Шевеля В.В., Калда Г.С.
(Киевский международный университет гражданской авиации, г. Киев, Украина, Технологический университет Подолья, г. Хмельницкий, Украина)
There're researched the questions of physical-chemical mechanics of fretting-wear and fretting-fatigue of metals. The micro properties of contacting materials are studied. There were investigated the influence of metals' rheology on their fretting-wear and fretting-fatigue destruction.
Проблема фреттингостойкости возникает при создании машин, изменении конструкции существующих, режима эксплуатации, внедрении новых материалов и технологий. Фреттинговая проблема затрагивает разнообразные отрасли народного хозяйства, особенно машиностроение, транспорт, авиастроение.
Фреттинг-усталостное повреждение часто обнаруживается в сопряжениях с легкоходовой и скользящей посадками. Широкую гамму фреттинг-повреждений в конструкции автомобиля представляют подшипники и сопрягаемые с ними детали. Фреттинг-усталостные повреждения автотранспортных средств в основном происходят в местах напрессовки на вал деталей, болтовых и заклепочных соединений. Регистрируется значительное число отказов подвесок автомобилей, самосвалов в результате фреттинг-усталостного разрушения рессорных пружин. Доля фреттинг-усталостных разрушений в общем количестве фреттинг-повреждений автотранспортных средств относительно невелика, однако, носит внезапный характер и может привести к аварии при движении автотранспорта.
В данной работе исследованы микросвойства контактирующих материалов, в частности, реологические свойства, микропластичность и внутреннее трение, рассмотрены релаксационные процессы, происходящие при фреттинге. Установлено, что состояние антифрикционности и совместимости тесно связано с релаксационными свойствами трибосистемы. Структурные предпосылки антифрикционности способствуют деконцентрации контактных напряжений, поверхностной локализации и более однородному протеканию пластической деформации. Доказано, что антифрикционность более тесно связана с микросвойствами материала, чем с характеристиками макроскопической прочности и пластичности.
Была изучена связь фреттингостойкости металлов с микроползучестью поверхностных слоев, возникновение которой должно приводить к изменению напряженно-деформированного состояния фрикционного контакта.
Доказано, что повреждаемость поверхностей при фреттинг-коррозии определяется не только физико-механическими свойствамит металлов, но и природой их окислов. Показано, что, чем больше материал склонен к микроползучести, тем выше его сопротивляемость фреттинг-износу. Установлено, что микропластичность проявляет высокую чувствительность не только к структурному состоянию сталей, но также зависит от ряда специфических диссипативных реологических явлений, свойственных знакопеременному циклическому нагружению при фреттинге. Роль реологических явлений при фреттинге возрастает с уменьшением амплитуды проскальзывания.