ВЛИЯНИЕ ОСТАТОЧНЫХ МАКРОНАПРЯЖЕНИЙ НА ПРОЦЕСС ЗАРОЖДЕНИЯ КВАЗИХРУПКИХ ТРЕЩИН В ТЕРМОДИФФУЗИОННЫХ ПОКРЫТИЯХ

Авторы
Файлы

Лукьянонов Д.С. Статья в формате PDF 637 KB

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 σ_в, определяющих кинетику зарождения квазихрупких трещин при трении скольжения, знак и уровень σ_ост - 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 h_сл, и глубины диффузионных зон h_дз

(1)

где ΔТ - изменение температуры в процессе охлаждения после насыщения; β_сл и β_дз - коэффициенты линейного расширения материалов покрытия и основы соответственно. Если учитывать фактор наложения на температурную эпюру макронапряжений «структурного» распределения σ_остуравнение (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 «ρ_тр - 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 α_pv, 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 α_pv равным 0,30-0,65 и нормируется минимальным и максимальными уровнями параметров α_pv и σ_ост для исследуемых термодиффузионных покрытий. Обеспечение этого условия возможно при соблюдении условий, определяемых выражением:

(4)

в котором коэффициент K_n определяли из экспериментов потрещиностойкости:

где

Для конкретного по структуре покрытия параметр α_pv можно, в зависимости от внутренних макронапряжений σ_ост, 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 σ_ост, α_pv 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.

СОДЕРЖАНИЕ ОБРАЗОВАНИЯ В СЕЛЬСКИХ ШКОЛАХ

Статья в формате PDF 91 KB...

12 04 2026 5:39:41

ДЕСТРУКЦИЯ ЭРИТРОЦИТОВ В КОСТНОМОЗГОВЫХ ЭРИТРОКЛАЗИЧЕСКИХ КЛАСТЕРАХ

В костном мозге больных гематологическими заболеваниями выявлено значительное количество эритроклазических кластеров, хаpaктеризующихся экзоцитарным лизисом входящих в них эритроцитов кластерообразующими миелокариоцитами разных видов, включая эритрокариоциты. Содержание эритроклазических кластеров с происходящим в них экзоцитарным лизисом эритроцитов варьировало от 21% от всех эритроклазических кластеров в костном мозге больных апластической анемией до 81% в костном мозге больных в активной фазе острого лимфобластного лейкоза, что свидетельствует об интенсивности лизиса в них эритроцитов. С наибольшей интенсивностью лизис эритроцитов происходил в костном мозге больных в активную фазу острого лимфобластного лейкоза и больных хроническим миелолейкозом. При этом в момент исследования подвергались деструкции в эритроклазических кластеров десятки тысяч эритроцитов в мкл костного мозга. Эти данные подтверждают представление о костном мозге как органе гемолиза. ...

11 04 2026 0:37:15

Продажа товаров в кредит

Статья в формате PDF 113 KB...

10 04 2026 22:32:20

СОСТОЯНИЕ ПРОИЗВОДСТВА И ПОТРЕБЛЕНИЯ БАРИТА В РОССИИ

Статья в формате PDF 107 KB...

09 04 2026 3:15:23

ПРОБЛЕМЫ ПОДГОТОВКИ ФГОС ВПО ТРЕТЬЕГО ПОКОЛЕНИЯ ПО СПЕЦИАЛЬНОСТИ «МАШИНЫ И АППАРАТЫ ХИМИЧЕСКИХ ПРОИЗВОДСТВ»

Статья в формате PDF 287 KB...

08 04 2026 21:15:49

ВОЗРАСТНАЯ ГИСТОФИЗИОЛОГИЯ БЕЛОЙ ПУЛЬПЫ СЕЛЕЗЕНКИ В РАННЕМ ПОСТНАТАЛЬНОМ ОНТОГЕНЕЗЕ

Статья в формате PDF 99 KB...

07 04 2026 17:23:57

УЧАСТИЕ КОМПЛЕКСОВ НЕЙРОН-АСТРОЦИТ В ПРОЦЕССЕ ЭПИЛЕПТИЗАЦИИ МОЗГА

В работе дана хаpaктеристика выявленных авторами комплексов нейрона с астроцитом в ретикулярном ядре таламуса (РТЯ), формируемых ими группировок и патогистологических процессов, разворачивающихся в эпилептическом очаге с их участием. Исследования выполнены на крысах линии WAG/Rij, показавших различную чувствительность к звуковому стимулу. Авторы полагают, что, вероятно, с самых начальных этапов эпилептизации мозга ее предопределяют эпилептогенные группы комплексов нейрона с астроцитами. ...

06 04 2026 5:36:18

Количественный анализ фауны гельминтов общих для человека и животных в Кабардино-Балкарской республике

При анализе количества видов гельминтов (возбудителей зоонозов) у человека в 1999–2012 гг. увеличилось с 7 до 10 видов (на 30 %), в том числе цестод с 3 до 5 видов (на 40 %) и нематод с 4 до 5 видов (на 20 %). У человека и собак прослеживается биологический прогресс возбудителей зоонозов. Количества видов гельминтов у собак увеличилось с 5 до 8 видов (на 37,5 %), в т.ч. цестод с 2 до 3 видов (на 33,3 %) и нематод с 3 до 5 видов (на 40 %). В составе гельминтофауны общих для человека и животных доминировали классы Nematoda (6 видов) и Cestoda (5 видов) над классом Trematoda (3 вида). ...

05 04 2026 17:27:31

ИЗМЕНЕНИЕ ПОКАЗАТЕЛЕЙ СОСУДИСТО-ТРОМБОЦИТАРНОГО МЕХАНИЗМА ГЕМОСТАЗА В ЗАВИСИМОСТИ ОТ СТАДИИ РАКА МОЛОЧНОЙ ЖЕЛЕЗЫ

Статья в формате PDF 112 KB...

04 04 2026 23:16:26

КОНЦЕПЦИЯ ФОРМИРОВАНИЯ КАЧЕСТВА ТРУДОВЫХ РЕСУРСОВ

Статья в формате PDF 217 KB...

03 04 2026 15:42:44

Функционально-системная телеология управления неравновесными экономическими системами

Статья в формате PDF 108 KB...

02 04 2026 23:59:47

РАЗРАБОТКА КОНЦЕПЦИИ ИНТУИЦИИ В НЕМЕЦКОЙ КЛАССИЧЕСКОЙ ФИЛОСОФИИ

Статья в формате PDF 209 KB...

01 04 2026 21:42:32

ПИЩЕВАЯ СПЕЦИАЛИЗАЦИЯ ДАУРСКОЙ ПИЩУХИ (OCHOTONA DAURICA)

Статья в формате PDF 140 KB...

31 03 2026 1:41:53

ОРГАНОМЕТРИЧЕСКИЕ ПОКАЗАТЕЛИ ПУПОВИНЫ В НОРМЕ И ПРИ ПАТОЛОГИИ БЕРЕМЕННОСТИ

В работе представлены результаты органометрического исследования пуповины новорожденных при физиологической беременности и с экстрагeнитaльной патологией: анемией, артериальной гипертензией, артериальной гипотензией, хроническим пиелонефритом с учетом типа телосложения женщины. Выявлена взаимосвязь простых и расчетных показателей параметров пуповины при физиологической и патологической беременности. Это важно для объективной оценки возможных патологических изменений пуповины новорожденных с учетом патологии и соматического типа женщины. ...