37. Износостойкость

Изнашивание – процесс постепенного изменения размеров, тела при трении, проявляющийся в отделении с поверхности трения материала и (или) его остаточной деформации.

Различают три вида изнашивания:

• Механическое (определяется явлениями

• . чисто механического порядка - резанием, выл////////////////////////////.амыванием частиц, пласти69?/*;[A[ческим деформированием), P;’/

• Молекулярно-механическое (определяется явлением молекулярного сцепления материалов на отдельных участках сопряженных поверхностей с последующим механическим разрушением образовавшихся связей),

• Коррозионно-механическое (определяется явлением химического взаимодействия среды с материалами трущихся тел с механическим удалением продуктов взаимодействия).

Наиболее распространено механическое изнашивание. Разновидностями его являются абразивное, гидроабразивное, эрозионное, усталостное и кавитационное изнашивание.

Большое влияние на износостойкость при изнашивании всех видов оказывает микрогеометрия поверхности.

Для деталей, работающих на износ, существует оптимальный параметр шероховатости, при котором износостойкость наибольшая.

Зависимость износа Q от шероховатости поверхности

для более трудных (1) и менее трудных (2) условий трения.

В области, лежащей слева от оптимального параметра шероховатости, преобладает молекулярное схватывание, а в области, лежащей справа, преобладает механическое взаимодействие.

Большинство методов ППД не только снижает параметр шероховатости в 5—10 раз, но и создает благоприятную для износостойкости форму микронеровностей, которая ближе, чем при других методах окончательной обработки, к форме микронеровностей, образующихся после приработки. Это повышает износостойкость и сокращает период приработки.

I - приработка, характеризующая относительно высокой скоростью изнашивания;

II - нормальная работа, характеризующаяся медленным ростом износа;

III - зона катастрофического износа в любой момент возможна поломка

Большое влияние на износостойкость оказывают твердость поверхности, микроструктура, состав металла. Износостойкость сталей прямо пропорциональна их истирающей способности, которая связана непосредственно с твердостью.

Обработка деталей ППД увеличивает поверхностную твердость до 40—70 %, в результате чего практически во всех случаях повышается износостойкость.

Материал	Метод окончательной обработки	Износ после приработки, мм	Длительность приработки, мин	Интенсивность установившегося изнашивания I·106, мкм/м
Сталь 45 нормализованная, НВ 180	Шлифование Полирование Алмазное выглаживание	10 3 2,5	100 70 60	36 34 24
Сталь 45 закаленная, HRC 56	Шлифование Полирование Алмазное выглаживание	7 3 2,5	130 80 70	80 70 24
Сталь 40Х закаленная, HRC 58	Шлифование Алмазное выглаживание	3 2	130 120	45 19
Сталь 18ХГТ цементованная, HRC 61	Шлифование Алмазное выглаживание	3 2	120 80	40 25
Сталь 12X2H4A цементованная, HRC 61	Шлифование Алмазное выглаживание	3,5 2.5	170 70	70 25

Обкатывание роликами деталей, раскатывание деталей шариковым дорном и алмазное выглаживание обеспечивают повышение износостойкости по сравнению со шлифованием в 1,5—2,5 раза, а по сравнению с полированием — в 1,3—1,6 раза (при одинаковой шероховатости поверхности).

Аналогичные результаты по увеличению износостойкости достигаются при обработке почти всеми методами ППД, кроме некоторых ударных, когда шероховатость поверхности увеличивается (обработка дробью, чеканка).