Процессы абразивного изнашивания - раздел Геология, Курс лекций по специальным чугунам Область применения отливок из специальных чугунов охватывает практически все отрасли экономики – добычу и обогащение полезных ископаемых
Реальным Условиям Работы Оборудования И Инструмента При Абра...
Реальным условиям работы оборудования и инструмента при абразивном изнашивании соответствуют различные схемы внешнего силового нагружения. Все эти схемы можно систематизировать по характеру воздействия абразивной частицы на поверхность трения:
· царапание (микрорезание) кромками абразивных частиц поверхности материала с отделением микростружки;
· многократное пластическое оттеснение материала кромками абразивных частиц с образованием канавок и валиков оттесненного материала на поверхности трения,их охрупчиванием и усталостным разрушением;
· образование и распространение трещин на поверхности материала в результате воздействия абразивных частиц, хрупкое отделение (разрушение) материала;
· образование на поверхности трения материала оксидных и коррозионных плен, сопровождающее и усиливающее износ по первым трем схемам.
Интенсивность изнашивания материала зависит от того, какой из указанных процессов преобладает в конкретных условиях трения, поэтому и темп износа может колебаться в широких пределах: от 0,1 до 100 мкм/ч.
Наиболее часто абразивное изнашивание происходит при воздействии частиц кварцевого песка, имеющих твердость 800-1000 HV.
В ряде исследований показано, что интенсивность изнашивания существенно зависит от природы абразива, его физико-механических свойств, соотношения твёрдости абразива На и испытуемого материала Нм. В частности, Хрущов М. М., Бабичев М. А. установили три области значений этого соотношения (рис. 5.1).
В области I при На/Нм < 1 разрушение металла абразивом путем микрорезания не происходит, поэтому его износостойкость стремится к бесконечности.
В области II при На/Нм =1,5 характерно снижение износостойкости материала до определенной величины.
В области III при На/Нм > 1,5 износостойкость не зависит от этого соотношения.
Рис. 5.1. Зависимость относительных износа (1/Ки) и износостойкости (Ки) материала от соотношения твердости абразива и материала
В числе факторов, оказывающих большое влияние на интенсивность изнашивания, кроме твердости абразива, следует назвать размер и форму частиц. С увеличением размера частиц, их остроугольности (с уменьшением радиусов выступов) интенсивность износа увеличивается. Помимо этого, условия изнашивания потоком абразивных частиц в жидкости или газе описываются концентрацией абразива в потоке, скоростью удара частиц и углом наклона вектора этой скорости к поверхности детали (угол атаки a).
По данным М. Е. Гарбера белые чугуны наиболее износостойки при малых углах атаки (10°) в отличие от пластичных сталей, которые более стойки при углах, близких к 90°. Если при малых углах атаки с увеличением содержания углерода и, следовательно, количества карбидной фазы износостойкость сплавов растет, то при больших углах атаки (70°) износостойкость практически постоянна при всех содержаниях углерода.
Интенсивность износа в большой степени зависит от скорости перемещения абразивных частиц, которая определяет их кинетическую энергию к моменту встречи с изнашиваемой поверхностью.
Зависимость износа w от скорости v абразивных частиц выражается формулой
w= а vn,
где а - коэффициент, равный величине износа при
v = 1 м/сек;
n - показатель, характеризующий чувствительность
изнашиваемых материалов к изменению скорости.
3.М. Гамольской, В.М. Гутерман и С.П. Козырев изучали влияние скорости перемещения абразивных частиц на износостойкость чугуна при угле атаки близком к 90о. Результаты исследований показали, что износостойкость белых чугунов при больших скоростях перемещения абразивных частиц резко снижается. Снижение износостойкости при повышении скорости наблюдается и при малых углах атаки (до 30°), что, по-видимому, связано с воздействием нормальной составляющей скорости абразивных частиц, которое при высоких скоростях и, следовательно, при больших энергиях удара, приводит к хрупкому разрушению материала.
Необходимо отметить, что при хрупком разрушении поверхностного слоя различие в износостойкости материалов уменьшается, и применение в данных условиях износа белых чугунов становится нерациональным. В таких случаях можно изменить конструкцию детали с тем, чтобы устранить или уменьшить воздействие абразивных частиц, приводящее к хрупкому разрушению.
Введение... Диапазон механических и служебных свойств современных типов и марок чугунов весьма широк Серый чугун с пластин чатым...
Если Вам нужно дополнительный материал на эту тему, или Вы не нашли то, что искали, рекомендуем воспользоваться поиском по нашей базе работ:
Процессы абразивного изнашивания
Что будем делать с полученным материалом:
Если этот материал оказался полезным ля Вас, Вы можете сохранить его на свою страничку в социальных сетях:
Особенности легирования
Легирование является одним из методов управления процессами образования структуры и формирования свойств чугуна. Оно позволяет измельчать первичные структурные составляющие, получат
Особенности жидкого состояния
Природа жидкого состояния является одним из наиболее сложных объектов изучения теории агрегатного состояния металлов и сплавов. Среди множества теорий жидкого состояния широкое приз
Особенности термической обработки
Высокая эффективность термической обработки применительно к отливкам из легированных специальных чугунов делает её неотъемлемой частью всего технологического цикла изготовления изде
Изотермическая закалка
Изотермическая закалка заключается в последовательном проведении двух основных операций: 1) аустенизации, т. е. нагрева до температуры закалки и выдержки; 2) переохлаждения аустенита с последующим
Нормализация
Нормализация отливок из специальных чугунов заключается в нагреве до температур аустенизации, выдержки при этой температуре и спокойном охлаждении на воздухе.
При нормализации легированных
Улучшение
Улучшение отливок из легированных чугунов представляет собой сочетание полной закалки с высоким отпуском.
В практике термической обработки легированных чугунов улучшение ис
Процессы коррозии в чугуне
Причиной повышенной коррозии отливок из чугуна является образование гальванических пар из его структурных составляющих при контакте с агрессивной средой. При этом графит играет роль
Влияние химического состава на коррозионную стойкость
Хром относится к самопассивирующимся металлам. При механическом повреждении пассивной плёнки оксидов хрома она легко самопроизвольно восстанавливается. Пассивность хромистых чугунов
Влияние химического состава на структуру и свойства
В системе сплавов Fe – Si образуются следующие фазы:
- γ-фаза – твёрдый раствор кремния в γ- железе (максимальная растворимость кремния в γ- железе достигает 2,15 %);
Общая характеристика
Обычные низколегированные серый, ковкий, высокопрочный чугуны при нагреве в окислительной среде корродируют, а в результате графитизации увеличивают объем.
Специальные жар
Формирование структуры
Сплавы железа с алюминием, содержащие до 36 % Аl, образуют непрерывный ряд твердых растворов.
В системе Fe – Аl - С образуются углеродсодержащие фазы: графит, Fe3AlC
Влияние хрома на жаростойкость чугунов
Легирование чугуна малыми добавками хрома (до 4 % Cr) повышает устойчивость эвтектического цементита при нагреве и уменьшает рост чугуна. Повышение окалиностойкости низкохромистых ч
Влияние кремния на структуру и свойства чугунов
При содержании 5,6 % Si чугун практически имеет однофазную ферритную матрицу и поэтому отличается высокой ростоустойчивостью. Окалиностойкость кремнистого чугуна связана с образован
Отливки из комплексно-легированных жаростойких чугунов
Кроме стандартных марок жаростойких чугунов для изготовления жаростойких отливок часто используют комплексно-легированные белые хромистые чугуны, которые одновременно являются жароп
Влияние химического состава на свойства чугунов
Кремний в износостойких чугунах можно рассматривать как легирующий элемент, распределяющийся при кристаллизации между аустенитом и эвтектическим расплавом. Кремний повыша
Влияние структуры на износостойкость
Одним из важнейших факторов, определяющих сопротивление металлических сплавов изнашиванию, является их структурное состояние, а также свойства, взаимное расположение, количественно
Влияние карбидной фазы
Тип и морфология. В чугунах, содержащих до 7 % Сr, образуется легированный хромом цементит (Fe,Cr)3C. Хотя по мере увеличения содержания хрома в чугуне до 7 % микротвердость карб
Влияние металлической основы
Высокая износостойкость определяется также металлической основой, в которой закреплены карбиды.
В настоящее время нет единого мнения, какой должна быть металлическая матриц
Влияние термической обработки
Повысить механические свойства и износостойкость чугуна можно путем термической обработки. Высокая абразивная износостойкость белых чугунов обеспечивается только при мартенситной и
Комплексно-легированные белые износостойкие чугуны
Наибольшей износостойкостью обладают чугуны, соответствующие принципу Шарпи, требующему полной инверсии расположения фаз, т. е. чтобы наиболее твердые структурные составляющие залегали в виде изоли
Общая характеристика
Антифрикционные сплавы, предназначенные для применения в узлах трения со смазкой, должны обеспечивать нормальную работу трущихся деталей как в период приработки, так и при последующей эксплуатации,
Применение
Валки с отбеленным рабочим слоем ЛП и ЛПМ. Эти валки имеют рабочий слой из белого чугуна, переходный слой, состоящий из половинчатого чугуна, и сердцевину из серого чугуна.
Особенности плавки и заливки форм
Плавка чугуна осуществляется при высоких температурах и сопровождается сложными физико-химическими процессами взаимодействия расплава, флюсов, шлаков, печных и атмосферных газов, фу
Литейные свойства специальных чугунов
Жидкотекучесть высокохромистых белых чугунов при оптимальных температурах заливки не уступает жидкотекучести обычного серого чугуна.
Линейная усадка белых чугунов составляет 1,8 - 2,2 %,
Механическая обработка отливок
Механическая обработка отливок из специальных чугунов очень трудоемкая операция. Наиболее трудно обрабатываются отливки из белых износостойких чугунов.
Обрабатываемость бел
Хотите получать на электронную почту самые свежие новости?
Подпишитесь на Нашу рассылку
Наша политика приватности обеспечивает 100% безопасность и анонимность Ваших E-Mail
Новости и инфо для студентов