Влияние поверхностно-активных сред на контактные упругопластические деформации приповерхностных слоев металлов и их трибологические характеристики

Мұқаба

Дәйексөз келтіру

Толық мәтін

Ашық рұқсат Ашық рұқсат
Рұқсат жабық Рұқсат берілді
Рұқсат жабық Рұқсат ақылы немесе тек жазылушылар үшін

Аннотация

На основе представлений физико-химической механики проведен материаловедческий анализ трибологической эффективности дисперсных систем, применяемых при производстве пластичных смазочных материалов для узлов трения машин и приборов. В качестве примера рассмотрены изменения микроструктурных характеристик при трибодеформации бронзы БрА5 в условиях проявления эффекта Ребиндера, определяющего возможность реализации режима «избирательного переноса» при работе трибосопряжений. Показано, что при трении бронзы в поверхностно-упрочняющих, или инертных смазочных средах интенсивность ее изнашивания составляет Ih = 1.5×10–7 – 4.0×10–8. При трении бронзы в амбивалентных средах (например, в некоторых сложных полиэфирах) реализуются обе формы проявления эффекта – поверхностно-пластифицирующая и поверхностно-упрочняющая, с преобладанием последней. При этом износостойкость бронзы повышается не менее чем в два раза. При трении бронзы в поверхностно-пластифицирующих средах в приповерхностном слое бронзы формируются два кристаллографически изоструктурных твердых раствора, один из которых обогащен медью. Интенсивность изнашивания бронзы снижается до величины Ih = 4.0×10–8. Показано, что применение в трибосопряжениях в качестве смазочных материалов дисперсных систем с поверхностно-пластифицирующими дисперсными фазами способствует образованию в антифрикционном материале износостойкой структуры и приводит к установлению при работе трибосопряжения устойчивого малоизносного режима «избирательного переноса».

Толық мәтін

Рұқсат жабық

Авторлар туралы

Л. Куксенова

Институт физической химии и электрохимии им. А. Н. Фрумкина РАН; Институт машиноведения им. А. А. Благонравова РАН

Email: visavenko@rambler.ru
Ресей, Москва; Москва

В. Савенко

Институт физической химии и электрохимии им. А. Н. Фрумкина РАН

Хат алмасуға жауапты Автор.
Email: visavenko@rambler.ru
Ресей, Москва

Әдебиет тізімі

  1. Shchukin E.D. Physical–Chemical Mechanics of Solid Surfaces. / in: Encyclopedia of Surface and Colloid Science, Second Edition. N. Y.: Taylor and Francis, 2012. P. 1.
  2. Ахматов А.С. Молекулярная физика граничного трения. М.: Физматгиз, 1963. 427 с.
  3. Костецкий Б.И., Натансон М.Э., Бершадский Л.И. Механо-химические процессы при граничном трении. М.: Наука, 1972. 170 с.
  4. Заславский Ю.С. Механизм действия противоизносных присадок к маслам. М.: Химия, 1978. 224 с
  5. Гаркунов Д.Н. Триботехника. М.: Изд-во МСХА, 2002. 632 с.
  6. Савенко В.И. // Эффект безызносности и триботехнологии. 1994. № 3–4. С. 26.
  7. Савенко В.И., Щукин Е.Д. // Трение и износ. 1987. Т. 8. № 4. С. 581.
  8. Суворов Э.В. Дифракционный структурный анализ. М.: Юрайт, 2023. 309 с.
  9. Петухов В.Ю., Гумаров Г.Г. Исследование поверхностных слоев твердых тел методом скользящего рентгеновского пучка. Казань: КГУ, 2009. 16 с.
  10. Щукин Е.Д., Савенко В.И., Малкин А.И. Лекции по физико-химической механике. М.: Нобель пресс. 2015. 680 с.
  11. Щукин Е.Д., Савенко В.И., Качанова Л.А. // Поверхность. 1982. № 2. С. 25–41.
  12. Westwood A.R.C., Ahern J.S., Mills J.J. // J. Colloids and Surfaces. 1981. V.2. No.1. P. 1.
  13. Савенко В.И., Щукин Е.Д. // Поверхность. 1987. № 12. С. 20.
  14. Савенко В.И., Щукин Е.Д. // Там же. 1989. № 8. С. 129.
  15. Рыбакова Л.М., Куксенова Л.И. Структура и износостойкость металла. М.: Машиностроение, 1982. 212 с.
  16. Гегузин Я.Е. // УФН. 1986. Т. 149. № 1. С. 149.
  17. Флейшер Р., Хиббард У. Упрочнение при образовании твердого раствора // Структура и механические свойства металлов. М.: Металлургия, 1967. С. 85.
  18. Марковец М.П. Определение механических свойств металлов по твердости. М.: Машиностроение, 1979. 191 с.
  19. Справочник по триботехнике. / Под общ. ред. Хебды М., Чичинадзе А.В. Т. 1. Теоретически основы. М.: Машиностроение, 2089. 400 с.
  20. Чичинадзе А.В., Браун Э.Н., Буше Н.А., и др. / Под общ. ред. А.В. Чичинадзе. / Основы трибологии (трение, износ, смазка). 2-е изд. переработ, и доп. – М.: Машиностроение, 2001. 664 с.

Қосымша файлдар

Қосымша файлдар
Әрекет
1. JATS XML
Жүктеу
2. Fig. 1. Distribution of residual normal (σrij) and maximum tangential (τrmax = 0.5σr22) stresses in model samples after tribocontact action on their surface of a rigid cylinder (model single microprotrusion) under conditions of using a surface-plasticizing (a) and surface-hardening (b) lubricant. Here σs (σh) is the amplitude (yield strength) of residual stress in the plasticized (hardened) surface layer of the tribomaterial, hs (hh) is its thickness.

Жүктеу (134KB)
Метадеректер
3. Fig. 2. Fragments of diffraction patterns of BrA5 bronze after friction of samples in lubricating media: a – M9S, PAK, PEF-180; b – PDGKDOS, PET C5-C9, M9S+DEBYAK-1 (9:1); c – DEBYAK-1; g – DEBYAK-2; d – DEBYAK-3, M9S+DEBYAK-1 (1:1). The region of diffraction angles θ near the line (311) is shown.

Жүктеу (163KB)
Метадеректер
4. Fig. 3. Change in the crystal lattice period of the Cu-Al alloy (bronze BrA5) along the depth h of the modified zone after friction of samples in different lubricating environments; a – state after friction in M9S, PAK, PEF-180 environments (1), after friction in PDGKDOS, PET C5-C9 environments (2); b – after friction in DEBYAK-1 environment; c – after friction in DEBYAK-2 environment; d – after friction in DEBYAK-3 environment.

Жүктеу (180KB)
Метадеректер
5. Fig. 4. Change in the crystal lattice period of the structural components of the modified zone along its thickness during deformation by friction in the M9S+DEBYAK-1 mixture: for phases α and α1 – with a volume ratio of components of 1:1, for phase α2 – with a ratio of 9:1.

Жүктеу (77KB)
Метадеректер
6. Fig. 5. Change in the physical broadening of X-ray lines of structural components of α and α1 phases during friction of BrA5 bronze in a lubricating mixture (M9S+DEBYaK-1) with a component ratio of 1/1: αin is the initial state of the α-phase; αf is the primary modified phase (α) after friction; α1f is the secondary phase released after friction.

Жүктеу (73KB)
Метадеректер
7. Fig. 6. Dependences of the wear intensity Ih of BrA5 bronze during friction in the lubricating dispersion DEBYaK-1/M9S) on the friction path L: 1 – component ratio 1/9; 2 – 1/1.

Жүктеу (62KB)
Метадеректер

© Russian Academy of Sciences, 2024