Образования металлических

§ 12. Основной принцип образования механизмов :....... 52

Рассматривается общая теория образования механизмов как совокупности связанных между собой тел, обладающих различными формами движения. Изучаются кинематические и динамические характеристики механизмов в зависимости от их геометрических параметров и действующих на механизмы сил.

§ 12. Основной принцип образования механизмов

/°. Основной принцип образования механизмов был впервые сформулирован в 1914 г. русским ученым Л. В. Ассуром. Им был продолжен и развит метод образования механизмов путем после-

§ 12. ОСНОВНОЙ ПРИНЦИП ОБРАЗОВАНИЯ МЕХАНИЗМОВ

В § 12 был установлен основной принцип образования механизмов, состоящий в последовательном присоединении к начальным звеньям и стойке групп, степень свободы WFp которых равна

§ 12. Основной принцип образования механизмов........ 52

Рассматривается общая теория образования механизмов как совокупности связанных между собой тел, обладающих различными формами движения. Изучаются кинематические и динамические характеристики механизмов в зависимости от их геометрических параметров и действующих на механизмы сил.

§ 12. Основной принцип образования механизмов

1°. Основной принцип образования механизмов был впервые сформулирован в 1914 г. русским ученым Л. В. Ассуром. Им: был продолжен и развит метод образования механизмов путем после-

§ 12. ОСНОВНОЙ ПРИНЦИП ОБРАЗОВАНИЯ МЕХАНИЗМОВ

Холодная сварка — сварка, при которой соединение образуется при 'значительной пластической деформации без внешнего нагрева соединяемых поверхностей. Физическая сущность процесса заключается в сближении за счет пластической деформации свариваемых поверхностей до образования металлических связей между ними и получения таким образом прочного сварного соединения. Отличительной особенностью холодной сварки является необходимость значительной объемной пластической деформации и малой степени ее локализации в зоне контакта соединяемых материалов. Это связано с необходимостью разрушения и удаления окисных пленок из зоны контакта механическим путем, т. е. за счет интенсивной совместной деформации. Большое усилие сжатия обеспечивает разрыв окисных пленок, их дробление и образование чистых поверхностей, способных к схватыванию.

В газообразном состоянии никель имеет конфигурацию 3d84s2, что соответствует двум d-электронным вакансиям или двум неспаренным d-электронам в третьей оболочке атома (максимальное число размещенных d-электронов равно 10, например у атома меди: 3d104s). В процессе конденсации, затвердения и образования металлических связей неспаренныё электроны каждого атома никеля стремятся спариться с неспаренными электронами соседних атомов. Это приводит к уменьшению числа электронных вакансий в твердом никеле по сравнению с газообразным, чем и объясняется определенное значение: 0,6 вакансий или 0,6 неспаренных электронов на атом никеля. Если принять, что спаривание d-электронов возрастает со сближением атомов в сплаве и является линейной функцией от концентрации никеля, то число вакансий на атом никеля можно считать равным 2—(2 — — 0,6) ат. % Ni/ЮО, что соответствует двум вакансиям при нулевом содержании Ni и 0,6 вакансиям при 100 % Ni. Сплав теряет характеристики переходного металла, имея такой состав, при котором общее число d-вакансий равно числу неспаренных, до-норных (один на атом меди) или:

1. Источником образования металлических оксидов является кокс, который содержит

лических решеток как следствие совместного пластического деформирования материалов. При трении деталей машин этот процесс практически мгновенно приводит к резкому изменению условий трения, что может вызывать заедание и отказ данной пары. Как показали исследования А. П. Семенова [179], для возникновения схватывания необходимо преодоление некоторого энергетического порога. Это объясняется тем, что для образования металлических связей между различно ориентированными кристаллическими решетками надо затратить определенное количество энергии для деформации и такой ориентации'решеток, при которой возможно их взаимодействие. Освобождаемая в первичных актах соединения поверхностная энергия воспринимается объемами металла, непосредственно прилегающими к зонам соединения, в виде теплоты и дополнительных искажений кристаллической решетки. Образовавшиеся участки соединения можно рассматривать как двухмерные зародыши полного соединения. Если сумма выделившейся энергии, уже запасенной кристаллической решеткой, достаточна для образования металлических связей в зонах, ' прилегающих к границе зародыша, начнется самовозбуждающийся процесс увеличения площади соединения—своеобразная разветвляющаяся цепная двухмерная реакция.

3. Проведен термодинамический анализ и выявлены характерные особенности процесса образования металлических и карбидных покрытий на графите.

А. П. Семенов предложил теорию «схватывания» металлов, т. е. образования металлических связей, в результате совместного пластического деформирования, приводящего к объединению кристаллических решеток. Для схватывания реальных металлов необходимо преодоление некоторого энергетического порога или барьера (энергии активации), величина которого зависит от степени рассогласования кристаллических решеток и «гибкости» связей в кристаллах данных металлов. При сдавливании двух чистых поверхностей поликристаллического металла могут образоваться лишь отдельные металлические связи или мельчайшие участки соединения благодаря случайному совпадению направлений кристаллических связей и^~ф?гу1стуаци^и^эяертш{.<]хватьюаш{еобъ1чно-нрои€ходит при-отсутствии нагрева или при нагреве ниже температуры рекристаллизации.

Исследование процессов схватывания в деталях машин на образцах в лабораторных условиях, и анализ литературных данных позволяют заключить, что схватывание является процессом образования металлических связей между двумя сопряженными поверхностями металлов.

Процессы схватывания первого и второго рода физически близки друг другу, в основе их лежит процесс образования металлических связей, возникающих в результате пластических деформаций сопряженных поверхностей металлов, что является первопричиной возникновения и развития явлений схватывания. Однако воздействие пластической деформации на образование и развитие этих процессов различно.

В обычных условиях сблизить атомы двух металлических тел на такое расстояние, при котором возникают ощутимые металлические связи и происходит прочное их сцепление, представляет значительные трудности, так как на поверхности большинства металлов образуются прочные адсорбированные пленки различных газов, окислов и загрязнений, толщина которых достигает десятков и сотен ангстрем. Адсорбированные пленки газов прочно соединяются с металлами, поэтому удаление их очень сложно, кроме того, при удалении пленки мгновенно образуется новая. Прочные и относительно толстые неметаллические пленки на поверхности металлов препятствуют в обычных условиях сближению атомов поверхностных слоев на расстояние, необходимое для образования металлических связей.

Кроме того, в практике после любой обработки поверхность металла имеет значительную шероховатость, в связи с чем фактическая площадь контакта сопряженных поверхностей настолько мала, что если в местах контакта и были бы созданы условия для образования металлических связей, то эти связи практически были бы неощутимы.

Исследование процессов схватывания в деталях машин на образцах в лабораторных условиях и анализ „литературных данных позволяют заключить, что схватывание является процессом образования металлических связей между контактируемыми поверхностями металлов. Необходимыми условиями возникновения металлических связей являются: