Влияние структуры и неоднородности материала - Трение качения в машинах и приборах
История автомобилей.






Влияние структуры и неоднородности материала

Выше, при испытаниях сферических образцов, изготовленных из чугуна, мы уже сталкивались с эффектом влияния структуры и свойств материала образцов на изменение сопротивления качению. Тогда в условиях, максимально снижающих влияние ряда других факторов, была показана весьма существенная роль состава и структуры металла при возникновении необратимых потерь энергии во время качения деталей. При этом было выявлено влияние скорости на абсолютные и относительные величины сопротивления качению чугунных и стальных деталей.

При качении шара по плоскости, особенно когда нагрузки малы, а образцы изготовлены из твердых материалов и остаточные деформации на плоской поверхности незначительны, также появляется возможность изучения влияния структурных характеристик материалов на сопротивление качению деталей. Такое исследование провел Р. Друтовский, который при малых скоростях качения с помощью очень точной аппаратуры фиксировал изменения в сопротивлении качению, вызываемые структурными особенностями стали и некоторых сплавов. В частности, им были исследованы образцы, изготовленные из стали SAE 52100 (типа шарикоподшипниковой стали ШХ15) с различным содержанием остаточного аустенита, в пределах от 0 до 18,4%. При этом учитывалось, что твердость образцов достигала HRC 64 при 4% остаточного аустенита и снижалась до HRC 58 при его содержании, равном нулю или 18,4%.

При испытаниях определялись характеристики сопротивления качению для каждой структуры образцов, уровень контактных напряжений, вызывающих начало пластических деформаций на дорожке качения, сопротивления материала развитию пластических деформаций при ограниченных напряжениях и размерная стабильность структуры материала.

Оказалось, что наименьшее сопротивление качению соответствует структуре с отсутствием остаточного аустенита, а не структуре с наивысшей твердостью.

23.06.2017 Опубликовано: 30.08.2013