Износ деталей станков: тепловое и осповидное изнашивание

Опубликовано admin Дек 5, 2010 в Ремонт станков

Тепловое изнашивание возникает от тепла, полученного в процессе трения. При трении скольжения со скоростями 3—4 м/с и большими удельными давлениями в активных микроскопических объемах поверхностей трущейся пары возникают высокие температуры, что вызывает изменение микроструктуры в поверхностных слоях. Такое явление уменьшает поверхностную прочность, способствует развитию контактного схватывания трущейся пары и разрушению поверхностного слоя.

С увеличением скорости относительного перемещения трущейся пары увеличивается и концентрация тепла на поверхности трения. Это приводит к качественному изменению металла в поверхностном слое и к активизации процесса теплового изнашивания. Если к тому же изменить удельное давление на трущиеся поверхности, то изменится и глубина активных слоев этого процесса. С возрастанием скорости скольжения коэффициент трения сначала увеличивается, затем, достигнув максимума, плавно снижается. При сухом трении стали по стали коэффициент трения при наличии процесса теплового изнашивания находится в пределах от 0,1 до 0,5.

Осповидное изнашивание происходит у деталей, взаимному перемещению сопрягаемых поверхностей которых характерно трение качения. При осповидном изнашивании происходит микропластическая деформация поверхностей деталей с упрочнением поверхностных слоев. Механизм процесса изнашивания объясняется возникновением сложного напряженного состояния активных объемов металла у поверхности трения с появлением усталости при повторно-переменных нагрузках, которые вызывают течение металла в поверхностных слоях.

Те явление вызывает появление микротрещин и впадин на поверхностях контакта, что зависит от величины удельных давлений, количества и частоты циклов нагружения, размеров и формы деталей и от механических свойств металла работающих в паре деталей. Постепенное разрастание трещин при осповидном изнашивании обусловлено концентрацией напряжений, коррозией металла и расклинивающим действием смазки. В дальнейшем образовавшиеся более крупные трещины и впадины являются очагами быстрого разрушения металла. Осповидному износу на одних и тех же участках поверхности часто сопутствует окислительный износ.