ВЛИЯНИЕ ОСТАТОЧНЫХ МАКРОНАПРЯЖЕНИЙ НА ПРОЦЕСС ЗАРОЖДЕНИЯ КВАЗИХРУПКИХ ТРЕЩИН В ТЕРМОДИФФУЗИОННЫХ ПОКРЫТИЯХ
В процессе нанесения термодиффузионных покрытий и последующего охлаждения в «белых» слоях и диффузионных зонах формируются остаточные технологические макронапряжения sост. В базовых уравнениях для концентрационных макронапряжений σв, определяющих кинетику зарождения квазихрупких трещин при трении скольжения, знак и уровень σост - фактора нормируется некоторым численным n-критерием.
Для низкотемпературных химико-термических слоев максимальные технологические напряжения можно корректно описать уравнением гиперболы в зависимости от толщины «белого» слоя hсл, и глубины диффузионных зон hдз
(1)
где ΔТ - изменение температуры в процессе охлаждения после насыщения; βсл и βдз - коэффициенты линейного расширения материалов покрытия и основы соответственно. Если учитывать фактор наложения на температурную эпюру макронапряжений «структурного» распределения σост уравнение (1) трaнcформируется к следующей функции общего вида
(2)
Величины и для всех типов термодиффузионных слоев экспериментально определялись стандартными методами. Для боридных покрытий показано, что максимальные сжимающие напряжения соответствуют более тонким слоям. С возрастанием толщины покрытия максимальные внутренние напряжения смещаются вглубь от поверхности.
В общем случае суммарная плотность трещин rтр в месте повреждения покрытия возрастает с увеличением энергии ударного импульса q. Нелинейную взаимообусловленность этих параметров количественно оценивали некоторой хаpaктеристикой трещиностойкости apv, определяемой по углу наклона линеаризированной функции «ρтр - q». На рис. 1 представлено распределение плотности трещин для никотрированного покрытия с толщиной слоя 10 мкм (температура насыщения 580 °С, время выдержки - 4 часа).
Рис. 1. Хаpaктер распределения плотности трещин
Удельная плотность трещин в покрытияхизменяется в функции расстояния от кратера согласно гипотетической аппроксимации типа:
(3)
в которой степенной показатель n коррелирует с угловым коэффициентом αpv, отражающим знак макронапряжений в никотрированном слое и пропорциональным их уровню. Стойкость материалов против разрушения определяется их физическими константами и в известных физических моделях выражается уравнением Гриффитса.
Диапазон изменения эмпирического коэффициента трещиностойкости n предполагается в модели для αpv равным 0,30-0,65 и нормируется минимальным и максимальными уровнями параметров αpv и σост для исследуемых термодиффузионных покрытий. Обеспечение этого условия возможно при соблюдении условий, определяемых выражением:
(4)
в котором коэффициент Kn определяли из экспериментов потрещиностойкости:
где
Для конкретного по структуре покрытия параметр αpv можно, в зависимости от внутренних макронапряжений σост, трaнcформировать в виде:
(5)
где знак «+» соответствует растягивающим напряжениям в покрытии, «-» - сжимающим. Коэффициент перехода от внутренних напряжений к параметру трещиностойкости Ka составляет, например, для никотрированных и борированных покрытий на уровне ≈ 2⋅10-4-3⋅10-4 и в зависимости от модуля упругости материалов, может быть рассчитан в соответствии с выражением
(6)
Экспериментальные и расчетные результаты σост, αpv и n для никотрированных и боридных покрытий показали, что значение константы n соответствует границе эпицентра разрушения. В то же время для более удаленных на поверхности от кратера зон его величина будет уменьшаться.
Список литературы
- Власов В.М., Нечаев Л.М. Работоспособность высокопрочных термодиффузионных покрытий в узлах трения машин. - Тула.: Приокс. книжн.изд-во, 1994. - 237 с.
- Анализ эпюр макронапряжений в поверхностных слоях сталей после проведения борирования / Л.М. Нечаев, Н.Б. Фомичева, Е.В. Маркова, И.Ю. Канунникова // Фундаментальные исследова-
ния. - 2009. - №1. - Нечаев Л.М., Фомичева Н.Б., Иванькин И.С. Определение параметров трещиностойкостиникотрированных сталей // Современные наукоемкие технологии. - 2007. - №5.
Статья в формате PDF
229 KB...
23 04 2024 15:18:47
Статья в формате PDF
113 KB...
22 04 2024 5:36:40
Статья в формате PDF
113 KB...
21 04 2024 7:45:33
Статья в формате PDF
103 KB...
19 04 2024 0:20:46
Статья в формате PDF
121 KB...
18 04 2024 12:47:42
Статья в формате PDF
123 KB...
17 04 2024 21:15:53
Статья в формате PDF
499 KB...
16 04 2024 11:45:50
Статья в формате PDF
134 KB...
15 04 2024 3:19:56
Ободочная кишка крысы напоминает растянутую спираль, внедренную в петли тонкой кишки. У человека подобное состояние определяется как поздняя остановка поворота кишечника или мальротация.
...
14 04 2024 17:50:22
Статья в формате PDF
101 KB...
11 04 2024 23:13:22
Статья в формате PDF
262 KB...
07 04 2024 1:58:20
Статья в формате PDF
256 KB...
06 04 2024 0:30:12
Статья в формате PDF
317 KB...
04 04 2024 8:35:17
Статья в формате PDF
118 KB...
02 04 2024 0:55:27
Статья в формате PDF
99 KB...
01 04 2024 10:15:25
Статья в формате PDF
125 KB...
30 03 2024 13:33:22
Морфогенез лимфатической системы является результатом взаимодействия сосудов разного типа, растущих неравномерно. Его формы меняются так же, как строение и топография сосудов, их сочетания в связи с органогенезом. Поэтому морфогенез лимфатической системы протекает как процесс рекомбинации артерий и вен, а затем и лимфатических сосудов, служит проявлением самодифференциации сердечно-сосудистой системы, когда ее части вступают в повторное взаимодействие, в т.ч. и после их трaнcформации.
...
28 03 2024 10:32:48
Статья в формате PDF
281 KB...
27 03 2024 16:14:34
Статья в формате PDF
122 KB...
26 03 2024 2:17:49
Статья в формате PDF
307 KB...
25 03 2024 15:55:51
Статья в формате PDF
270 KB...
24 03 2024 23:55:42
Статья в формате PDF
103 KB...
23 03 2024 8:33:49
Статья в формате PDF
224 KB...
22 03 2024 12:26:46
Статья в формате PDF
113 KB...
21 03 2024 13:16:35
Статья в формате PDF
196 KB...
20 03 2024 5:26:40
Обсуждены методика и некоторые результаты моделирования вероятных конфигураций межфазных границ на поверхности композиционных материалов, полученные методом итерации треугольных генераторов на определенных сетках Кеплера-Шубникова.
...
19 03 2024 10:49:13
Статья в формате PDF
90 KB...
18 03 2024 4:12:56
Статья в формате PDF
110 KB...
17 03 2024 14:10:34
Статья в формате PDF
114 KB...
16 03 2024 15:26:28
Еще:
Поддержать себя -1 :: Поддержать себя -2 :: Поддержать себя -3 :: Поддержать себя -4 :: Поддержать себя -5 :: Поддержать себя -6 :: Поддержать себя -7 :: Поддержать себя -8 :: Поддержать себя -9 :: Поддержать себя -10 :: Поддержать себя -11 :: Поддержать себя -12 :: Поддержать себя -13 :: Поддержать себя -14 :: Поддержать себя -15 :: Поддержать себя -16 :: Поддержать себя -17 :: Поддержать себя -18 :: Поддержать себя -19 :: Поддержать себя -20 :: Поддержать себя -21 :: Поддержать себя -22 :: Поддержать себя -23 :: Поддержать себя -24 :: Поддержать себя -25 :: Поддержать себя -26 :: Поддержать себя -27 :: Поддержать себя -28 :: Поддержать себя -29 :: Поддержать себя -30 :: Поддержать себя -31 :: Поддержать себя -32 :: Поддержать себя -33 :: Поддержать себя -34 :: Поддержать себя -35 :: Поддержать себя -36 :: Поддержать себя -37 :: Поддержать себя -38 ::
