Колотовкин Даниил Александрович

Студент 3 курса Институт нефти и газа

Астраханский Государственный Технический Университет

г. Астрахань

Износостойкие материалы

Прежде чем углубляться в суть данной работы, дадим определение

таким вещам как: изнашивание, износ, износостойкость.

Изнашивание- это такое процесс, при котором постепенно происходит

разрушение поверхностей изделий, следовательно, возникает и потеря массы.

Износ- это результат (конечный этап) изнашивания, но никакого

отношения не имеет к определению изнашивание.

Износостойкость- это устойчивость материала к износу.

Износ может возникать при:

1) взаимодействия двух контактирующих материалов, называемых парой

трения (вал – втулка, две шестерни в редукторе и т.д.);

2)

воздействия

на

материал

внешней

среды

(частицы

абразива

в

почвообрабатывающих машинах; пар, Н

2

О – эрозия).

Существует

классификация

видов

изнашивание:

окислительное,

адгезионное, абразивное изнашивание, коррозийное и т.д.

Окислительное изнашивание- это процесс образование оксидных

пленок на поверхностях изделий.

Адгезионное

изнашивание-

износ определяется

силами трения,

действующими на поверхность. Когда происходит сваривание материалов

или прочие соединения, происходит схватывание: I рода – при малых

скоростях перемещения, но при больших давлениях и II рода – при высоких

скоростях и давлениях, что сопровождается повышением температуры в

зоне трения. Схватывание – результат адгезионного взаимодействия между

контактирующими телами. Разрушается тонкая поверхностная пленка и два

металла, которые находятся в контакте, образуют мостик сваривания.

Абразивное изнашивание –это изнашивание которое подразумевает

микрорезание частицами абразива или является полидеформационным

процессом. Разновидностью является ударно–абразивное изнашивание.

Коррозионно

изнашивание –

это

механическое изнашивание,

осложнённое

явлениями коррозии.

Поверхность

металла,

вступая

во

взаимодействие с кислородом воздуха, об разует оксидную плёнку, которая

в силу её неметаллической природы не способна к схватыванию и в

начальный момент изолирует поверхности сопряжённых деталей от тесного

соприкосновения.

Материалы, устойчивые к изнашиванию в условиях больших

давлений и ударных нагрузках.

Трение с высокими давлениями и ударным нагружением характерно

для работы траков гусеничных машин, крестовин железнодорожных рельсов,

ковшей экскаваторов и других деталей. Их изготовляют из

высокомарганцовистых аустенитной стали 110Г13Л. Сталь плохо

обрабатывается резанием, поэтому детали получают литьём (буква Л в марке

стали) или ковкой. Высокая износостойкость этой стали обусловлена

способностью аустенита к сильному деформационному упрочнению

(наклёпу).

ТО – закалка в воде от Т = 1100оС. Получение однородной аустенитной

структуры. В условиях ударного воздействия твёрдость на поверхности

возрастает до 600НВ и сталь становится износостойкой. Но к абразивному

изнашиванию сталь не износостойкая.

Изнашивание, связанное с ударным нагружением поверхности,

наблюдается также при кавитации, которое возникает при работе гребных

винтов, лопастей гидротурбин, цилиндров гидронасосов.

Кавитационное изнашивание создают струи жидкости в момент

захлопывания пузырьков газа или воздуха (микроудары).

В качестве кавитационно-стойких сталей применяют 08Х18Н10Т,

30Х10Г10 и др. При ударном воздействии аустенит этих сталей испытывает

наклёп и частичное мартенситное превращение, на развитие которых

расходуется энергия удара. Упрочнение поверхности стали в условиях

эксплуатации затрудняет образования трещин усталости.

Список литературы

1) Технология металлов и других конструкционных материалов

Автор(ы): К.М. Скобников, Г.А. Глазов, Л.В. Петраш и др

2)

Стали и сплавы для высоких температур. Кн.2 (1991) С.Б. Масленков

3)

Основы металлографии и пластической деформации стали (1987) Г.И. Бельченко