Оценка износостойкости смазываемых трибосопряжений по микромеханическим характеристикам приповерхностного слоя

• Автор: Костыгов, Василий Тихонович
• Шифр специальности: 05.02.04
• Научная степень: Докторская
• Год защиты: 2003
• Место защиты: Ростов-на-Дону
• Количество страниц: 336 с. : ил.

1. АНАЛИЗ СОСТОЯНИЯ ПРОБЛЕМЫ

1.1. Анализ методов прогнозирования трибохарактеристик

1.2. Анализ количественных оценок процессов трения

и изнашивания

1.3. Анализ работ по структурному состоянию металлов

при трибодеформировании

1.4. Структурные способы влияния на процессы разрушения приповерхностного слоя металла

1.5. Оценка роли смазочных материалов в исследуемых трибопроцессах

1.6. Связь химического состава стали с ее механическими

и триботехническими характеристиками

1.7. Основные выводы по разделу и постановка задачи

исследований
2. МЕТОДИКИ ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ
2.1. Обоснование выбора методики исследований материалов
для тяжелонагруженных смазываемых узлов трения
2.2. Методика проведения трибоиспытаний на моделях
2.3. Методика моделирования процесса заедания зубчатых колес
2.3.1. Лабораторная установка и оборудование для определения
нагрузки заедания
2.4. Методика расчета толщины смазочной пленки в контакте
зубьев ведомой и ведущей шестерен осевого редуктора

2.5. Методы исследования поверхностей трения и приповерхностных слоев сталей
2.5.1. Исследование микроструктуры, топографии и микрогеометрии поверхностей трения
2.5.2. Методика измерения микротвёрдости по глубине тонкого приповерхностного слоя
2.6. Физические методы исследования поликристаллических материалов
2.7. Методика рентгеноструктурных исследований стальных
трибообразцов и оборудование
2.8. Сравнительный анализ эффективности методов
исследования тонких приповерхностных слоев металлов
2.9. Ретгенографический метод оценки адекватности
трибопроцессов в контакте
2.10. Оценка погрешности измерений
2.10.1. Оценка погрешности измерения интенсивности
изнашивания
2.10.2. Оценка погрешности измерения нагрузок заедания
Выводы по разделу
3. КОМПЛЕКСНЫЕ ТРИБОТЕХНИЧЕСКИЕ ИССЛЕДОВАНИЯ И МЕТОДИКА ВЫБОРА СТАЛЕЙ ДНЯ ТЯЖЕЛ ОНА ГРУЖЕННЫХ СМАЗЫВАЕМЫХ УЗЛОВ ТРЕНИЯ
3.1 Триботехнические особенности объектов исследований
3.2. Анализ теоретических и экспериментальных исследований
по износу тяжелонагруженных смазываемых узлов трения
3.3. Определение интенсивности изнашивания сталей в режиме граничной смазки
3.4. Определение нагрузок заедания смазываемых трибоповерхностей
3.5. Комплексная оценка материала для тяжелонагруженного узла трения
3.6. Влияние режимов химико-термической обработки стали
на ее триботехнические характеристики
Выводы по разделу
4. ИССЛЕДОВАНИЕ И РАЗРАБОТКА ЭФФЕКТИВНЫХ МАСЛЯНЫХ КОМПОЗИЦИЙ ДЛЯ ТЯЖЕЛОНАГРУЖЕННЫХ УЗЛОВ ТРЕНИЯ
4.1. Теоретическая оценка влияния различных масел на величину формируемого масляного слоя в трибоконтакте, как функции интенсивности изнашивания
4.2. Исследование продуктов износа и механизма их образования в зубчатых передачах осевых редукторов
4.3. Исследование взаимовлияния сталей и смазочных масел
с различными химсоставами на трибопроцессы в контакте в условиях граничного трения
4.4. Рентгенографические исследования приповерхностных слоев стальных образцов
4.5. Исследование взаимовлияния сталей и смазочных масел с различными химсоставами на несущую
способность масляного слоя
4.6. Разработка оптимальных составов масляных сред для сталей различного химсостава методом математического планирования эксперимента
4.7. Влияние масляных сред на состояние структуры
где АФ - число антифрикционности; стт - предел текучести более мягкого из материалов (с учетом наклепа); т - сдвиговая прочность адгезионной связи между поверхностями; Ь - сближение поверхностей; г - средний радиус вершин микронеровностей.
Как показано в работе [118], эта зависимость отражает двойственную природу трения, а именно: безразмерные параметры х/стт и Ь/г характеризуют соответственно адгезионную и деформационную составляющие силы трения. Авторы утверждают, что чем ближе сумма этих параметров к 0,5, тем больше опасность возникновения заедания. При этом имеется в виду, что деформируемый материал является идеально жестко-пластичным и подчиняется условию текучести Треска, величина т/ат постоянна в процессе деформации и распределение скоростей в зоне деформации асимметрично. Однако, как показали экспериментальные исследования [64], наступление критических режимов трения возможно и при АФ<2. Дорощук А.П. [64] связывает это с тем, что указанные допущения в реальных условиях не соблюдаются. Экспериментальное определение критических величин АФ для машиностроительных материалов было приведено в работе [45].
Анализ формулы (1.19) показывает, что предел текучести однозначно определяет величину адгезионной составляющей силы трения и увеличение его должно повышать критические значения параметров трения. В работе [104] также указывается, что на процессы, протекающие на поверхности трения, влияют исходные механические, тепло-физические и химические свойства материалов. Одними из важнейших механических характеристик, влияющих на скорости почти всех процессов, являются твердость и предел текучести. Отсюда возникает вопрос о действительных значениях этих величин в приповерхностных микрообъемах металла, участвующих в трибопро-цессе и насколько корректным является использование объемных значений этих характеристик.
Значительное место в исследованиях отечественных и зарубежных ученых уделяется влиянию легирующих элементов в сталях на триботех-