Реферат на тему Износостойкие материалы

Содержание


Введение 3
1. Износостойкие материалы: общий обзор 4
2. Основные группы износостойких материалов 11
2.1. Износостойкие материалы высокой твердости 11
2.2. Антифрикционные материалы 14
2.3. Фрикционные материалы 18
Заключение 19
Список используемой литературы 22

Введение

В данной работе рассматривается тема «Износостойкие материалы».
Износостойкость – это свойство материала оказывать сопротивление изнашиванию в определённых условиях трения, оцениваемое величиной, обратной скорости изнашивания или интенсивности изнашивания. Износостойкость зависит от состава и структуры обрабатываемого материала, исходной твёрдости, шероховатости и технологии обработки детали, состояния ответной детали. Также существуют методы повышения износостойкости деталей благодаря нанесению специального износостойкого покрытия на поверхность детали. При этом износостойкость детали без покрытия может быть намного ниже, чем у детали с износостойким покрытием.
Работоспособность материалов в условиях трения зависит от трех групп факторов:
1) внутренних, определяемых свойствами материалов;
2) внешних, характеризующих вид трения (скольжение, качение) и режим работы (скорость относительного перемещения, нагрузка, характер ее приложения, температура);
3) рабочей среды и смазочного материала.
Цель работы – дать характеристику износостойким материалам.
Объект исследования – износостойкие материалы.
Задачи исследования вытекают из поставленной цели:
– дать общий обзор износостойких материалов;
– рассмотреть основные группы износостойких материалов.
Молекулярно-механическая теория трения определяет два основных пути повышения износостойкости материала:
1) увеличение твердости трущейся поверхности;
2) снижение прочности адгезионной связи.
Повышение твердости направлено на то, чтобы затруднить пластическую деформацию и исключить микрорезание поверхностей трения, обеспечив по возможности упругое деформирование участков контакта.
В зависимости от механических и фрикционных свойств износостойкие материалы подразделяют на три группы:
1) материалы с высокой твердостью поверхности;
2) антифрикционные материалы, имеющие низкий коэффициент трения скольжения;
3) фрикционные материалы, имеющие высокий коэффициент трения скольжения.
Рассмотрим подробнее износостойкие материалы.

1. Износостойкие материалы: общий обзор

Износостойкость – это свойство материалов, деталей машин, работающих в условиях трения, противостоять изнашиванию. Данное свойство оценивается при эксплуатации или во время испытаний на стенде по длительности работы устройств до получения заданного износа, при котором изменяются размеры, форма, масса и состояние поверхности изделия вследствие разрушения верхнего слоя при трении. Износ зависит от условий трения и свойств трущихся материалов. Износостойкость можно повысить путем конструктивного усовершенствования, предусмотренной компенсацией износа и его равномерным распределением по трущимся поверхностям, а также улучшения условий эксплуатации – снижения трения при использовании более совершенных смазочных устройств и материалов, защиты от абразивного воздействия.
По механизму возникновения износ трущихся деталей классифицируют следующим образом:
– механический – результат попадания твердых посторонних частиц, являющихся по действию абразивом;
– молекулярно-механический – возникает при «схватывании» трущихся деталей в результате налипания материала одной сопряженной детали на другую (процесс развивается по аналогии со сваркой трением). Такое явление возможно в тех случаях, когда выдавливается смазка (при высоких скоростях вращения и давлении), а также когда в рабочем контакте находятся незакаленные поверхности деталей или детали из однородных материалов;
– коррозионно-механический – механическим путем стирается коррозионный слой и у трущихся поверхностей нарушается характер взаимного соединения.
Разработаны специальные износостойкие стали. Например, марганцовистая сталь Г13, содержащая 1,0... 1,3% углерода и 11... 14% марганца, после закалки при температуре 1 100 °С имеет аустенитную структуру и, как следствие, большую способность к наклепу. Особенность такой стали состоит в том, что свою способность противостоять истиранию она приобретает только после образования поверхностного наклепа под воздействием давления и ударных нагрузок. Сталь Г13 плохо обрабатывается резанием, так как при прикосновении резца ее поверхность упрочняется. Поэтому изделия из этой стали изготовляют литьем с последующей обработкой абразивным кругом. Из стали Г13 делают детали железнодорожных стрелок, щеки камнедробилок, зубья ковшей землеройных машин.
Для уменьшения износа, а следовательно, и повышения износостойкости деталей в машиностроении используются подшипники. Являясь опорами вращающихся валов или осей в разных устройствах, подшипники обеспечивают свободное вращение (или качение) валов или осей с действующими на них нагрузками. Реже подшипники используются для поддерживания устройств (шкивы, муфты, шестерни и др.), вращающихся вокруг валов и осей. По виду трения в опорах различают подшипники скольжения (трение скольжения) и качения (трение качения).
Подшипник скольжения в общем виде представляет собой втулку (рис. 1, а), в которой вращается шейка вала или ось на слое смазки. Эти подшипники воспринимают радиальную, осевую и редко радиально-осевую нагрузки. Для нормальной работы таких подшипников слой смазки долж