Подбор высокопрочной стали всегда связывают со стремлением иметь высокую износостойкость. В отличие от прочности износостойкость стали при механическом изнашивании величина, всегда зависимая от многих факторов, в первую очередь от соотношения механических свойств на контакте абразива и металла, от нагрузки, от температурного воздействия, от охлаждения зоны трения и др.
Были проведены систематические исследования взаимосвязи износостойкости закаленной стали со всеми ее гостированными механическими свойствами
Силовое воздействие твердой абразивной частицы на поверхность контакта можно разделить на два этапа: прямое внедрение в металл под действием нормальной силы и последующее перемещение по ней при трении скольжения. Первый этап нагружения является простым с преимущественным развитием в поверхностном слое напряжений сжатия. Второй более сложный не раскрыт ни расчетно-теоретическим, ни экспериментальным методами. Поэтому данный процесс вызывает научный интерес.
Движение абразивной частицы по поверхности изнашивания, внедрившийся на определенную глубину в металл, сопровождается образованием впереди ее валика деформируемого металла с периодическим его формированием до предельно возможных объемов и последующим разрушением при одновременном (наиболее вероятном) развитии сжатия, растяжения, отрыв и среза с учетом полусферической формы валик и сопутствующего отделению частицы износа краевого эффекта. Сложная картина нагружения при изнашивании предопределяет в свою очередь комплексную взаимосвязь механических свойств, обеспечивающих сопротивление отделению частиц износа.
Целесообразно проанализировать, как каждая из характеристик механических свойств стали влияет на сопротивление изнашиванию; для этого логично определить парную взаимосвязь основных характеристик механических свойств сталей.
Если на первом этапе сила внедрения и твердость абразивной частицы будут недостаточны, частица в металл не внедряется, поэтому второго этапа не будет, износа не будет, износостойкость теоретически стремиться к бесконечности. Значение твердости и предела прочности стали как меры сопротивления внедрению абразивной частицы на первом этапе в поверхность изнашивания не вызывает сомнения, но влияние других характеристик стали на ее сопротивление разрушению при механическом изнашивании в условиях трения скольжения предстоит выяснить хотя бы косвенно.
Целесообразно проследить соотношение механических свойств упроченной поверхности СИО.
С повышением твердости стали в области ее низких значений предел прочности растет практически линейно.
Резкое снижение предела прочности у высокомарганцовистой стали в области высокой твердости традиционно связывают с хрупкостью, о чем убедительно свидетельствуют зависимости характеристик пластичности и ударной вязкости от твердости. В свою очередь высокому пределу прочности, полученному в закаленной стали при низком отпуске, всегда соответствуют низкие значения пластичности и ударной вязкости. Высокопрочная ВМС в зоне высокой твердости более склонна к трещенообразованию.
Различие износостойкости сталей при равной их твердости обусловлено неодинаковым влиянием на конечный износ других характеристик механических свойств сталей, т.е. предела прочности, предела текучести, характеристик пластичности, сопротивления срезу, предела выносливости, ударной вязкости, энергоемкости, тем более что некоторые из этих характеристик взаимосвязаны в силу существующих методов их определения.
Если твердость стали определяет сопротивление единичной абразивной частицы прямому внедрению, а прочность ее - последующему перемещению, то гипотеза о комплексном влиянии механических свойств стали на ее сопротивление механическому изнашиванию вполне правомерно. Отсюда необходимость учета прежде всего сопротивления пластическому деформированию при прямом внедрению частиц в поверхность изнашивания (сжатия) и при последующем разрушении в условиях трения при сложном развитии напряжений и деформаций.
Библиографическая ссылка
Кокорева О. Г. ОПРЕДЕЛЕНИЕ ХАРАКТЕРИСТИК НАПРЯЖЕННОГО СОСТОЯНИЯ ПРИ УПРОЧНЕНИИ СТАТИКО-ИМПУЛЬСНОЙ ОБРАБОТКОЙ // Успехи современного естествознания. – 2010. – № 12. – С. 122-123;URL: https://natural-sciences.ru/ru/article/view?id=15475 (дата обращения: 21.11.2024).