На главную

Решебник методичек Тарга С.М. 1988, 1989, 1983 и 1982 годов по теоретической механике для студентов-заочников.

Статья по теме: Деформации поверхностных

Предметная область: материаловедение, композиционные материалы, металлы, стали, покрытия, деформации, обработка

Скачать полный текст

Механизм пластической деформации поверхностных слоев при контактном взаимодействии, обусловленный процессом зарождения, движения и перераспределения дефектов кристаллической решетки, приводит к тем или иным особенностям механизма трения и изнашивания. Поскольку шшетинеская деформация,, имеющая дислокационную природу, явл-яется основным следствием кон-[14, С.51]

Особенности пластической деформации поверхностных слоев по сравнению с объемом материала могут оказать существенное влияние на процессы трения и износа. Согласно [60, 71, 73], толщина слоя с ослабленными механическими характеристиками ориентировочно равна размеру зерна. Во многих случаях эта величина соизмерима с зоной пластической деформации и разрушения при трении. В то же время при расчетах числа циклов до разрушения и интенсивности износа используются константы механических характеристик, свойственные материалу в объеме. По-видимому, это одна из причин того, что расхождение между расчетными и экспериментальными значениями интенсивности износа составляет не менее 50 %, а в некоторых случаях они различаются на порядок. Количественное изучение структурных и энергетических закономерностей пластической деформации поверхностных слоев непосредственно в процессе трения необходимо для уточнения расчета сопряженных деталей на долговечность и поиска структурных критериев разрушения.[1, С.27]

Установление закономерностей деформации поверхностных слоев и их упрочнения остается нерешенной задачей. В литературе можно встретить диаметрально противоположные выводы — от уменьшения прочности поверхностных слоев в сравнении с объемом материала до аномально высокой прочности [6]. Трудности проведения «чистых» прямых экспериментальных исследований являются одной из основных причин плохого понимания механики поверхностей. С другой стороны, насыщенность поверхности дефектами чрезвычайно затрудняет теоретическое описание. Влияние дефектов на упрочнение поверхностей крайне неоднозначно. Являясь концентраторами напряжений, многие дефекты снижают энергию зарождения дислокаций вблизи поверхности. Вместе с тем они могут препятствовать перемещению дислокаций, способствовать образованию их скоплений и сеток.[11, С.14]

В.И. Шабалин [49], непосредственно измеряя величину деформации поверхностных и внутренних слоев образца из армко-железа, также нашел весьма существенное расхождение этих величин. Так, при деформировании на площадке текучести величина линейной деформации поверхностного слоя составила 2,52%, в то время как объемные слои кристалла были проде-формированы всего лишь на 0,84%.[7, С.15]

Увеличение давления прессования приводит к пластической деформации поверхностных участков частиц порошка. Если твердость окислов при этом выше твердости материала частиц, то такие пленки разрушаются, и на поверхности частиц появляются чистые металлические участки. Наличие на контактных поверхностях частиц симметричных участков, свободных от окисных пленок, обеспечивает возникновение мостиков сцепления (схватывания) с такой же или большей пористостью, чем материалы, составляющие пару, что в значительной степени повышает прочность прессовок.[11, С.133]

Схватывание I рода развивается в результате интенсивной пластической деформации поверхностных слоев металла, приводящей к разрушению окисных пленок и формированию контакта между чистыми поверхностями. В результате схватывания I рода происходит глубинное вырывание и перенос менее прочного металла на более прочный.[5, С.258]

В монографии рассмотрены физические закономерности микропластической деформации поверхностных слоев твердого тела ниже и выше температурного порога хрупкости. Проведен анализ основных факторов, ответственных за особенности пластического течения в приповерхностных слоях материалов, с позиций учета структурно-энергетических закономерностей зарождения, размножения и динамики движения дислокаций вблизи свободной поверхности твердого тела. Выявлена физическая природа и основные закономерности низкотемпературной микропластической деформации кристаллов с высоким рельефом Пайерлса в области хрупкого разрушения при малых и средних величинах напряжений.[7, С.2]

Механическая обработка материалов неизбежно вызывает упругую и пластическую деформации поверхностных слоев. Структурные особенности твердых тел хорошо описываются теорией дислокаций. В соответствии с этой теорией структура любого кристаллического тела представляет собой сложную систему блоков, фрагментов зерен и выходов отдельных групп дислокаций. Дислокационная структура конкретного кристаллического тела на его поверхности реализуется в виде тонкой системы впадин и выступов.[6, С.46]

В 111-й части работы (гл. 6 и 7) изложены основные физические закономерности микропластической деформации поверхностных слоев твердого тела в области хрупкого разрушения в широком интервале напряжений и температур вплоть до температуры жидкого азота. При этом оригинальность приведенных в главе 7 экспериментальных данных заключается в том, что они впервые получены не с использованием традиционных контактных методов нагружения (например, микроиндентирования), которые давали очень высокий и неконтролируемый уровень напряжений, а в условиях строго контролируемых величин напряжений деформирования при одноосном сжатии и растяжении, причем не только макрообразцов, но и нитевидных кристаллов с ковалентным характером межатомной связи, что не удавалось осуществить в ранее проведенных исследованиях.[7, С.5]

Согласно молекулярно-механической теории, поверхностные связи при трении формируются вследствие упруго-пластической деформации поверхностных слоев контактирующих тел и адгезионного взаимодействия их поверхностей. По Ф. Боудену, сила трения — это сумма сопротивлений срезу металлических соединений F0 и сопротивлений пластическому оттеснению (пропахиванию) менее прочного металла при движении внедрившихся в него[8, С.388]

Таким образом, в настоящей монографии фактически впервые поставлена задача установления основных физических закономерностей, микропластической деформации поверхностных слоев твердого тела ниже и выше температурного порога хрупкости и их влияния на общую макроскопическую кинетику деформационного упрочнения. В соответствии 4[7, С.4]

... отрезано, скачайте архив с полным текстом ! Полный текст статьи здесь



В ПОМОЩЬ ВСЕМ СТУДЕНТАМ!!!
Задачи по теоретической механике из сборников Яблонского, Мещерского, Тарга С.М., Кепе. Решение любых задач по материаловедению, термодинамике, метрологии, термеху, химии, высшей математике, строймеху, сопромату, электротехнике, ТОЭ, физике и другим предметам на заказ.

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

1. Марченко Е.А. О природе разрушения поверхности металлов при трении, 1979, 120 с.
2. Материалы М.К. Механическая усталость металлов, 1983, 440 с.
3. Вуколов В.М. Детали из пластмасс в пневмогидравлических системах, 1974, 144 с.
4. Веронский А.N. Термическая усталость металлов, 1986, 129 с.
5. Бернштейн М.Л. Металловедение и термическая обработка стали Т1, 1983, 352 с.
6. Машков Ю.К. Трение и модифицирование материалов трибосистем, 2000, 280 с.
7. Алехин В.П. Физика прочности и пластичности поверхностных слоев материалов, 1983, 281 с.
8. Бернштейн М.Л. Металловедение и термическая обработка стали Справочник Том1 Изд4, 1991, 462 с.
9. Семенов Е.И. Ковка и штамповка Т.1, , 568 с.
10. Кордонский Х.Б. Вероятностный анализ процесса изнашивания, 1968, 57 с.
11. Белый А.В. Структура и методы формирования износостойких поверхностных слоев, 1991, 208 с.
12. Ермаков Ю.М. Металлорежущие станки, 1985, 320 с.
13. Розенберг А.М. Качество поверхности, обработанной деформирующим протягиванием, 1977, 188 с.
14. Рыбакова Л.М. Структура и износостойкость металла, 1982, 215 с.
15. Терентьев В.Ф. Усталость металлических материалов, 2003, 257 с.

На главную