Поверхностная активность

это достигается применением биметаллов (низкоуглеродистая сталь + коррозионно-стойкая сталь, сталь -[- титан и др.), а также поверхностным упрочнением (поверхностной закалкой, электроискровой обработкой и др.), нанесением тонких поверхностных слоев (металлизацией, напылением и пр.) или наплавкой слоев значительной толщины на поверхность.

Минимальные значения коэффициента запаса прочности для зубчатых колес с однородной структурой материала (улучшенных, объемно-закаленных) •% = 1,1; для зубчатых колес с поверхностным упрочнением >$н = 1А

Повышения коррозионно-ка-витационной стойкости деталей машин достигают: а) правильной конструкцией деталей (для уменьшения кавитационных эффектов); б) повышением прочности (твердости) и коррозионной устойчивости сплава (применение алюминиевых бронз, хромистой, хромоникелевой и хромомарганцевой стали и др.); в) поверхностным упрочнением (дробеструйным наклепом, обкаткой роликами, закалкой токами высокой частоты); г) нанесением различных защитных покрытий (наплавкой более стойких сплавов, хромированием, с помощью армированных эпоксидных покрытий и др.); д) применением катодной поляризации.

Р—коэффициент упрочнения, вводимый для валов с поверхностным упрочнением (табл. 12.9); 1)0 и гзг—коэффициенты, характеризующие чувствительность материала к асимметрии цикла изменения напряжений (см. рис. 1.4, в)

-+• Л.', - I I /Kv, ••-• коэффициент влияния абсолютных размеров поперечного сечения (см. табл. 16.6); Л', коэффициент влияния шероховатости поверхности (см. табл. 16.7); Kv коэффициент влияния упрочнения, вводимый для валов с поверхностным упрочнением; iji,, и ф, - коэффициенты, характеризующие чувствительность

Эффективный коэффициент концентрации дополнительно снижают: местным поверхностным упрочнением материала, применением материалов менее чувствительных к концентрации напряжений.

При твердости зубьев ^.НВ 350 урс — 0,3. Для зубьев с поверхностным упрочнением •у/Ъ = 0,25, за исключением азотированных, для которых YFC = 0,1,

долговечность до зарождения усталостных трещин и во взаимосвязи с деформационными характеристиками всего объема металла определяет уровень предела выносливости, а также уровень порогового коэффициента интенсивности напряжений, необходимого для старта усталостной трещины. Наличие концентраторов напряжений (например, от грубой механической обработки) и других дефектов на поверхности, остаточных напряжений растяжения, агрессивной среды и ряда других факторов приводит к снижению предела выносливости. Как правило, все виды обработки, создающие сжимающие напряжения на поверхности, такие, например, как поверхностное пластическое деформирование, различные виды химико-термических обработок и т.п., повышают предел выносливости металлических материалов, препятствуя раскрытию трещин. На рис. 48 представлены данные по влиянию дробеструйной обработки (с различным размером дроби) на усталость мартенситностарею-щей стали с 1 8%Ni в условиях кругового изгиба. Видно, что дробеструйная обработка вне зависимости от диаметра дроби существенно повышает ограниченную долговечность и предел выносливости. При больших долговсчно-стях образцов с поверхностным упрочнением зарождение усталостных трещин всегда происходит под упрочненным поверхностным слоем.

где п — частота вращения того из колес, для которых определяется допускаемое напряжение; Lh — заданная долговечность (ресурс) передачи в часах. Предельные значения коэффициента долговечности: Zjvmax=l,8 для зубьев с поверхностным упрочнением; Zjvmax = 2,6 для зубьев с однородной структурой материала (нормализация, улучшение, объемная закалка).

Коэффициент запаса прочности 5Н=1,1 для зубчатых колес с однородной структурой материала; SH = 1 ,2 для колес с поверхностным упрочнением зубьев; для передач, выход из строя которых связан с тяжелыми последствиями, значения коэффициентов следует увеличивать до Sg = l,25 и SH=1,35 соответственно.

Приведенное выражение показывает пути снижения интенсивности изнашивания: уменьшение плотности накопленной материалом энтропии, локализация энергетических процессов в тонком поверхностном слое изнашиваемого материала, применение материалов с максимальным значением SQ или повышение этой величины различными методами (поверхностным упрочнением, легированием элементами с высокими энергиями активации и др.). Однако оно не отражает влияния отдельных физических и химических процессов на увеличение плотности накоплений энтропии и производства избыточной энтропии, которые необходимо знать для теоретической оценки долговечности или износостойкости узла трения. Не умаляя ценности полученных результатов, необходимо отметить, что они не позволяют выразить общую связь внешних взаимодействий с термодинамическими и физико-химическими процессами в трибосистеме, определяющими интенсивность изнашивания или долговечность различных трибосистем.

где и — скорость реакции; S — поверхность, на которой протекает реакция; k — константа скорости реакции; с' — поверхностная активность или концентрация реагирующего вещества, т. е. его активность или концентрация в слое жидкости, расположенном на поверхности металла; Q — энергия (теплота) активации реакции; R — газовая постоянная; Т — абсолютная температура. Если металл погрузить в раствор его соли, то для удельных

Поверхностная активность

Поверхностная активность

Объёмная активность .... Поверхностная активность Поглощённая доза излуче-

ограничимся здесь лишь изложением вопросов, связанных непосредственно с принципами определения 0 и Aipj. Для нахождения в и Aipj снимается серия электрокапиллярных кривых (рис. 8) в фоновом растворе (коррозионная среда) и в нем же, но в присутствии различных количеств ингибитора (коррозионная среда -f ингибитор). В фоновом растворе обычно присутствуют частицы, поверхностная активность которых хотя и невелика, но все же отличается от нуля. Потенциал максимума электрокапиллярной кривой в фоновом растворе (кривая /) в силу этого не совпадает с нулевой точкой Hg^W — константой, характерной для системы ртуть — вода, а представляет собой потенциал незаряженной

Во втором случае принято говорить о межмолекулярном синергизме. Для его проявления необходима высокая поверхностная активность как катионной, так и анионной составляющих ингиби-

(ДМТМ) — к числу анионоактивных и одно (ДПХ) — к катионо-активным. Их поверхностная активность на ртути при потенциале, отвечающем потенциалу кислотной коррозии цинка по приведенной шкале, возрастает в ряду: К, ДМТМ, ПМФХ, ДПХ. В том же порядке увеличивается и их ингибирующее действие при коррозии цинка в серной кислоте

^поверхностная активность и пластифицирующее действие органических катионов коррелируют между собой. Несмотря на некоторое пластифицирующее действие эффективных ингибиторов коррозии, их защитное действие намного выше и способствует увеличению работоспособности напряженного металла в коррозионных средах.

Таким образом, три характеристики — ингибирующий эффект, / поверхностная активность и пластифицирующее действие органических катионов коррелируют между собой. Несмотря на некоторое пластифицирующее действие эффективных ингибиторов коррозии, их защитное действие намного выше и способствует увеличению работоспособности напряженного металла в коррозионных средах. 150

Работы по исследованию влияния углерода на а железа можно разделить на три группы. К первой группе относятся исследования [42, 68, 89, 97, 105], в которых обнаружена значительная поверхностная активность углерода в жидком железе. Однако методические погрешности снижают надежность данных этих работ.

В исследованиях третьей группы [5, 7, 12, 27, 35, 36, 40, 77, 100, 104, 92, 62] обнаружена незначительная поверхностная активность углерода в жидком железе при довольно высоком значении а чистого железа. К исследованиям этой группы относится и наша