Изменение изобарного

Увеличение твердости является основным и весьма эффективным средством повышения износостойкости деталей машин и инструмента, работающих в условиях скольжения по абразиву. При ударно-абразивном изнашивании в хрупкой и вязкой областях разрушения стали ее износостойкость различна. Причем при переходе из одной области в другую наблюдается пороговое изменение износостойкости, т. е. непрерывность этой зависимости нарушается. Как правило, влияние механических свойств стали на ее износостойкость в хрупкой области совершенно иное, чем в вязкой. Максимальная износостойкость стали наблюдается на границе хрупковязкого разрушения.

Опыты Мегера и Неля [111] были проведены на машине Амслера с роликами диаметром 40 мм. Напряжение сжатия составляло 43 кг/мм2. У высокопрочной стали (твердость по Бринеллю 170; предел выносливости ств = 61,7 кг/мм2) наблюдалось резкое изменение износостойкости в зависимости от нагрузки. При росте напряжения сжатия от 43 до 60 кг/мм2 скорость износа возросла от 19,1 до 81 мк2/об. У стали с сгв = 34 кг/мм2 и твердостью НВ-95 скорость износа измерялась от 35 до 104 мк2/об. Влияние термообработки на скорость износа этой марки стали видно из табл. 4 (при Р=43 кг/мм2).

Исходя из известных положений о повышении предела прочности, предела текучести и твердости сталей при понижении температуры, вопрос об ухудшении их изностойкости в этом случае представляется достаточно неясным. Тем не менее такая характеристика стали, как ударная вязкость, не может не оказать определенного влияния на изменение износостойкости [121]. Если же учесть, что низкая температура существенно1 снижает вязкость сталей, особенно после предварительного циклического налружения, то постановка исследований по выявлению влияния температуры на абразивное изнашивание различных материалов вполне правомерна.

Таким образом, выявлено, что износостойкость углеродистых сталей при низких температурах ухудшается. Изменение износостойкости сталей зависит от их -структуры, твердости и схемы взаимодействия с абразивом. Стали с мартек-ситной структурой при всех температурах испытаний имеют более высокую износостойкость, чем стали с другими типами структур. Однако, с учетом вязкостных свойств предпочтительнее использовать стали, подвергаемые закалке со сред-аим отпуском.

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.

При трении фрикционного материала по металлам с различными значениями коэффициента теплопроводности К в той паре, в которой металл обладает большим коэффициентом теплопроводности, поверхностная температура будет меньше, а температурный градиент во фрикционном материале — больше. Для этой пары значения коэффициента трения и износостойкость будут соответственно выше. На фиг. 327 показано изменение износостойкости вальцованной ленты 6КВ-10 при трении в одинаковых условиях по металлическим элементам, имеющим различную теплопроводность. Так, точка А получена при трении по стали 55ЛП, точка Б — по чугуну СЧ 15-32, а точка В — по биметаллическому шкиву, имеющему металлизированный слой, состоящий из 50% стали 10 и 50% Си.

Существенное влияние малого количества а- и карбидной фаз на сопряженную с ними у-фазу и происходящее при этом изменение износостойкости (как и в случае эффекта самосопряжения) являются следствием однородной микродеформации решетки, распространяющейся на тысячи атомных порядков -и обусловленной силами межкристаллитного воздействия на сопрягающиеся кристаллические решетки. Особенно интенсивно эффект упрочнения будет проявляться, если величина кристаллов новой фазы еще не превысила определенной критической величины дисперсности (или — в случае самосопряжения — определенной критической концентрации легирующего элемента).

На рис. 4 представлено изменение износостойкости и твердости от состава для двойных сплавов олово — свинец, а на рис. 5 — то же для двойных сплавов медь — никель. Из диаграмм видно, что с изменением состава сплавов закономерности изменения е и твердости Н у них различны, и ясно видно отсутствие соответствия в изменении этих свойств.

При температуре нагрева образцов свыше 500° износ начинает расти и при 600° превышает таковой при нормальной температуре в 1,5 раза. Изменение износостойкости с повышением температуры соответствует, таким образом, изменению предела прочности.

Опыты Мегера и Неля [111] были проведены на машине Амслера с роликами диаметром 40 мм. Напряжение сжатия составляло 43 кг/мм2. У высокопрочной стали (твердость по Бринеллю 170; предел выносливости ств = 61,7 кг/мм2) наблюдалось резкое изменение износостойкости в зависимости от нагрузки. При росте напряжения сжатия от 43 до 60 кг/мм2 скорость износа воз-росла от 19,1 до 81 мк2/об. У стали с сгв = 34 кг/мм2 и твердостью НВ-95 скорость износа измерялась от 35 до 104 мк2/об. Влияние термообработки на скорость износа этой марки стали видно из табл. 4 (при Р=43 кг/мм2).

Изменение износостойкости, связанное с накоплением износа, и изменение, обусловленное форсированием режима, могут сочетаться (см. рис. 1, модель 5). Тогда

За меру химического сродства к кислороду обычно принимают изменение изобарного термодинамического потенциалу - не абсолютные значения Н, а изменение величины энтальпии АЯ:

Возможность смачивания при самофлюсовании за счет восстановления окислов компонентами припоя и связывания в комплексы с другими окислами можно оценить по изменению изобарных потенциалов. Изменение изобарного потенциала реакции в первом случае:

Растеканию припоя выделившийся фосфор не препятствует, поскольку при температуре пайки он находится в газообразном состоянии и уносится с потоком газов. Наиболее важное значение имеет взаимодействие выделившегося фосфора с железом. Конечным продуктом такого взаимодействия должно быть соединение Fe3P, образование которого возможно при реакции 3Fe -f-+ РС13 = Fe3P + 1,5C12. Изменение изобарного потенциала этой реакции при температуре 727 °С равно +43500 Дж/моль, т. е. атмосфера треххлористого фосфора должна быть достаточно инертной по отношению к железу.

В общем случае изменение изобарного потенциала вещества при нагреве до температуры пайки Т2 определяется следующим уравнением [23]:

•моль. Изменение изобарного потенциала образования карбида

135,90 дж/град, нашли, что стандартное изменение изобарного

Изменение изобарного 'потенциала при восстановлении за-

Изменение изобарного потенциала реакции образования оки-

Изменение изобарного потенциала при протекании реакции

Изменение изобарного потенциала при протекании реакций

Рис. 19. Изменение изобарного потен-