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
141 KB...
30 10 2026 12:47:54
Статья в формате PDF
113 KB...
29 10 2026 19:40:12
Статья в формате PDF
174 KB...
28 10 2026 0:19:22
Статья в формате PDF
276 KB...
27 10 2026 17:43:39
Статья в формате PDF
280 KB...
26 10 2026 9:55:54
Статья в формате PDF
120 KB...
25 10 2026 15:20:55
Статья в формате PDF
105 KB...
24 10 2026 0:20:20
Статья в формате PDF
252 KB...
23 10 2026 16:38:29
Статья в формате PDF
110 KB...
22 10 2026 19:42:45
Одним из главных факторов, определяющих межлабораторную воспроизводимость газохроматографических индексов удерживания, является редко принимаемая во внимание их зависимость от соотношения хаpaктеризуемых и реперных компонентов. Показано, что данная зависимость в разной степени проявляется не только в распределительном, но и в адсорбционном варианте хроматографического разделения. Следовательно, ее необходимо учитывать для повышения воспроизводимости измерения хроматографических индексов в газо-адсорбционной хроматографии, в том числе с использованием капиллярных колонок.
...
21 10 2026 3:14:16
Статья в формате PDF
142 KB...
20 10 2026 10:17:50
Статья в формате PDF
358 KB...
19 10 2026 11:17:30
Статья в формате PDF
167 KB...
17 10 2026 9:53:13
Уточнено систематическое положение отдельных подвидов и видов рода Ctenocephalides и их распространение по зоогеографическим областям.
...
16 10 2026 7:16:51
Статья в формате PDF
119 KB...
15 10 2026 11:23:27
Статья в формате PDF
136 KB...
14 10 2026 5:15:20
Статья в формате PDF
111 KB...
13 10 2026 20:44:17
Статья в формате PDF
143 KB...
12 10 2026 19:17:50
Статья в формате PDF
590 KB...
11 10 2026 5:18:53
Статья в формате PDF
127 KB...
10 10 2026 4:59:46
Статья в формате PDF
152 KB...
09 10 2026 9:16:40
Предложен новый подход к изучению земного магнетизма. В центре Земли монополь µ, шаровая молния возникает в пучностях стоячих волн монополя. Гравитация – квадрупольное излучение µ.
...
08 10 2026 12:22:43
В работе анализируются результаты единого государственного экзамена по физике на примере региональной, а именно, томской выборки по результатам 2003 г. Проведено сравнение единого экзамена по физике и математике, а также вузовского и школьного тура ЕГЭ. Изучается решаемость конкретных заданий частей «А», «В», «С». Результаты исследования должны помочь учителям средних общеобразовательных школ в планировании учебного материала, построении новых методик обучения и, как следствие, в ликвидации пробелов в знаниях учащихся.
...
06 10 2026 6:20:25
Обсуждается проблемы разбиения и структурирования прострaнcтва, формирования структурных модулей, которые предназначены для конструирования модульных 3D структур кристаллов.
...
04 10 2026 10:21:55
Статья в формате PDF
113 KB...
02 10 2026 9:50:47
Статья в формате PDF
105 KB...
01 10 2026 2:24:57
Статья в формате PDF
123 KB...
28 09 2026 15:38:56
Изучено состояние гемато-саливарного барьера по показателям перекисного окисления липидов, оксида азота, антиоксидантной защиты и макроэлементов у детей с хроническим гастродуоденитом и функциональной диспепсией. Показано, что нарушения в функционировании барьера имеют значение в механизмах повреждения желудка и двенадцатиперстной кишки. Учитывая достоверные изменения метаболического профиля слюны, различные при воспалительных и функциональных заболеваниях гастродуоденальной зоны, предложено использовать его параметры для неинвазивной скрининговой диагностики этой патологии.
...
27 09 2026 17:25:25
Статья в формате PDF
123 KB...
26 09 2026 19:39:59
Статья в формате PDF
149 KB...
25 09 2026 6:24:14
Рассматривается проблема организации продуктивной умственной деятельности учащихся общеобразовательных учреждений в системе дидактических принципов современной педагогики. Анализ принципов показывает, что отечественная дидактика в большой мере сохраняет черты традиционной модели обучения и недостаточно учитывает психологическую природу мышления и закономерности продуктивной умственной деятельности при разработке принципов обучения. Выделены основополагающие принципы организации продуктивной умственной деятельности на основе закономерностей развития знания и процесса познания, психологических закономерностей мышления.
...
24 09 2026 9:41:22
Статья в формате PDF
303 KB...
23 09 2026 21:46:36
Статья в формате PDF
141 KB...
22 09 2026 13:30:44
Статья в формате PDF
293 KB...
21 09 2026 20:40:41
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 ::
