Деформирования позволяет

Изнашивание различают и по характеру деформирования поверхностного слоя (изнашивание при упругом контакте, пластическом контакте и при микрорезании).

Изнашивание различают и по характеру деформирования поверхностного слоя (изнашивание при упругом контакте, пластическом контакте и при микрорезании).

Виды изнашивания. Механизм разрушения поверхностного слоя различный из-за многообразия изменений, возникающих в контактном слое. Различают механическое (усталостное, абразивное), молекулярно-механическое, коррозионно-механи-ческое (окислительное, фреттинг-коррозия и т. д.) изнашивание. По характеру промежуточной среды различают изнашивание при трении без смазочного материала, изнашивание при граничном трении, изнашивание при наличии абразива. По характеру деформирования поверхностного слоя изнашивание может происходить при упругом и пластическом контакте, при микрорезании.

чивающие это условие в достаточно широком диапазоне изменения нагрузок и заданной исходной шероховатости. Такими высокоэластическими свойствами обладают полимерные материалы. Механизм деформирования поверхностного слоя полимерных материалов в области трения и изнашивания может быть как упругим, так и псевдоупругим. Исходя из этих соображений, мы использовали для пар трения, приведенных в табл. 20, полимеры. Эти полимеры находят широкое применение в инженерной практике в качестве уплотни-тельных элементов, втулок, подшипников скольжения и т. д.

Износ как усталостное разрушение материала, усталостное в том смысле, что разрушение происходит в результате многих актов механического воздействия на данный микроучасток поверхности трения со стороны контртела, может происходить в условиях как упругого, так и пластического контакта. В первом случае имеет место усталостный процесс, при котором число циклов до разрушения составляет тысячи и больше. Во втором —• разрушение происходит в условиях так называемой малоцикловой усталости [49], когда число циклов до разрушения — десятки и больше. Оба эти процесса протекают во времени при циклическом нагружении микрообъемов материала и различаются уровнем возникающих напряжений и характером деформирования поверхностного слоя [50].

давлении на шар (dm —- 8 мм) Р •—- 60 кГ у вибросбкатапных образцов -- 45%, а у гладко обкатанных — 21%. Это может быть объяснено лучшими условиями деформирования поверхностного слоя при сложной кинематике движения шара.

3. Виброобкатывание по сравнению с гладким обкатыванием позволяет в более широких пределах изменять геометрические параметры, высоту микрорельефа Rz и диаметр AD. Величина AD в зависимости от режимов обработки может иметь как положительный, так и отрицательный знак, т. е. диаметр вала или отверстия можно за счет пластического деформирования поверхностного слоя как увеличить, так и уменьшить (в пределах данного эксперимента изменение диаметра AZ) составляло от 4 5 до — 1.5.ик).

Не всякий процесс деформирования поверхностного слоя можно считать внешним трением. К внешнему трению относятся такие процессы, при которых деформирование поверхностных слоев не вызывает нарушения их сплошности, а деформированием материала ниже этих слоев можно пренебречь.

Таким образом, сила внешнего трения обусловлена сопротивлением скольжению, возникающим в результате межмолекулярных и межатомных взаимодействий, а также деформирования поверхностного слоя менее жесткого из контактирующих тел внедрившимися микронеровностями более жесткого тела. В общем случае деформационная и молекулярная со-

Отпечатки не должны быть слишком малыми, чтобы их было легко отыскать для вторичного измерения. Способ отпечатков применим в том случае, если при износе нет пластического деформирования поверхностного слоя.

Разработанный нами принцип использования электромеханического метода деформирования поверхностного слоя детали для подготовки под металлизацию остается таким же, как и для восстановления деталей, и состоит из высадки с последующим сглаживанием (см. раздел второй).

Заканчивая рассмотрение закономерностей сопротивления материалов циклическому упругопластическому деформированию, отметим, что аналитическое выражение диаграмм в форме обобщенной диаграммы деформирования позволяет отразить все основные особенности поведения материалов при повторном нагружении за пределами упругости. Накопленные данные по параметрам обобщенной диаграммы дают возможность для достаточно широкого круга конструкционных материалов рассчитывать кинетику циклических напряжений и деформаций в связи с разработкой критериев и оценкой прочности при малом числе циклов нагружения конструктивных элементов.

Выполненный анализ различных выражений диаграмм циклического упругопластического деформирования позволяет заключить, что наиболее полно и точно особенности сопротивления материалов циклическому нагружению отражает обобщенная диаграмма деформирования (2.1.6), а также обобщенный принцип Мазинга в форме (2.2.4). В связи с отмеченным эти зависимости могут быть рекомендованы для использования при изучении закономерностей циклического упругопластического деформирования.

Наличие значений &f, г5, 0в, Е и параметров обобщенной диаграммы циклического деформирования позволяет выполнить расчет долговечности при жестком и мягком нагружениях.

В действительности при штамповке плоских и пространственных заготовок очаг деформаций может иметь более сложную форму, особенно при штамповке деталей сложных форм (квадратных, прямоугольных, выпукло-вогнутых форм в плане), однако при анализе напряженное состояние в различных зонах очага деформаций может быть приведено к одному из видов, приведенных на рис. 28. Научно-обоснованная классификация помогает все разнообразие случаев деформирования листовых, трубчатых, профильных полуфабрикатов свести к определенным типовым операциям, имеющим самостоятельное значение. Анализ и изучение типовых операций, а не частных случаев деформирования, позволяет максимально удовлетворить запросы производства и выявить технологические возможности листовой штамповки. Классификация дает возможность также выявить новые операции, которые еще не нашли практического осуществления. Она совершенно необходима при внедрении в производство групповых методов обработки, а также при определении типажа оборудования и разработке средств комплексной автоматизации и механизации. 234

В то же время рациональный выбор схемы деформирования позволяет изготовлять детали с одинаковой плотностью из обоих рассмотренных порошков (в частности, детали плотностью 7 г/см ), но только при различных соотношениях поступательного и вращательного движений пуансона. Для описанного штампа такая плотность достигается при использовании упругого элемента с жесткостью 0,17 МН/мм для 1-го порошка и упругого элемента с жесткостью 0,04 МН/мм для 2-го порошка. В формованной таким образом детали частицы имеют плоскую форму с большими поверхностями контакта между собой в направлении, перпендикулярном к направлению движения пуансона. При этом окончательная форма частиц мало зависит от способа получения металлического порошка. Поверхность контакта между частицами свободна от оксидных пленок. Поэтому последующие процессы спекания проводятся при пониженных температурах и за более короткое время, чем в традиционных процессах порошковой металлургии. Достигается большая экономия электроэнергии, и повышается прочность изделий,

Рассмотренные в п.4.5.1 и 4.5.2 теории неупругого поведения материала в неизотермических условиях не учитывают в явной форме его микроструктуру и микромеханизм процесса деформирования, т.е. являются феноменологическими. Использование современных физических представлений о структуре конструкционных материалов и микромеханизме неупругого деформирования позволяет построить соответствующие физические модели термопластичности и термоползучести. Однако физические модели весьма сложны и их нерационально использовать при проведении инженерных расчетов теп-лоналряженных конструкций. Такие модели путем численного анализа дают возможность выявить общие закономерности в поведении материала при характерных режимах изотермического и неизотермического нагружения тепло-напряженных конструкций и при необходимости уточнить более простые и удобные для практического применения феноменологические теории.

Для исследования поведения материала в пластической области предложены две упрощенные теории. Это теории (1) пропорционального деформирования J) и (2) приращения деформаций. В действительности теория пропорционального деформирования является упрощенным вариантом теории приращения деформаций, в котором отношения главных сдвиговых деформаций к соответствующим касательным напряжениям считаются равными между собой в любой момент времени в течение всего процесса деформирования. Пока температура не превышает температуры ползучести и скорости деформации малы, теория пропорционального деформирования позволяет получать достаточно точные результаты.

Таким образом, изложенная методика определения составляющих баланса энергии деформирования позволяет достаточно корректно получить величину поглощенной и рассеянной в виде тепла энергии для случаев статического и циклического нагруже-ния.

Единый подход к описанию процессов кратковременного и длительного неупругого деформирования позволяет также наиболее естественным образом отражать влияние предыстории на деформационную анизотропию, включая взаимовлияние данных процессов. В гл. 3 содержится ряд иллюстрирующих примеров. Эта проблема нашла также отражение в статьях [18, 19, 43, 76, 93]. Нельзя не -остановиться, однако, на некоторых опытах [70], которые в свое время послужили основанием для вывода об отсутствии влияния предварительной пластической деформации (относительно небольшой, до 1 %, как было отмечено в [70]) на последующую ползучесть. Были сопоставлены результаты трех испытаний на релаксацию напряжений, характеризуемых одинаковыми начальными напряжениями, но различными предысториями (рис. 6,1): нагружение до напряжения а', начального для релаксации (линия /); нагру-

Использование сложных дислокационных моделей пластического деформирования позволяет детально описать эволюцию импульса ударно-волновой нагрузки, распространяющегося по материалу. Вместе с тем наличие в моделях многочисленных констант материала и проблематичность их определения независимыми экспериментальными методами ограничивают возможность их практического использования. В соотношениях, описывающих динамику дислокаций, не учитывается возможное влияние температуры, что допускает применение моделей в сравнительно низкой области напряжений, когда разогрев материала невелик. Заметим, что обычно в расчетах влиянием температуры пренебрегают и, как следствие, не рассматривают уравнение энергии и температурные составляющие уравнений состояния [10, 12].