Деформация поверхности

Повышение усталостной прочности при кратковременных перегрузках объясняется деформационным упрочнением, происходящим при пластических деформациях'микрообъемов материала, сходным с упрочнением при наклепе. Установлено, что под действием пластических деформаций происходят упрочняющие процессы: разупорядочение кристаллических решеток; увеличение плотности дислокаций; измельчение кристаллических блоков и увеличение степени их разориентировки; зубчатая деформация поверхностей спайности в результате выхода пластических сдвигов на поверхность зерна и, как следствие, увеличение связи между зернами. Уменьшается растворимость С, О и N в а-железе; эти элементы выпадают из твердых растворов, образуя высокодисперсные карими, _оксидц_Н-нитриды в виде облаков, блокирующих распространение дислокаций. В закаленных сталях происходит распад остаточного аустенита, превращающегося в мелкоигольчатый мартенсит деформации.

Взаимное внедрение и деформация поверхностей трения обусловливают напряженно-деформированное состояние поверхностных слоев. Упругопластическая деформация является основным процессом, определяющим характеристики внешнего трения. Это объясняется ее непосредственным участием в процессах контактирования и сопротивления перемещению при трении, а также в процессах теплообразования, формирования эксплуатационного состояния поверхности, сил трения и поверхностного разрушения.

Упрощенная схема процесса в начальной фазе выглядит следующим образом: перемещение и деформация поверхностей под действием переменных касательных напряжений —> коррозия —» разрушение окисных и других пленок —> обнажение чистого металла и местное схватывание —> разрушение очагов схватывания и адсорбция кислорода на обнаженных участках.

Повышение усталостной прочности при кратковременных перегрузках объясняется деформационным упрочнением, происходящим при пластических деформациях микрообъемов материала, сходным с упрочнением при наклепе. Установлено, что под действием пластических деформаций происходят упрочняющие процессы: разупорядочение кристаллических решеток; увеличение плотности дислокаций; измельчение кристаллических блоков и увеличение степени их разориентировки; зубчатая деформация поверхностей спайности в результате выхода пластических сдвигов на поверхность зерна и, как следствие, увеличение связи между зернами. Уменьшается растворимость С, О и N в а-железе; эти элементы выпадают из твердых растворов, образуя высокодисперсные карбиды, оксиды и нитриды в виде облаков, блокирующих распространение дислокаций. В закаленных сталях происходит распад остаточного аустенита, превращающегося в мелкоигольчатый мартенсит деформации.

тенсивное снижение переноса, чем коэффициента трения. Уменьшение износа происходит за счет уменьшения размера отделившихся частиц. Экспериментальными исследованиями М.М. Хрущева и Р.М. Матвеевского было показано существенное влияние температуры тел на смазывающую способность граничных пленок. На критическую температуру разрушения граничной пленки оказывала влияние пластическая деформация поверхностей. С увеличением нагрузки в опытах с шарами низкой твердости критическая температура смазки уменьшалась. Работами Г.В. Виноградова и его сотрудников было показано, что в условиях граничного трения стальных поверхностей большое значение имеют окислительная активность газовой среды, склонность к окислению смазочного материала и условия транспортировки молекулярного кислорода к зонам трения.

Справедливость приведенных рассуждений подтверждена данными экспериментов. Однако максимальное значение силы трения, подсчитанное по формуле (7), меньше фактического примерно в 10 раз, по-видимому, потому, что при перемещении плунжера происходит не только скольжение по поверхностям плунжера и гильзы частиц, попавших в зазор, но и микрорезание, а также упругая и пластическая деформация поверхностей стенок щели и частиц загрязнений, вызванных наличием шероховатости и неровности канала.

При определении угла поворота гайки по формуле (501) не учитывается деформация в резьбе пары гайка — шпилька, а также деформация поверхностей торца гайки и плоскости подрезки фланца. Иссле-

Существует три вида герметизирующих сопряжений поверхностей: сопряжение поверхностей с натягом (рис. 5.7, а), при котором за счет внешнего усилия происходит деформация поверхностей с внедрением одного поверхностного слоя в другой; сопряжение поверхностей с зазором, который заполняется рабочей жидкостью или газом (рис. 5.7, б); граничное сопряжение уплотняющих поверхностей (рис. 5.7, б), при котором происходит соприкосновение адсорбированных на металлических поверхностях пленок.

активности атомов пластически деформируемой кристаллической решетки. Разрушение окисных пленок сопровождается схватыванием металлов. По другому варианту упрощенная схема процесса в начальной фазе такова: перемещение и деформация поверхностей под действием переменных касательных напряжений — коррозия —• разрушение окисных и других пленок — обнажение чистого металла и местами схватывание — разрушение очагов схватывания и адсорбция кислорода на обнаженных участках.

Взаимное внедрение и деформация поверхностей трения обусловливают напряженно-деформированное состояние поверхностных слоев. Упругопластическая деформация является основным процессом, определяющим характеристики внешнего трения. Это объясняется ее непосредственным участием в процессах контактирования и сопротивления перемещению при трении, а также в процессах теплообразования, формирования эксплуатационного состояния поверхности, сил трения и поверхностного разрушения.

Упрощенная схема процесса в начальной фазе выглядит следующим образом: перемещение и деформация поверхностей под действием переменных касательных напряжений —» коррозия —» разрушение окисных и других пленок —» обнажение чистого металла и местное схватывание —> разрушение очагов схватывания и адсорбция кислорода на обнаженных участках.

При проектировании экструзионных головок необходимо иметь в виду, что общий поток расплава разбивается перемычками решетки, ребрами дорнодержателя и другими преградами на отдельные потоки. Для сваривания необходимо достаточное давление в расплаве и эффективная деформация поверхностей контакта сливающихся потоков, что обеспечивается монотонным уменьшением площади поперечного сечения подводящего и переходного (предшествующих формующему) каналов в 3-5 раз.

1. Формирование сервовитной пленки в паре бронза—сталь при смазывании глицерином. Глицерин - это модельная жидкость, которая лучше других реализует режим избирательного переноса в паре трения бронза-сталь. В процессе трения происходит растворение поверхности бронзы. Глицерин в условиях трения действует как слабая кислота. Атомы легирующих элементов бронзы (олово, цинк, железо, алюминий) уходят в смазочный материал, обогащая поверхность атомами меди. После этого деформация поверхности, обогащенной медью, при трении вызывает диффузионный приток новых атомов легирующих элементов к поверхности, которые затем уходят в смазочный материал. В результате слой бронзы, деформируемый при трении, освобождается от легирующих элементов и становится в основном медным. В нем появляется большое количество вакансий, часть из них нигилирует, образуя поры, которые заполняются молекулами глицерина.

Из' сказанного следует, что деформация поверхности тела будет оказывать существенное влияние на температурное поле только в точках, близких к поверхности, а в удаленных от поверхности точках характер температурного поля будет оставаться неизменным.

С увеличением содержания углерода в стали, а следовательно, и ее твердости пластическая деформация поверхности изнашивания постепенно сменяется хрупким выкрашиванием и при ударно-абразивном изнашивании высокоуглеродистых закаленных сталей образование частиц износа происходит главным образом вследствие хрупкого разрушения поверхностного слоя. В результате образуются крупные частицы износа, что, естественно, приводит к увеличению суммарного износа.

При наколе плоскости спайности (010) монокристалла индентором происходила пластическая деформация поверхности, что было подтверждено электронно-микроскопическим исследованием реплик, снятых с поверхности кристалла. Следов микротрещин и трещин разрушения на поверхности не было.

При наколе плоскости спайности (010) монокристалла индентором происходила пластическая деформация поверхности, что было подтверждено электрон-номикроскопическим исследованием реплик, снятых с поверхности кристалла. Следов микротрещин и трещин разрушения на поверхности не было.

Деформационног старение феррито-перлитной стали 22К, изучали в условиях знакопеременного изгиба при постоянной амплитуде подвижного конца образца (начальная деформация поверхности 0,23%) при температуре 250° С на установке ИМАШ-ЮМ.

Различные деформации в различных частях упругого элемента. Пример: преобладание сдвиговой деформации в одной части и отсутствие (существенной для работы) деформации в других частях. Важнейший представитель таких элементов — формоизменяемый упругий элемент (рис. 3-22), отличающийся тем, что у него используется не деформация поверхности, а изменение самой формы, следовательно, расстояния между характерными частями его поверх-• ности, которые не являются силовоспринимающими (обычно на

контакта происходит деформация поверхности пластмассы и, сле-

сопло, перепад давления измеряют посредством U-образного водяного манометра. Деформация поверхности исследуемого объекта воспринимается опорными призмами 1, 2 и через рычаг механической передачи изменяет величину сечения сопла 3. Коэффициент передачи пневматического тензометра достигает 200000. Линеаризация гра-дуировочной характеристики обеспечивается дифференциальным включением двух измерительных сопл, установленных встречно и разделенных диафрагмой. К недостаткам данных тензометров относят повышенные требования к чистоте воздушных потоков, их применяют в основном для лабораторных измерений.

где W - нормальная деформация поверхности в рассматриваемой

Деформативные свойства слоев в соприкасающихся стыках опишем моделью Герца — Тимошенко [1, 2], где деформация поверхности получается путем сложения деформации системы с учетом упрощающих гипотез (в данном случае как деформация гибкой нити) с деформацией упругого слоя толщиной /г/2. При учете макроструктуры соприкасающихся поверхностей используем модель И. Я. Штаер-мана [3]. В этом случае деформативность макрошероховатостей в нормальном и тангенциальном направлениях имитируется прослойкой Винклера.