§ 2. Виды изнашивания

На величину и характер износа и процесс изнашивания влияют много факторов: химико-физические свойства материа­ла деталей, качество трущихся поверхностей, величина удель­ного давления и скорость относительного перемещения, темпе­ратура деталей, и также качество и количество смазки и спо­соб ее подвода.

Знание закономерностей развития процессов изнашивания поверхностей трения сопряженных деталей в зависимости от действующих факторов дает возможность сознательного управ­ления этими процессами при эксплуатации машин путем созда­ния необходимых условий, снижающих интенсивность изна­шивания.

Основой теории трения и износа металлов служит классифи­кация видов изнашивания.

Наиболее известная классификация видов изнашивания предложена М. М. Хрущевым-

Для сопряженных пар трения (для случая трения скольже­ния) данной классификацией предусматриваются виды изна­шивания: 1) механический, 2) молекулярно-механический и 3) коррозийно-механический.

Механическое изнашивание в свою очередь может быть трех видов: 1) абразивное, 2) вследствие пластических дефор­маций и 3) при хрупком разрушении.

Абразивное изнашивание возникает в результате режущего или царапающего действия твердых частиц, нахо­дящихся между поверхностями трения. Эти частицы, попав­шие извне или отделившиеся от трущихся деталей, попадая в смазку между трущимися поверхностями, резко увеличивают износ деталей. Примером абразивного изнашивания может служить открытое сопряжение, в которое проникает пыль и грязь: шкворни, рессорные пальцы, соединения рулевых тяг и др.

Изнашивание вследствие пластических де- ф о р м а ц и й происходит под действием значительных нагру­зок на детали, сопровождающееся изменением их размеров без потери их веса. Например, в подшипниках может наблюдаться перемещение поверхностных слоев материала в направлении скольжения.

Изнашивание при хрупком разрушении со­стоит в том, что поверхностный слой металла одной из сопря­женных деталей в результате трения и пластической деформа­ции наклёпывается, становится хрупким. Затем он разрушает­ся, обнажая лежащий под ним менее хрупкий материал, после чего этот процесс повторяется.

Молекулярно-механическое изнашивание происходит в ре­зультате молекулярного сцепления материалов трущихся дета­лей.

Трущиеся поверхности сопряженных деталей вследствие их неровностей (следы обработки) при наличии выступающих час­тиц могут иметь местные контакты. В местах контакта, через которые передается значительная нагрузка, возможны разрывы масляной пленки, а при больших относительных скоростях пе­ремещения поверхностей деталей — сильный нагрев, приводя­щий к испарению масляной пленки и схватыванию (сварива­нию) частиц металла. В следующее мгновение происходит раз­рушение этих связей или отрыв схватившихся частиц друг от друга. При этом на одной поверхности образуется углубление, а на другой — выступающие частицы, т. е. происходит перенос металла с одной детали на другую.

Коррозийно-механическое изнашивание сопровождается яв­лениями химического взаимодействия среды (кислорода возду­ха, газов) с материалом трущихся деталей. Под действием аг­рессивной окислительной среды на поверхности трущихся деталей образуются пленки окислов, которые в результате меха­нического трения снимаются, а обнаженные поверхности метал­ла трущейся пары опять окисляются.