Гаркунов Д.Н. Триботехника. Износ и безызносность. Страница 149

Химические факторы в процессе изнашивания проявляются своеобразно. При повреждении поверхности полимера происходит разрушение отдельных молекулярных цепей, освобождаются свободные валентные радикалы и выступают наружу отдельные элементы в атомарном состоянии, что позволяет металлу и полимеру вступать в химическое взаимодействие. Образующиеся соединения разрушаются и возникают вновь.

В целом процесс изнашивания неметаллических материалов в паре с металлами или неметаллами не отличается от механизма изнашивания металлических материалов, но отдельные его закономерности обязаны особенностям физико-химических и механических свойств неметаллов и их изменениям в процессе трения.

4. Стадии изнашивания пар трения

Если отложить по оси абсцисс время t работы пары трения (рис. 4.7, а), а по оси ординат износ и, то получим кривую изнашивания детали во времени. Тангенс угла наклона а, образованного осью абсцисс и касательной к кривой в произвольной точке, определяет скорость изнашивания в данный момент времени.

На кривой изнашивания в общем случае (кривая 1) можно выделить три участка, соответствующие трем стадиям изнашивания: / — начальное изнашивание, наблюдаемое при приработке поверхностей деталей; // (прямолинейный участок кривой) — установившееся изнашивание

(tg a = const.), наблюдаемое при нормальной эксплуатации сопряжения; III — процесс резкого возрастания скорости изнашивания, соответствующий стадии катастрофического изнашивания.

Детали после сборки сопрягаются по выступам неровностей поверхностей, и площадь их фактического контакта в начальный период трения мала, поэтому при нагружении пары трения действуют большие давления, результатом чего является значительная пластическая деформация; неровности поверхности частично сминаются и частично разрушаются как по выступам, так и по впадинам. Срабатывание микронеровностей и сглаживание макронеровностей и волнистости поверхностей сопровождается увеличением несущей поверхности, интенсивность изнашивания снижается. Вместе с тем "пропахивание" поверхностей взаимно внедрившимися объемами и продуктами износа в направлении относительной скорости поверхностей создает новые неровности, ориентированные вдоль направления движения и не совпадающие с направлениями обработочных рисок. Как показал П.Е. Дьяченко, по истечении определенного времени при неизменных условиях работы создается стабильная шероховатость поверхностей трения [5]. Она может быть больше или меньше начальной шероховатости: более грубые поверхности в процессе приработки выглаживаются, а гладкие становятся более грубыми. Каждая из сопряженных поверхностей к концу приработки приобретает свойственную ей шероховатость в данных условиях трения.