Трибология. Структурные аспекты внешнего трения, страница 4

7.  Исследование кинетических закономерностей упрочнения и разрушения поверхностных слоев твердых тел при фрикционном их взаимодействии предусматривает развитие комплексных исследований по изучению дислокационной структуры. Этот подход требует, наряду с применением традиционных методов, разработки и использования новых методов исследования структуры. Высокую информативность в решении этой задачи может дать сочетание экспериментальных данных полученных с использованием современных методов исследования дислокационной структуры - ФМР, трансмиссионной электронной микроскопии, электроннографии, рентгеноструктурного анализа, с теоретическим анализом упругих полей дислокационных ансамблей. Весьма важным аспектом в изучении процессов пластической деформации, упрочнения и изнашивания поверхностных слоев является комплексное исследование этих явлений во взаимосвязи с изменениями в смазочной среде. Эти задачи могут быть решены применением, наряду с выше упомянутыми методами структурного анализа, спектральных и радиоспектральных методов - ЯМР, ЭПР и инфракрасной спектроскопии. Анализ состояния вопроса позволяет сделать вывод о том, что для решения проблемы изнашивания поверхностей фрикционных пар все более актуальной становится необходимость углубленного изучения дислокационной структуры поверхностных слоев и на основе этого установление закономерностей упрочнения, разрушения и изнашивания материала при трении.

В соответствии с вышеизложенными выводами состояния вопроса о физических процессах трения и изнашивания твёрдых тел в монографии освещаются следующие задачи.

Целью настоящей монографии является освещение комплексных исследований кинетики дислокационной структуры в поверхностных слоях металлов при их фрикционном взаимодействии, изучение на ее основе физических процессов упрочнения и разрушения микрообъемов и установление некоторых закономерностей микропластической деформации и изнашивания твердых тел, их техническая реализация для решения некоторых практических задач по повышению износостойкости реальных узлов трения.

В соответствии с указанной целью в работе освещаются следующие задачи:

Комплексное исследование физических закономерностей эволюции дислокационной структуры металлов (никель, железо, пермаллой) при их контактном взаимодействии с круглым цилиндрическим контртелом (сталь). Сюда относятся прямые и косвенные исследования кинетики дислокационной структуры никеля в условиях обычного (300 К) и низкотемпературного нагружения (78 и 4,2 К); параллельное сопоставление плотности дислокаций в никеле, железе, пермаллое с шириной линии ФМР при соответствующих степенях деформации, с целью метрологической аттестации ФМР, как прецезионного метода неразрушающего контроля процессов пластической деформации в тонких поверхностных слоях ферромагнетиков; исследование процессов релаксации скрытой энергии деформации в условиях высокотемпературного и низкотемпературного отжига после деформации никеля в жидком азоте и гелии с целью выяснения физической природы релаксационных явлений сильно диспергированных систем и определении их энергии активации.

Комплексное исследование кинетических закономерностей дислокационной структуры поверхностного слоя металла при трении скольжения, изучение основных процессов упрочнения и разрушения и установление взаимосвязанных с ними закономерностей изнашивания материала. Эта задача включает исследование закономерностей эволюции дислокационной структуры поверхностного слоя при фрикционном нагружении в инактивной и поверхностно-активной средах; изучение особенностей микропластической деформации при трении на базе данных, полученных прямыми (электронная микроскопия, электроннография) и косвенными (ФМР, рентгеноструктурный анализ) методами; изучение закономерностей упрочнения поверхностного слоя при продолжительном времени фрикционного нагружения и установление экстремальных явлений кинетики упрочнения; исследование процессов упрочнения при трении в зависимости от металлофизических факторов (размер зерна, предварительная структура); исследование кинетики дислокационной структуры поверхностного слоя при прохождении электрического тока через фрикционный контакт и изучение явления электропластического эффекта; установление некоторых аспектов взаимосвязи изменений дислокационной структуры поверхностного слоя и смазочной среды при трении; исследование взаимосвязи закономерностей микроструктурных изменений поверхностного слоя и кинетики изнашивания металла.