ВПЛИВ ГЕОМЕТРИЧНОГО РОЗМІРУ АБРАЗИВНИХ ЧАСТОК ҐРУНТУ НА ЗАКОНОМІРНОСТІ РУЙНУВАННЯ НИЗЬКОЛЕГОВАНОЇ СТАЛІ ПРИ ЗНОШУВАННІ
DOI:
https://doi.org/10.18372/0370-2197.3(104).18982Ключові слова:
абразивне зношування, грунт, фракційний склад грунту, розмір абразивних частинок, втома, деструкційна деформація, втомна тріщина, зносостійкість, реологічний параметр, реолого-утомний параметр, в'язкість руйнування, розмір області нелінійних ефектів, циклічна вязкість деформування, зміцнення, знеміцнення, дисперсійне твердіння, пластично-деструкційна деформаціяАнотація
Наведено результати вивчення закономірностей руйнування та їх впливу на зносостійкість низьколегованої сталі 65Г у незміцненому стані, а також після зміцнення термічною та електроерозійною обробкою при русі в ґрунтах різного фракційного складу. Підтверджено, що в таких умовах на поверхні зношування реалізується явище наявності критичного розміру абразивних частинок (CPS). Роль геометричного розміру частинок у формуванні зносостійкості сталі полягає в регулюванні активних деформаційних та утомних процесів на поверхні зношування за рахунок зміни рівня силової дії на неї. Вплив фракційного складу грунту на зносостійкість здійснюється через реолого-утомний параметр в такій залежності: чим більший реолого-утомний параметр, тим вище зносостійкість сталі. Отже, в міцнісній основі механізму зношування визначальним є механічний компонент контактної взаємодії. Тому при виборі марки низьколегованої сталі для виготовлення деталей машин та інструменту, призначених для експлуатації в ґрунтах різного фракційного складу, необхідно керуватися її ранжуванням за реолого-утомним параметром. Вплив фракційного складу грунту на формування реолого-утомного параметра здійснюється, головним чином, через циклічну в'язкість деформування підшару нелінійних ефектів в околах вершин тріщин поверхневого шару у такій залежності: чим вище циклічна в'язкість, тим нижче реолого-утомний параметр сталі. Напруження, що циклічно повторюється при абразивному зношуванні викликає у вказаному підшарі два протилежних явища, що протікають одночасно: зміцнення й знеміцнення. При цьому дія процесу знеміцнення в ґрунтах різного фракційного складу є більш ефективною, ніж зміцнення. В області закритичних геометричних розмірів абразивних частинок інтенсивність знеміцнення суттєво знижується через зростання ефективності дії зміцнення за рахунок додаткового внеску дисперсійного твердіння . Проте це не тягне за собою якісних змін процесу зношування.
Посилання
Dvoruk V. I., Borak K. V., Buchko I. A. (2022) Destruction of Steel, by the Work-Hardened Speed Electrothermal Treatment at Wear by Friction of Skidding at the Non-Rigid Envisaged Abrasive, Journal of Friction and Wear, Vol. 43, No. 3, R. 255–264
Dvoruk V. I., Borak K. V., Buchko I. A., Kirienko N. A. (2022) Influence of Soil Type on Breaking of Low-Alloy Steels during Wear, Journal of Friction and Wear, Vol. 43, No. 6, R. 383–390
Coronado J.J. (2012) Effekt of abrasive size on wear, Abrasion resisnance of materials, P. 167-184
Troshchenko V.T., Krasovskyi A.Ia., Pokrovskyi V.V., Sosnovskyi L.A., Stryzhalo V.A. (1994) Soprotyvlenye materyalov deformyrovanyiu y razrushenyiu: [Cpravochnoe posobye]: Chast 2 - Kyev: «Naukova dumka», S. 702
Dvoruk V.I. (2020) Sposib doslidzhennia materialiv ta pokryttiv na znosostiikist ta vyznachennia koefitsiienta tertia kovzannia stal — abrazyvna masa: pat. 142596 Ukraina, G01N 3/00; № u2019 02358; zaiavleno 11/03/2019; opublikovano 25.06.2020. Biul. № 12
Dvoruk V. Y. (1997) Nauchnыe osnovы povыshenyia abrazyvnoi yznosostoikosty detalei mashyn. — Kyev: «KMUHA», S. 101
Dvoruk V.I. (2018) Metod abrazyvnoho znoshuvannia dlia vyznachennia efektyvnoi poverkhnevoi enerhii krystaliv, Problemy trybolohii, Vyp. 90, № 4, S. 22-31
Dvoruk V.I. (2015) Modeliuvannia znoshuvannia metaliv pry rusi v abrazyvnii masi, Problemy trybolohii, Vyp. 75, № 1, S. 77—85
Evans A.G. (1978) Impact damage in ceramics, Fracture Mechanics of Ceramics: - New York: Plenum Press, Vol. 3. P. 303 – 331
