Относительную износостойкость

представляет собой условную нагрузку в кгс, вызывающую относительную деформацию е = 1. Соответствующий коэффициент упругости

представляет собой относительную деформацию при приложении нагрузки 1 кгс.

Следовательно, угол сдвига у характеризует относительную деформацию при сдвиге.

Для количественной характеристики различных вариантов деформации в механике и физике используются представления об абсолютных и относительных деформациях. При этом абсолютная деформация отражает абсолютное изменение какого-либо линейного размера, углового размера, площади сечения и т. д. Относительная деформация характеризует относительное изменение тех же величин, поэтому относительную деформацию часто определяют как отношение абсолютного изменения того или иного параметра (абсолютной деформации) к первоначальному значению этого параметра.

зерен, но, наоборот, увеличил ее в полтора раза. По нашему мне> нию, это прямо указывает на то, что в когерентные границы выстроились дислокации, которые ранее были в более неравновесном состоянии (например, в скоплениях перед барьерами). Хотя величина плотности субзерен проходит через максимум с ростом температуры отпуска (см. табл. 2), относительная деформация решетки, действительно характеризующая ее среднюю энергию упругих искажений, монотонно уменьшается с ростом температуры отпуска. Следовательно, повышение температуры отпуска монотонно приближает металл к равновесному состоянию, как и следовало ожидать. На относительную деформацию решетки оказывает влияние как средняя плотность дислокаций, так и качество дислокационных скоплений.

Сравнительная оценка величины пластической деформации проводилась по результатам рентгеновского анализа и измерения микротвердости, приведенным в предыдущем параграфе. Ширина линии (220) a-Fe и микротвердость при нагрузке на пирамиду Р = 50 гс сопоставлялись с аналогичными характеристиками при простом растяжении. В соответствии с [87, 88] тарировочные графики строились в координатах (Д5/50)'/г линии (220) a-Fe и (Д//Д///1Л,,)12 — (Д/Д)1/2. Для их построения использовались плоские образцы, отожженные в вакууме при 830—850 °С. В рабочей части образцов по их центру на расстоянии 45 мм с помощью прибора «Роквелл» наносились два отпечатка. Точное (до третьего знака) расстояние между ними измерялось компаратором. Затем образцы растягивались до определенной, заранее заданной степени деформации на пятитонной универсальной машине УМ-5. За относительную деформацию принималось изменение расстояния между отпечатками после растяжения, отнесенное к первоначальному расстоянию. Рентгенографирование и измерение микротвердости проводилось до и после растяжения. Каждое значение ширины линии (220)a-Fe является средним из шести, микротвердости — из десяти значений. Тарировочные графики представлены на рис. 35. Наличие на них точки перегиба свидетельствует о начале разрушения материала. На основании тарировоч-ных графиков и средних максимальных значений (Дб//?0)'/! и (АНц/НцоУ''* для каждой нагрузки была определена величина остаточной деформации (табл. 5) [110].

В случае, когда компонентой эффективного напряжения можно пренебречь, общее напряжение определяется внутренним напряжением. Если применим относительную деформацию гг и относительное напряжение о> в петле, гг = е0 + е и сгг = а0 + а для растяжения и ег = е„ — е и о> = ста — а — для сжатия, то обе полупетли можно выразить посредством функции G (x) в форме

выражает относительную деформацию образца. Другими

Таким образом, относительную деформацию ех можно представить в виде суммы трех величин:

Применение действительного интегрирования не ограничено определенными типами упругого элемента. Оно не требует свободного пространства, находящегося на оси симметрии, и отдельные чувствительные элементы не должны обязательно воспринимать измерительный ход упругого элемента (в свободном пространстве); им требуется измерить относительную деформацию. Эти измерения деформации могут производиться как на поверхности упругого -элемента, так и в его объеме (в специальных отверстиях). Датчик с действительным интегрированием должен иметь возможно больше чувствительных элементов. Это можно реализовать только при наличии таких чувствительных элементов, которые просты и дешевы, просто закрепляются на нужных местах упругого элемента и изготовляются совершенно одинаковыми.

Повышение температуры увеличивает относительную деформацию образцов. Характер изменения хладотекучести во времени при различных температурах (рис. 13, а) можно проследить на графитированнрм фторо-пласте-4 (20% коллоидного графита).

нагрузке и отсутствии нагрева. Относительную износостойкость е определяют по формуле е = (Д/УЛ/!,) (d-JdH)'', где Д/-:1 и Л/,, — абсолютным линейный износ эталонного и испытуемого образцов, мм; d? и <Ат — фактический диаметр эталонного и испытуемого образцов, ми.

Так, проф. М. М. Хрущев и М. А. Бабичев [217] исследовали различные материалы и сплавы на износ при трении об абразивное полотно и определяли так называемую относительную износостойкость материалов е, т. е. отношение износа эталонного материала к износу испытуемого. Исследования показали^ что основной характеристикой абразивной износостойкости является твердость металлов и сплавов. Для чистых металлов и термически необработанных сталей имеется линейная зависимость между их твердостью и износостойкостью:

В испытаниях на изнашивание применяются различные критерии оценки износостойкости материалов: величина линейного или весового износа, интенсивность, скорость или темп изнашивания, относительная износостойкость и т. д. При абразивном изнашивании в .качестве критерия обычно используют относительную износостойкость [114, 115, 132]. Она выражается отношением износа эталона к износу (линейный, объемный или весовой) исследуемого материала.

Самый .простой способ оценки относительной износостойкости материалов—взвешивание образцов до и после испытаний на изнашивание. Однако в этом случае (нельзя сравнивать между собой износостойкость материалов с различной плотностью. При этом использование линейного или объемного износа для расчета относительной износостойкости материалов более оправдано. Между тем взвешивание образцов дает более точные результаты, чем их измерение. Следовательно, наиболее рационально определять весовой износ материалов по результатам опытов с дальнейшим его пересчетом на объемную относительную износостойкость, которую можно определить из выражения

А. А. Великанова [24] при разработке методики испытания материала почворежущих лезвий на изнашивание испытывала стали марок 65Г и У8 с различной термической обработкой. В результате испытаний подтверждается прямо пропорциональная зависимость износостойкости от твердости. Сталь 65Г, закаленная с последующим отпуском при 200 °С, имеет относительную износостойкость в 2,39 раза, а сталь У8 закаленная, — в 3,82 раза большую, чем сталь 65Г в отожженном состоянии. Таким образом, износостойкость стали У8 в закаленном состоянии в 1,5 раза больше, чем у стали 65Г при закалке с последующим отпуском при 200 °С. Влияние содержания марганца на износостойкость при абразивном изнашивании исследовалось также Ю. А. Шульте и др. [261] на специальных установках, моделирующих изнашивание проушин траков гусениц. Как показали исследования, наивыгоднейшими пределами содержания марганца в стали для траков являются 9—11%, что соответствует марке ПОЛ, химический состав которой должен быть следующим: С 0,9—1,3%; Мп 9—11%; Мп/С > 8,0: Si <1,2%; P<0,12%; S<0,2%; Сг < 1,0%.

М. А. Бабичев [7] исследовал изнашивание пластмасс при трении об абразивную поверхность на машине Х4-Б. Результаты лабораторных исследований приведены в табл. 9, в которой за относительную износостойкость взято отношение износа эталона из органического стекла к износу испытуемого образца.

Можно говорить о двух разных возможных назначениях испытаний на машине Х4-Б. Было найдено, что одним из факторов, влияющих на результаты опытов, является отношение твердости абразива к твердости испытуемого образца: если это отношение больше критической величины, то соотношение твердостей не оказывает влияния на относительную износостойкость, а если меньше — оказывает.

Самым распространенным абразивом являются минералы, состоящие из SiO2 — кварц, кремень. Их твердость от 900 до 1300 кг/мм2, т. е. того же порядка как закаленная инструментальная сталь, твердые наплавки, карбиды металлов. При испытании этих материалов на изнашивание на машине Х4-Б и применении кремневой шкурки (твердость Н — 900 кг/мм2) соотношение твердостей абразива и металла будет сказываться, а именно, —• относительная износостойкость будет получаться более высокой, чем при применении более твердого абразива. В таком случае относительная износостойкость уже не будет связана с физическими свойствами испытуемого материала, она будет указывать на вероятную относительную износостойкость данного материала в условиях эксплуатационной службы при трении о почву, содержащую кварцевый песок. В этом случае испытание переходит в другую группу — в испытания, проводимые в практических целях.

Относительную износостойкость определяют исходя из потери массы (веса) тогда, когда удельные веса испытуемого материала и эталона практически одинаковы. В противном случае пользуются формулой (1), измеряя линейный износ микрометром.

Относительная износостойкость определяется аналогично тому, как это было изложено применительно к испытанию на машине Х4-Б. Поскольку для износа деталей машин имеет значение изменение размеров, то основным способом определения относительной износостойкости является ее выражение как отношение линейных из-носов эталона и испытуемого образца. Если поверхности трения обоих образцов будут несколько отличаться по своим размерам, а величины нагрузок на эталон и испытуемый образец одинаковы, то линейные износы следует привести к одинаковому удельному давлению (к номинальному). Сами линейные износы определяются путем вычисления, исходя из потери массы (путем взвешивания), учета удельного веса и изношенного.лбъема (при большой потере массы следует учитывать непостоянство поверхности трения, меняющейся из-за скоса образца). Если удельные веса эталона и испытуемого образца практически одинаковы, относительную .износостойкость определяют как отношение потерь массы (уменьшение веса) эталона и испытуемого образца-; в этом случае никакого приведения к одинаковым' удельным нагрузкам или учета непостоянства поверхностей трения образцов не делают.

Сопоставление влияния на относительную износостойкость одновременного легирования бором и титаном по сравнению с легированием только бором или только титаном показывает, что одновременное легирование этими двумя элементами неблагоприятно сказывается на свойствах наплавок. Износостойкость сплавов, содержащих 1,2—1,6% С, 5—10%! Сг и 0,8—1,4% Ti, снижается при введении бора (рис. 18).