Окислительного характера

При длительном трении сопряженных поверхностен, в случае нормального износа окислительное изнашивание наблюдается п подшипниках скольжении, палах, втулках, поршневых кольцах и т. д.

личеством кислорода, насыщающего при трении поверхностные слои. В области // его количество возрастает в 30-100 раз по сравнению с исходным содержанием. Поэтому при малых скоростях в области / наблюдается изнашивание при схватывании, в области // - механо-химическое (окислительное) изнашивание с минимальной интенсивностью изнашивания, а в области /// - изнашивание при схватывании при повышенной температуре.

5.2. ОКИСЛИТЕЛЬНОЕ ИЗНАШИВАНИЕ

Окислительное изнашивание наблюдается при трении металлов и сплавов без смазочного материала или при недостаточном его количестве в атмосферных условиях при нормальных и повышенных температурах окружающей среды.

5.2. Окислительное изнашивание ...................................................... 130

Окислительное изнашивание происходит при наличии на поверхности трения защитных пленок, образовавшихся в результате взаимодействия материала с кислородом (см. выше). ;

Средней скорости (стадийные процессы) Усталостное малоцикловое изнашивание (при хрупком разрушении) Изнашивание при молекулярном переносе Окислительное изнашивание (3-я форма)

Медленные процессы Усталостное изнашивание Изнашивание при избирательном переносе Окислительное изнашивание (1-я и 2-я -формы)

окислительное изнашивание — при контактных напряже-

Коррозионно-механическое изнашивание происходит при одновременном воздействии на металл агрессивной среды и трения, удаляющего продукты взаимодействия металла со средой; такие условия возникают в машинах химического производства, в узлах трения, смазываемых маслами, содержащими химически-активные присадки (например, ускоряющие приработку). Сюда же следует отнести окислительное изнашивание кислородом воздуха, являющееся наиболее частым и наименее интенсивным, сравнительно с другими видами изнашивания (оксидная пленка, возникающая на металле, защищает металл от непосредственного металлического контакта и от схватывания). Коррозионно-механическое изнашивание исследовалось применительно к химическому машиностроению и к машинам пищевой промышленности. Окислительное изнашивание подробно исследовано в работе 1106].

Окислительным износом называется процесс, который характеризуется такими явлениями: при сравнительно небольших скоростях (различных в зависимости от условий смазки и материалов трущейся пары) на поверхностях трения образуются чешуйки и пленки химических соединений металла с кислородом. Тончайший слой этих соединений при трении постепенно перетекает и уносится из зоны трения. Вторая стадия окислительного износа типична для повышенных скоростей скольжения. В этой стадии на поверхности возникают сплошные слои твердых и хрупких окислов. Износ при этом обусловлен периодическим выкрашиванием этих слоев. Окислительное изнашивание — не интенсивный процесс. Поскольку износ вообще — неизбежное явление, окислительное изнашивание следует считать желательным.

компонентных сплавов с добавками никеля, марганца, железа. Представительными промышленными сплавами являются бронзы марок БрА5, БрАЖ9-4, БрАЖ9-4Л, БрАЖШО-10-4, БрАМц9-2, БрАМц9-2Л, БрАЖМц 10-3-1,5. Предел текучести бронз этой группы может достигать 60—70 кг/мм2. Алюминиевые бронзы обладают высокой коррозионной стойкостью в ряде сред окислительного характера и в морской воде при больших скоростях ее потока. При содержании алюминия больше 9,2 % может происходить выделение фаз типа СиА!2 по границам зерен, растворение которых в морской воде приводит к коррозионному растрескиванию и к обезалюминиванию. Алюминиевые бронзы в большей степени, чем оловянные, подвергаются питтин-гу в стоячей морской воде.

. К аустенитному классу относятся стали 12Х18Н10Т, ШХ14П4НЗТ, 10Х17Н13М2Т, ОООХ20Н20С5, ОЗХ21Н21М4ГБ, 06ХН28МДТ и др. Наиболее распространенные стали 12Х18Н10Т и IOX17H18M2T, производство которых в настоящее время составляет 70.—75% от общего объема производства коррозионноетой-ких сталей. Типитаое применение стали 12Х18Н1 ОТ — среды окислительного характера, например, азотная кислота. _;Сталь 12Х18Н10Т сохраняет высокую коррозионную стойкость в азот-

Стали 10Х14Г14НЗТ и 10Х14АГ15 разработаны как экономно-легированные по никелю заменители стали 12Х18Н10Т для работы в средах окислительного характера. В связи с несколько пониженным содержанием хрома, а также частичной заменой никеля в стали 10Х14Г14НЗТ марганцем и полной заменой никеля в стали 10Х14АП5 марганцем и азотом, их коррозионная стойкость ниже, чем стойкость стали 12Х18Н10Т.

Сплавы никеля с хромом (80 : 20) давно используют как жаропрочные материалы. В последнее время разработан ряд корро-зионностойких, немагнитных, высокопрочных сплавов, содержащих 30—60% Сг, например, 40ХНЮ, 47ХНМ, 47ХНЮ, имеющих хорошую коррозионную стойкость в кипящей 65% азотной кислоте и средах на ее основе [66, 671. Другой никельхромовый сплав Х50Н50 значительно превосходит по коррозионной стойкости в средах окислительного характера сталь 12Х18Н10Т.

Деформируемые, свариваемые, высококоррозионностойкие сплавы на никелевой основе созданы путем легирования никеля элементами, обладающими более высокой коррозионной стойкостью и растворяющимися в никеле в значительных количествах. Такими элементами, прежде всего, являются хром и молибден. Молибден хорошо сопротивляется действию соляной, серной и фтористоводородной кислот; хром стоек в азотной кислоте. Поэтому никелевые сплавы, легированные молибденом, обладают высокой стойкостью в средах восстановительного характера, никельхро-миетые сплавы—: в средах окислительного характера и никель-хромомолибденовые сплавы — в средах окислительно-восстановительного характера.

При атомно-водородной сварке присадочным металлом обычно служат проволока или полоски металла примерно такого же химического состава, как и основной металл. Защита металла от вредного воздействия атмосферного воздуха при атомно-водородной сварке весьма совершенна, вследствие чего угар элементов в дуге очень незначителен. Отмечаемое понижение содержания углерода в металле шва (по сравнению с его содержанием в присадочном металле; объясняется не реакциями окислительного характера, а взаимодействием водорода с углеродом. При сварке малоуглеродистой стали понижение показателей прочности вследствие снижения концентрации углерода в металле шва полностью компенсируется его легированием вольфрамом (0,07— 0,10%). В тех случаях, когда необходимо со-

Химические процессы, протекающие в мартеновской печи, являются процессами окислительного характера. Металлическая шихта (чугун и железный скрап) подвергается действию кислорода печных газов и окислов железа, вводимых вместе со скрапом (ржавчина) и в виде железной руды. В период расплавления окисление примесей С, Si, Р и Мп происходит преимущественно за счёт кислорода атмосферы печи:

15Х25Т Детали, не подвергающиеся действию ударных нагрузок, работающие в средах окислительного характера

При сварке открытой дугой, несмотря на неокислительный характер покрытия, титан, содержащийся в электродном стержне, практически целиком окисляется, по-видимому, из-за недостаточной защиты жидкого металла от кислорода воздуха и окислительного характера атмосферы дуги, обусловленного диссоциацией карбонатов.

Из сталей ферритного класса (Fe— ISCr) изготавливают предметы домашнего обихода и кухонной утвари, оборудование заводов пищевой и легкой промышленности, системы выхлопных газов автомобилей и др. Стали (Fe—25...28Сг) используются для сварных конструкций, работающих при температурах не ниже -20°С без ударных нагрузок; для деталей печной арматуры с рабочей температурой до 1000°С: чехлы термопар, трубы пиролизных установок, теплообменников; как коррозионно-стойкий материал при температурах эксплуатации до 300...350 °С для сред окислительного характера; для оборудования по производству каустической соды и др.

Металлопрокат из аустенитных нержавеющих сталей, как было отмечено выше, — наиболее распространенный вид металлопродукции из высоколегированных сталей, применяемый практически во всех областях промышленности и строительства. Такая востребованность аустенитных хромоникелевых сталей обусловлена уникальным комплексом физико-механических и коррозионных свойств. Стали этого класса парамагнитны, имеют только им присущее сочетание прочности, пластичности, вязкости вплоть до водородных (-253 °С) и гелиевых (-269 °С) температур, свариваемости, коррозионной стойкости во многих средах окислительного характера. Эти стали широко используются для сварных конструкций различного назначения в химической, пищевой и других отраслях промышленности и машиностроении.