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
101 KB...
11 06 2026 9:37:32
Статья в формате PDF
109 KB...
09 06 2026 22:39:51
Статья в формате PDF
142 KB...
08 06 2026 19:27:25
Статья в формате PDF
122 KB...
06 06 2026 7:29:58
Статья в формате PDF
131 KB...
04 06 2026 1:13:34
Статья в формате PDF
132 KB...
03 06 2026 7:17:55
Статья в формате PDF
305 KB...
31 05 2026 7:33:22
Формирование эффективной системы работы с детьми, обладающими повышенными естественнонаучными способностями, может стать залогом успешного продвижения экономических и образовательных реформ в нашей стране.
...
30 05 2026 14:13:45
Статья в формате PDF 234 KB...
29 05 2026 9:15:15
Статья в формате PDF
186 KB...
27 05 2026 12:59:34
Статья в формате PDF
124 KB...
26 05 2026 2:28:20
Статья в формате PDF
127 KB...
25 05 2026 17:30:34
Статья в формате PDF
143 KB...
24 05 2026 19:10:15
Статья в формате PDF
255 KB...
23 05 2026 22:14:37
Статья в формате PDF
129 KB...
22 05 2026 22:48:26
Статья в формате PDF
108 KB...
21 05 2026 19:34:35
Статья в формате PDF
242 KB...
20 05 2026 2:53:56
Статья в формате PDF
110 KB...
19 05 2026 1:43:44
Статья в формате PDF
98 KB...
17 05 2026 8:16:18
Статья в формате PDF
352 KB...
16 05 2026 19:14:59
В работе исследовалось изменение метаболизма коллагена при остром стрессе у крыс с различным эмоциональным статусом. Острый стресс индуцировали, помещая животных в пластиковые камеры с отверстием для доступа воздуха на 1 час, 2,5 часа и 6 часов. Наблюдалось различие в реакции гипоталамо-гипофизарно-надпочечниковой системы и динамике показателей метаболизма коллагена у крыс с разным эмоциональным статусом.
...
14 05 2026 14:24:47
Статья в формате PDF
276 KB...
12 05 2026 8:44:54
Статья в формате PDF
111 KB...
11 05 2026 6:52:10
Статья в формате PDF
163 KB...
10 05 2026 7:36:30
Статья в формате PDF
120 KB...
09 05 2026 12:30:50
Статья в формате PDF
311 KB...
08 05 2026 14:56:12
Статья в формате PDF
456 KB...
07 05 2026 18:12:45
Статья в формате PDF
129 KB...
06 05 2026 9:45:25
Статья в формате PDF
143 KB...
05 05 2026 11:13:17
Статья в формате PDF
107 KB...
04 05 2026 7:47:47
Статья в формате PDF
116 KB...
03 05 2026 16:25:36
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 ::
