Действие нагрузок (часть 5)
Долговечность

 

Известно [142, 185], что даже малейшая трещина на поверх­ности трения является значительным концентратором напря­жений, вокруг которой интенсифицируются процессы, сопут­ствующие усталостному разрушению металла. Установлено, что в чугунах, имеющих значительную пористость, процесс образования усталостных трещин у концентраторов начинается с интенсивного выкрашивания свободного графита и значительной деформации пор. Это положение свидетельствует о важной роли графитных состав­ляющих в развитии усталостных процессов и является подтвержде­нием того, что поверхностные слои в процессе трения подвергаются деформации, величины которых могут превышать силы, удержива­ющие графит в матрице. Такие результаты были получены в про­цессе исследования изнашивания чугунных образцов, подвергав­шихся с помощью специальных струбцин как сжатию, так и рас­тяжению с давлением, равным 500 Мн/м2. Наиболее четко деформация пор в поверхностных слоях наблюдалась у образцов при растяжении, а их износ в 2,5—2,9 раза превышал износ образцов, которые при тех же условиях подвергались сжатию. Это свидетель­ствует о том, что напряженное состояние поверхностного слоя при трении имеет важное значение и обусловливает скорость изнаши­вания. Вероятно, это является одной из причин резкого возрастания износа образцов при нестационарном нагружении, так как в этом случае напряжения, возникающие на поверхностях трения,— след­ствие суммирования величин знакопеременных деформаций по­верхностных и глубинных слоев.

Исследования изнашивания чугунов при высоких удельных на­грузках с минимальной подачей смазки в зону трения указывают на возможную двойственную роль включений графита. С одной стороны, часть графита выдавливается в зазор между поверхностя­ми, а с другой, оставшаяся его часть при закрытии поры вследствие ее деформации производит расклинивающее действие, вызывая появление микротрещины в металлической основе у острого конца включения. Выдавленная в зазор часть графита, очевидно, вы­полняет роль смазки, заполняя и сглаживая неровности, умень­шая удельные давления и контактные напряжения. В результате этого нарушается контакт металлических поверхностей, что, в свою очередь, облегчает их относительное перемещение и снижает потери на трение.

 

РЕКЛАМА

Новое на сайте