За счет увеличения зазора между контактируемыми поверхностями, повышается амплитуда биения, что ускоряет процесс разрушения. Масло имеет вязкость до 100 сСт (в системе СИ 1Ст = 10-4 м2/с), поэтому может работать только как охлаждающая жидкость и только в случае эффекта «масляного клина» как смазочный материал, так как при даже средненагруженных узлах, смазочный материал должен иметь вязкость не менее 10 000 сСт.
Однако использовать эффект «масляного клина» при создании конструкции довольно сложная задача:
- сложность подвода масла в зону контакта при требуемом давлении;
- чистота масла;
- сложность узлов уплотнения;
- сложность в обеспечении параллельных каналов от засорения;
- использование данного эффекта возможно только в закрытых формах движения.
Поэтому до последнего времени задача увеличения срока службы решалась путем улучшения свойств материалов контактируемых деталей, специальной обработкой поверхностей и улучшением свойств применяемых смазок.
Условно разделить протекающие процессы при использовании РВС на этапы можно следующим образом:
Этап I. За счет высоких абразивных свойств состава в местах контакта выполняются суперфинишные операции поверхностей трения - очистка от нагаров, окислов, лакообразований и т. д. Причем вследствие повышенного электросопротивления состава, образующийся атомарный водород связывается третьим телом, включающим кластеры и органику, имеющими недостаток водорода, что защищает подповерхностный слой от разрушения.
Процесс образования модифицированного слоя на поверхностях пар трения рассмотрим подробнее на рисунке 2.2.2, на котором частицы РВС показаны в виде многогранников различного размера.
Рисунок 2.2.2 - Введение ремонтно-восстановительного состава в зону трения
В местах контакта происходит суперфинишная обработка поверхностей трения - очистка нагаров, окислов, деструктурированного масла. В местах локального контакта в микрообъемах возникают высокие температуры (до 1000 °С и более), что приводит к инициации микрометаллургических процессов - микросхватывания, микросваривания и шаржирования. В результате происходит «приплавление» частиц РВС к кристаллической решетке поверхностного слоя стали.
1/500000 секунды (жизнь радикала) ведет к свариванию микрочастиц часто гидрофильных с гидрофобными, образуя «сростки», (в том числе металл с керамикой) причем металл подкаливается до 60…65 HRC.
Этот процесс протекает при значительных температурах и контактных давлениях, вызываемых эффектами шаржирования в присутствии сильных микротоков и микромагнитных воздействий природного происхождения, которые действуют до глубины 0,1 мм.
Этап II. За счет вязких и пластичных свойств обеспечивается снижение охрупчивания матрицы поверхностного и подповерхностного слоев, путем заполнения дислокаций, туннелей от нашаржирования и иных неплотностей кластерами и катализаторами. В свою очередь кластеры и катализаторы инициируют цепные химические реакции, направленные на диффузионные процессы в металле до глубины 0,2 мм, при этом измельчается зерно и легируется кобальтом, никелем, ниобием, танталом и др. элементами, причем микротвердость не уменьшается.
Практически одновременно с этим происходит нагартовка несработанных РВС-частиц, частиц металла и других продуктов трения в углубления микрорельефа. Поскольку частицы РВС работают как катализаторы, в местах нагартовки создаются условия для активного протекания окислительно-восстановительных процессов. В результате этих реакций происходит образование модифицированного слоя (рисунок 2.2.3). Одновременно заканчивается этап активной очистки поверхностей трения.
Рисунок 2.2.3 – Начало образования модифицирующего слоя
В пограничной области происходит образование новых кристаллов, наращенных на кристаллической решетке металла. В дальнейшем эти кристаллы ориентируются вдоль поля и срастаются, образуя на всей поверхности пятна контакта непрерывный ряд твердых растворов или монокристаллы.
Уважаемый посетитель!
Чтобы распечатать файл, скачайте его (в формате Word).
Ссылка на скачивание - внизу страницы.