинам и т. д. Большой урон от этого вида изнашивания стимулирует разработку новых и эффективных методов оценки износостойкости материалов. Сущность одного из них состоит в том, что испытуемые и эталонные образцы подвергаются одновременному воздействию потока абразивных частиц, создаваемого центробежным ускорителем со стандартными размерами рабочих органов при фиксированных режимах испытаний. Износостойкость материала оценивается путем сравнения его износа с износом эталонного образца. Воспроизводимость результатов при применении в качестве средства измерения износа аналитических весов достаточно высокая, однако требуется, чтобы накопленный весовой износ составлял 5 мг, что при малых скоростях частиц приводит к значительной продолжительности испытаний и большому расходу абразивного материала.

Коэффициент трения накладок, уже обгоревших в процессе работы, значительно выше, чем у нового «сырого» материала. Поэтому, чтобы получить с первых же торможений высокое значение коэффициента трения, следует провести термообработку материала «Ретинакс», заключающуюся в нагревании поверхности трения материала до 400—420° С (т. е. до начала выгорания легких составляющих фенолформальдегидной смолы) без свободного доступа окисляющей среды (например, в песке) до прекращения обильного дымовыделения [193]. Хотя «Ретинакс» при нагреве выше 450° С и не сгорает, но интенсивность его изнашивания резко возрастает. И все же в тормозных узлах с температурой 1000, 600 и 400° С износостойкость колодок из материала «Ретинакс» выше, чем износостойкость других видов фрикционных материалов, соответственно в 3, 6 и 10 раз. Прирабатываемость колодок из «Ретинакса» несколько затруднена вследствие его высокой износоустойчивости и изменения фрикционных свойств неработавшего материала под действием температуры (в связи с падением коэффициента трения). Поэтому в случаях применения указанного материала необходимо добиваться возможно более полного прилегания колодок к тормозному шкиву, протачивая для этого шкив и колодки. Для получения оптимальной прира-батываемости пары трения и получения максимальных начальных значений коэффициента трения рекомендуется [181] наносить на поверхность трения металлического элемента пары мягкий теплопроводный слой. В настоящее время исследовательские работы по изучению свойств «Ретинакса» широко ведутся в различных областях машиностроения и диапазон тормозных устройств с использованием этого материала непрерывно расширяется. Широкая экспериментальная проверка «Ретинакса» на тормозах шагающих экскаваторов, где температура нагрева достигает 360° С при давлении 7—12 кГ/см2 и где за одно торможение выделяется до 660 ккал (работа торможения примерно равна 2,6-105 кГм), показала значительное преимущество его перед другими существующими типами фрикционных материалов как по износоустойчивости, так и по стабильности величины коэффициента трения. Поверхности трения шкивов тормозных устройств в процессе работы полировались без заметных царапин или задиров. Срок службы тормозных накладок из «Ретинакса» оказался в 10—13 раз выше, чем из других материалов. Хорошую работоспособность «Ретинакс» показал также в тормозах буровых лебедок [194], где температура достигает 600° С при давлении р = 6-=-10 кГ/см2. В этих тормозах износостойкость материала «Ретинакс» оказалась в 6—7 раз выше, чем у асбокаучукового материала 6КХ-1. Срок службы материала «Ретинакс» в тормозах грузовых автомобилей оказался в 4—7 раз выше, чем у других асбофрикционных композиций. Проведенные лабораторные испытания «Ретинакса» в муфтах и тормозах кузнечно-прессового оборудования [192] (при р = Юч-13 536