На бирже курсовых и дипломных проектов можно найти образцы готовых работ или получить помощь в написании уникальных курсовых работ, дипломов, лабораторных работ, контрольных работ, диссертаций, рефератов. Так же вы мажете самостоятельно повысить уникальность своей работы для прохождения проверки на плагиат всего за несколько минут.

ЛИЧНЫЙ КАБИНЕТ 

 

Здравствуйте гость!

 

Логин:

Пароль:

 

Запомнить

 

 

Забыли пароль? Регистрация

Повышение уникальности

Предлагаем нашим посетителям воспользоваться бесплатным программным обеспечением «StudentHelp», которое позволит вам всего за несколько минут, выполнить повышение уникальности любого файла в формате MS Word. После такого повышения уникальности, ваша работа легко пройдете проверку в системах антиплагиат вуз, antiplagiat.ru, etxt.ru или advego.ru. Программа «StudentHelp» работает по уникальной технологии и при повышении уникальности не вставляет в текст скрытых символов, и даже если препод скопирует текст в блокнот – не увидит ни каких отличий от текста в Word файле.

Результат поиска


Наименование:


реферат Водородное изнашивание

Информация:

Тип работы: реферат. Добавлен: 04.12.2012. Сдан: 2012. Страниц: 28. Уникальность по antiplagiat.ru: < 30%

Описание (план):


 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Содержание
 
Введение……………………………………………………………………...……3
1. Влияние водорода на  физические и механические
свойства конструкционных  материалов……………………………...………….4
2. Влияние водорода на  долговечность и безотказность  деталей………...……7
3. Сущность водородного  изнашивания и его механизм……………………..11
4. История открытия водородного  изнашивания………………………….…..14
5. Отличия водородного  изнашивания от водородного охрупчивания…………………………………………………………………….15
6. Виды водородного изнашивания…………………………………………….17
7. Влияние влажности воздуха  на интенсивность
водородного изнашивания………………………………………………………19
8. Водородное изнашивание  при трении качения………………………….….21
9. Методы подавления водородного  изнашивания……………………………23
Заключение…………………………………………………………………..…..26
Список литературы………………………………………………………………27
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Введение
 
Водородное изнашивание  – явление комплексное, обусловленное  малоизученными разнообразными и весьма интенсивными физико-химическими процессами выделения водорода и взаимодействия его с трущимися поверхностями деталей машин. Выделение водорода из смазки или твердого тела, диффузия его в структуру материала, охрупчивание и разрушение им поверхностного слоя происходят при трении. Под воздействием водорода поверхностный слой стальных деталей иногда разрушается, превращаясь в порошок.
Водородное изнашивание  – довольно трудно объяснимое явление на основе уже имеющихся теоретических концепций, ибо подобного разрушения никогда ранее не наблюдалось.
Поскольку при нормальных давлениях и температуре водород  не выделяется ни из смазки, ни из пластмассы, ни из воды, не выделяется и в первичных процессах трибодеструкции пластмассы или смазки, явление водородного износа представляется термодинамически маловероятным. Тем не менее, это возможно и определяющим элементом во всех этих процессах является трение.
Факторы, влияющие на скорость изнашивания и разрушения деталей, многочисленны, трудно учитываемы и  выявляемы. Поэтому существующие уравнения, учитывающие исключительно физические процессы в зоне контакта трущихся поверхностей, но не учитывающие химические взаимодействия, активированные трением, приводят к большим расхождениям между расчетными и экспериментальными данными.
Рассматриваемые явления  при трении и водородном изнашивании  находятся на стыке различных  областей науки и особенно таких  разветвлений химии, как электрохимия, органическая химия, катализ, химия полимеров и смазок, механохимия и др., хотя в целом явления трения и износа относятся к физике и механике. Замечательная особенность трения состоит в том, что оно объединяет механику и химию и является как бы мостом между макроскопическими и микроскопическими процессами, которые протекают по различным законам.
Комплексное изучение процессов  изнашивания значительно продвинулось вперед в связи с открытием явления избирательного переноса, снижающего износ деталей в десятки раз и обеспечивающего практически безызносность узлов машин, в основном, в результате самопроизвольного образования защитной металлической пленки в процессе трения.
 
 
 
 
 
 
1. Влияние водорода на физические и механические
свойства конструкционных  материалов
 
Водород (лат. Hydrogenium – вода и рождаю) – первый, наиболее легкий химический элемент Периодической системы Д.И.Менделеева. При нормальных условиях водород – газ. Атомная масса 1,0794±0,0007 (второе слагаемое учитывает колебания изотопного состава).
Природный водород состоит  из двух стабильных изотопов: протия 1Н  и
дейтерия 2Н (или Д), содержание последнего 1,1…1,6 ?10-3 ат.%. Известен также радиоактивный изотоп – тритий 3Н (Т).
Ядро атома протия –  протон. Атом водорода имеет один электрон, занимающий 1s1 – орбиталь. Степень окисления +1 (наиболее распространена), -1 – в гидридах.
При взаимодействии с различными реагентами водород в зависимости  от условий способен образовывать ковалентную (например SiH4), ионную (с щелочными и щелочноземельными металлами, NaH) или металлическую связи (в частности, твердые растворы водорода в металлах: железе, меди, хроме и их подгрупп, а также платиновой группе). Кроме того, различают и так называемые полимерные гидриды – соединения обычно металлов с водородом. Такие соединения водорода возникают у элементов подгрупп цинка и галлия, у алюминия, берилия и, возможно, у магния. Примером полимерного гидрида может служить (AlH3)х, где х – степень полимеризации.
Для хрома, кобальта, меди, железа и других характерно увеличение содержания водорода (растворимости водорода, см3/100 г металла). У титана, циркония при комнатной температуре водород  практически целиком превращается в соответствующий гидрид; при повышении температуры гидриды распадаются (также у палладия, ванадия и др.). Образование гидридов сопровождается, как правило, большим тепловым эффектом, т.е. поглощение водорода металлами в большинстве случаев есть процесс экзотермический.
Источниками водорода могут  быть все соединения органической и  неорганической природы. Основным источником водорода, поступающего в металл, является вода.
Вытеснять водород из молекулы воды способны в обычных условиях щелочные и щелочноземельные металлы, ряд металлов, стоящих в ряду напряжения левее водорода и имеющих нормальный электродный потенциал в растворе с отрицательным знаком. При этом потенциал самого водорода в ряду напряжений принят за нулевое значение. Водород выделяется также при реакции сплавов и гидридов с водой, при взаимодействии кислот с металлами. Электролиз водных растворов, высокие температуры и катализаторы могут приводить к возникновению водорода и при реакциях неметаллов с парами воды.
Поставщиками водорода служат также органические углеводороды, смазочные  материалы нефтяного происхождения, поверхностно-активные вещества, полимеры и другие жидкие и твердые вещества. Кроме того, водород входит в состав ряда газообразных продуктов сгорания дерева, угля, жидкого и газообразного топлива, низкомолекулярных соединений, возникающих при механо- и термодеструкции полимерных материалов, сероводород и иные водородсодержащие соединения. Наводороживание металлов может быть вызвано также воздействием кислот, щелочей, солей, некоторых газов, коррозией.
Источниками водорода служат и биологические объекты, содержащие белок (животный мир, растения).
Водород в металлах разделяют  на две группы: “биографический”, проникающий  в металл при получении и обработке, и эксплуатационный, попадающий в  процессе работы деталей.

Рис. 1. Возможные пути появления “биографического” водорода при получении стали или изделия
 
Количество, состояние и  распределение водорода в металлах в значительной степени зависит  от несовершенства кристаллической  структуры. Отклонения структуры реальных твердых тел (и металлов) от идеальной периодической кристаллической решетки обычно называют дефектами структуры, которые в гомогенных однофазных системах могут быть разных размеров и форм, типов и концентрации (нульмерные, одномерные, двумерные и трехмерные).
К нульмерным (точечным) дефектам, наиболее распространенным в реальных кристаллах, относят структурные несовершенства, соизмеримые с атомными размерами: вакансии, межузельные атомы, скопления точечных дефектов, примесные атомы (чужеродные или избыточные) и их ассоциации. Характер, концентрация, распределение дефектов зависят от условий кристаллизации, чистоты материала, внешних условий, температуры, ионизирующих облучений и других физических полей (электрических, магнитных, механических и их совокупности)
Одномерными или линейными дефектами являются дислокации различного типа (линейные, краевые, винтовые, промежуточные), цепочки точечных дефектов, которые характеризуются макроскопической протяженностью и малым поперечным сечением. Обычно дислокации возникают в процессе кристаллизации и их число растет с увеличением напряжений.
Двумерные или поверхностные дефекты – границы блоков мозаики, зерен, двойников, дефекты упаковки (изъятие или внедрение в кристалл избыточных атомных плоскостей), образующие поверхности кристаллов.
Трехмерные (объемные) дефекты представляют собой скопления вакансий, образующих поры, каналы, включения посторонней фазы, пузырьки газов, флокены, а также скопления примесей на дислокациях и в зонах роста.
Обычно в реальных твердых  телах существует весь набор дефектов, которые под влиянием внешних  воздействий могут взаимопревращаться и мигрировать по объему кристалла. Дефекты вызывают упругие искажения структуры и появление внутренних напряжений и сказываются на механических, электрических, тепловых, магнитных свойствах кристаллов.
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
2. Влияние водорода на долговечность и безотказность деталей
 
С увеличением водорода в  металлах и сплавах обычно снижается  их пластичность, повышается хрупкость  и склонность к коррозионному  растрескиванию, что особенно опасно для изделий из высокопрочных  легированных сталей.
Такое хрупкое аварийное  разрушение болтов, шаровых пальцев  рулевого управления автомобилей и других деталей происходит после их восстановления размеров или декоративной обработки электролитическим хромированием, если в технологическом процессе не предусмотрена операция удаления водорода.
Снижение пластичности и  появление водородной хрупкости  металлов связано с искажением их кристаллической решетки при внедрении водорода в структуру металла, а также высоким давлением водорода, скапливающегося в дислокациях, порах, трещинах и зонах высоких растягивающих напряжений.
При трении деталей концентрация водорода в поверхностных слоях  увеличивается более чем в 10 раз, по сравнению с средней концентрацией "биографического" водорода в металле, что приводит иногда к необычным явлениям: интенсивному изнашиванию, мгновенному разрушению и переносу ("намазыванию") более твердых материалов пары трения на менее твердую (на мягкую) поверхность, например, стали на бронзу, чугунных дисков сцепления или тормозных барабанов на фрикционные пластмассовые материалы дисков сцепления или тормозных колодок. Установлено, что эти явления обусловлены процессами наводороживания стальных и чугунных поверхностей при трении. Влияние водорода, как ускорителя износа и разрушения деталей машин, наблюдается практически повсеместно в процессе работы различных сопряжений в углеводородных средах, при контакте с водой, при изменении влажности среды и температуры деталей.
Вредное влияние наводороживания весьма наглядно проявляется в хрупком разрушении деформированной изгибом стальной пластинки из углеродистой инструментальной или нержавеющей стали, которое в зависимости от величины деформации наступает уже через несколько минут после начала электролитического наводороживания, хотя в обычных комнатных условиях она может находиться в деформированном состоянии несколько месяцев и даже лет.
Столь же быстрое хрупкое  разрушение деформированной стальной пластинки происходит лишь после смачивания ее растянутой поверхности электролитом без пропускания электрического тока.
Охрупчивание и разрушение образцов и деталей, наводороживаемых при трении или электролитическим методом, обычно объясняются высоким давлением накапливающегося связанного молекулярного водорода в микронесплошностях, дефектных и напряженно-деформированных зонах структуры материала. Поэтому снижение прочности, пластичности и износостойкости наводороженных материалов определяется процессами поступления диффузионно-активного свободного водорода в атомарной или ионной, протонной форме, переходом его в связанное малоподвижное состояние в виде молекул, гидридов и других химических соединений.
Механизм наводороживания металлов основан на накапливании молизованного водорода на поверхности деталей, который диссоциируется на активный, свободный (атомарный, протонный). Этому способствует каталитическое действие чистой (ювенильной) металлической поверхности, образующейся при трении и циклических нагружениях и деформациях. Свободный водород адсорбируется матрицей металла и диффундирует через решетку в зону охрупчивания. В полостях и дефектах металла водород снова молизуется и находится в них под высоким давлением, а диффузия ("накачка") его в вершину трещины объясняется обычно циклическим раскрытием-закрытием ее при нагружениях. Связанный водород в металлах находится не только в молизованном состоянии, но и в виде гидридов и химических соединений. Диффузия и миграция свободного водорода (в атомарном, ионном состоянии, в протонной или анионной форме) изменяют концентрацию водорода в отдельных локальных объемах металла и вызывают охрупчивание и растрескивание.
В связи с тем, что свободный  водород находится в заряженном ионном состоянии, на его поведение  в металлах, очевидно, влияют температурный  градиент, электрический ток, внешнее  магнитное поле, а также локальные магнитные поля, образующиеся непосредственно в процессе еформирования
и нагружения материалов. Поэтому  движение ионов водорода подчиняется  законам движения заряженных частиц в магнитном и электрических полях.
Так, воздействие электрического тока подтверждается повышением содержания водорода на катодных участках наводороженных образцов, а также при нанесении электролитических покрытий на детали.
Очевидно, напряженность  образующихся при деформировании локальных магнитных полей зависит от химического состава, структуры, температуры, характера нагружения и деформирования материалов и многих других факторов. Некоторые легирующие элементы, довольно широко применяемые в магнитных сплавах для изготовления сильных постоянных магнитов, и в структуре высокопрочных конструкционных сталей (наиболее склонных к водородной хрупкости и чувствительных к наводороживанию) могут создавать локальные достаточно мощные магнитные центры, влияющие на поведение, диффузию и распределение водорода в объеме металла. При этом изменение магнитного состояния материалов сопровождается дополнительными внутренними напряжениями, вызываемыми различной по величине и направлению магнитострикцией легирующих элементов (например никеля), и в случае многократных циклических колебаний полей в процессе работы происходит зарождение усталостных микротрещин и развитие их в сплошные трещины.
При трении деталей магнитное  состояние поверхностного слоя определяется структурой материала и характером ударно-динамического нагружения и деформирования материала в зоне контакта на вершинах микронеровностей.
Следует отметить, что образующиеся при трении на поверхности деталей окислы железа Fe2O3, Fe3O4, кремнистое железо FeSi и другие соединения обладают сильными магнитными свойствами. В условиях кратковременного взаимодействия микронеровностей циклически с большой скоростью изменяются направление, величина и градиент напряженности локальных магнитных полей. Это приводит к сложным явлениям аномального намагничивания, когда верхние слои образцов достигают размагниченного состояния гораздо раньше глубинных, а иногда оказываются намагниченными в направлении, противоположном направлению вектора напряженности внешнего поля и направлению намагниченности глубинных слоев.
Скорость химических реакций  примесей с водородом и полимеризации  их продуктов определяют продолжительность инкубационного периода выделения кристаллов и выдержки образцов под напряжением до разрушения. Очевидно, чем больше деформация и деформационные напряжения, тем больше появляется дефектов структуры и тем интенсивнее в них химические реакции элементов примесей, тем меньше продолжительность выдержки образцов до разрушения. Естественно, с увеличением количества примесей также сокращается продолжительность выдержки образцов до разрушения. Вследствие недостатка времени для химического взаимодействия примесей при высокоскоростном деформировании образцов механические характеристики материалов оказываются выше, чем при медленном нагружении.
Исследованиями Ю.С. Симакова, А.А. Полякова и других авторов установлено  явление полимеризации мономеров  и деструкции полимеров, вызываемое облучением электронным потоком, возникающим при разрушении твердых тел.
Процессы окисления водорода по механизму цепной реакции сгорания водород-кислородных смесей (локального теплового взрыва) наиболее интенсивно протекают в поверхностном, насыщенном кислородом слое деформируемых и трущихся деталей и образцов, и могут определять катастрофическую скорость водородного изнашивания и заедания, а также аварийного хрупкого или вязкого разрушения образцов и деталей. Высокие температуры и давления в микронесплошностях при молизации и окислении водорода вызывают развитие микротрещин, пластическое деформирование и увеличение объема микродефектов, которые принимают сферическую форму.
Процессы взаимодействия и изнашивания трущихся деталей  сопровождаются «тепловым взрывом» и возникновением импульсов высокого давления газов и высокой температуры на поверхности контакта. Поэтому экспериментально измеряемая температура контакта оказывается выше теоретической, рассчитываемой по формулам, которые учитывают исключительно физические процессы и не учитывают химические.
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
3. Сущность водородного  изнашивания и его механизм.
 
Водородное изнашивание  как один из видов износа поверхностей при трении установлен всего 35 лет назад.
Водородное изнашивание  возникает в результате кооперативного (синергетического) взаимодействия поверхностных  явлений: экзоэмиссии, адсорбции и трибодеструкции, которые приводят к выделению водорода. Совместно с неравновесными процессами, идущими при деформации поверхностного слоя металла, создаются тепловые градиенты, электрические и магнитные поля и поля напряжений. Это приводит к диффузии водорода в металл, концентрации его в подповерхностном слое и ускоренному износу или разрушению этого слоя.
Массовое образование  дефектов в деформируемом слое также  усиливает концентрацию водорода, его  молизацию и разрушение металла.
Существует ряд особенностей взаимодействия водорода со сталью, связанных с характером внешнего воздействия и двумя формами существования водорода в металле.
Первая – диффузионно-активная форма – водород в виде иона растворен в решетке металла и вторая – молекулярная форма, здесь водород находится в молекулярном состоянии в дефектах кристаллической решетки.
Диффузионно-активная форма  при растворении достигает равновесного значения концентрации для данных температур, напряжений, электрических и магнитных  полей. Эта форма обратима и не влияет на хрупкость стали.
Молекулярная форма оказывает  охрупчивающее действие на сталь и некоторые другие металлы. Переход от растворенной формы к молекулярной зависит от дефектности стали, температуры и особенно сильно от процесса деформирования.
Предельная концентрация молекулярной формы зависит от дефектности  металла и может достигать пороговой концентрации, вызывающей разрушение.
В зависимости от характера  внешнего воздействия возникает  то или иное соотношение между  двумя формами состояния водорода:
- в первом случае коррозионного  воздействия происходит постепенный  необратимый переход растворенного  в равновесной концентрации водорода  в сегрегированную (молекулярную) форму;
- во втором случае, когда  происходит механическое воздействие  на конструкцию, водород под  действием градиента напряжений  концентрируется в зоне максимальных  напряжений, где переходит в молекулярную  форму и вызывает разрушение;
- в третьем случае, когда  имеется трение и на поверхности,  возникают градиенты температур, напряжений, электрические и магнитные  поля, происходит образование в  поверхностном слое сверхравновесной концентрации водорода, выделившегося (при трении же) из адсорбированной воды, смазки, топлива, пластмассы. Переход из сверхравновесной концентрации в растворенном состоянии в условиях деформирования в молекулярную форму может совершаться почти мгновенно благодаря динамике образования дефектов.
Водородный износ, иначе  его можно назвать как эффект самоорганизации разрушения поверхностного слоя, состоит в сочетании существенной неравновесности процессов при трении с их кооперативным действием. Кооперативность проявляется в том, что выделение водорода при трении сочетается в совместном действии факторов, способствующих его поглощению поверхностным слоем и разрушению этого слоя. Таким образом, неравновесность процессов приводит к неравновесной концентрации водорода и как следствие – к разрушению.
В ряде случаев действие водорода при трении определяет срок службы
трущейся детали. Обнаружение  среди действующих при трении фактора водорода, влияющего на износ, существенно изменило представление о природе трения и износа. Тепловые, электрические и магнитные явления при трении, управляющие концентрацией водорода, оказались способны управлять износом. Выяснилась их связь с износом, обусловленная водородом, ранее неизвестная. Так, например, явление экзоэлектронной эмиссии оказалось средством выделения водорода из воды, адсорбированной на поверхности трения, или, например, электрическое поле, возникающее при трении пластмассы, может быть решающим фактором наводороживания сопряженной с ней в паре трения сталью и т.д. Изучение этих явлений вызвало разработку средств борьбы с водородным изнашиванием.
Среди факторов, влияющих на износ при трении, наводороживание является превалирующим, особенно для деталей, работающих во влажном климате. В этом случае водородное изнашивание преобладает над другими видами изнашивания.
Соотношение между водородным изнашиванием и собственно износом  при граничной смазке было бы велико, если бы не адсорбция ПАВ, вытесняющих водород с поверхности. ПАВ содержатся в ряде масел и смазок; они также могут образовываться в процессе трибодеструкции на контакте. Торможение процесса проникновения водорода в сталь может осуществляться покрытием активных участков поверхности слоем нейтральных молекул, например оксида.
Влияние водорода на износ  зависит от ряда факторов и в первую очередь от индивидуальных свойств  защитных покрытий. В случае, например, воздействия паров воды, разлагающихся  на контакте, разрушительное действие водорода усиливается линейно с ростом концентрации паров воды на поверхности трения.
Максимум адсорбции водорода на железе находится в зоне 70...100°С, когда начинается десорбция ряда компонентов смазки, которая /TT1 1 заканчивается около 120°С.
Водород же продолжает адсорбироваться  до 400°С и более. Поэтому необходимые для проникновения в сталь водорода свободные адсорбционные центры при температуре ниже критической оказываются большей частью занятыми, и водород проникает лишь в небольшом количестве. В процессе десорбции смазки водород получает возможность занять большее число адсорбционных центров и поступает в поверхностный слой в значительно больших количествах. Концентрация его в стали быстро возрастает до сверх равновесной. Одновременно растет количество дефектов при деформировании и ускоряется переход водорода в молизованную форму. Повторение циклов трения вызывает эффект накачки, продолжающийся до тех пор, пока внутреннее давление не вызовет разрушение стали по всем развивающимся и соединившимся трещинам.
Область проявления водородного  износа обширна. Практически все  трущиеся поверхности стальных и чугунных деталей содержат повышенное количество водорода и, следовательно, имеют повышенный износ. Наличие в воздухе паров воды создает благоприятные условия для водородного изнашивания, не говоря уже о разложении в зоне контакта смазки, топлива или пластмассы.
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
4. История открытия водородного изнашивания.
 
При анализе причин одной  из аварий самолета А.А. Поляковым и Д.Н. Гаркуновым было обнаружено явление переноса материала стального ротора топливного насоса на бронзовый золотник.
В связи с таким неординарным случаем переноса металлов появилось предположение, что это могло произойти в результате действия водорода. Но не было прямых этому подтверждений. Но самое главное, такое предположение противоречило установившемуся мнению о том, что само трение является процессом обезводороживания. Считалось, что максимальная температура при трении находится на поверхности и водород, имеющийся в детали, будет двигаться в сторону высокой температуры и затем десорбироваться с поверхности. На этом был основан процесс обезводороживания, восстанавливающий механические свойства стальных деталей после их хромирования. Хромированные трущиеся детали, например цилиндры авиационных поршневых двигателей, не подвергали обезводороживанию, так как считали, что такое обезводороживание произойдет в процессе их работы.
Было твердо установлено, что передача тепла происходит по нормали от мест с большей температурой к местам меньшей температуры. Наибольший перепад температуры происходит в направлении нормали к площади, образованной единичным выступом.
Только в последние  годы теоретически А.В. Кудинов, а затем  экспериментально В.Я. Матюшенко, Г.П. Шпеньков и Д.Н. Гаркунов установили, что при тяжелых режимах трения максимальная температура образуется на некоторой глубине от поверхности трения. Это создает условия, при которых водород, если он будет адсорбирован на поверхности детали, под действием температурного градиента диффундирует в глубь поверхности, там концентрируется, вызывает охрупчивание поверхностных слоев и усиливает изнашивание.
Таким образом установлено, что трение может не только обезводородить поверхность детали (обезводороживание происходит при легких режимах трения, например при полировании); при тяжелых же режимах трения максимальные температуры образуются под поверхностью трения (на некоторой глубине), что будет способствовать продвижению водорода с поверхности в глубь металла.
В случае циклического трения, например при взаимодействии колеса с рельсом, будет происходить своеобразная накачка водородом контактирующихся поверхностей деталей.
 
 
 
 
 
 
 
5. Отличия водородного изнашивания от водородного
охрупчивания.
 
Водородное изнашивание  не имеет общих черт с водородным охрупчиванием стали ни по источникам наводороживания, ни по интенсивности и характеру распределения водорода в стали, ни по характеру разрушения. Водородное изнашивание связано только с процессом трения и обусловлено трением. Для него характерны высокая локальная концентрация водорода в поверхностном слое стали, возникающая из-за больших градиентов температуры и напряжений при трении, которые обусловливают накопление водорода и особый характер роста трещин, приводящий к сплошному разрушению слоя стали.
Водородное изнашивание  представляет собой эволюционный процесс, направленный на разрушение трущихся поверхностей. Трение создает условия  для образования диффузионно-способного водорода из смазочного материала, топлива, пластмассы, паров воды и других материалов. Далее трение обеспечивает адсорбцию водорода на поверхность трущейся детали (стальной или чугунной) путем создания ювенильных поверхностей. Трение благодаря деформации тонких поверхностных слоев образует гидридофильную зону на стальной или чугунной поверхности детали, которая своеобразно "впитывает" водород. В результате трения диффузионно-способный водород концентрируется на некоторой глубине от поверхности трения, где располагается максимум температуры при трении. Глубина концентрации водорода зависит от режимов трения и участвующих в нем материалов. Чем тяжелее режим трения, тем глубже находится максимум температуры. Все указанные выше процессы отличают водородное изнашивание от водородной хрупкости металлов.
Последним этапом водородного  изнашивания является своеобразное разрушение стальной поверхности. Под  ней одновременно образуются многочисленные трещины, которые, сливаясь, могут мгновенно  превратить поверхностный слой детали в порошок. При водородном охрупчивании образуется и развивается только одна трещина, которая и приводит к разрушению детали. Как видим, и здесь имеется коренное отличие водородного изнашивания от водородного охрупчивания.
При водородном изнашивании  концентрация водорода под поверхностью настолько велика, что никакой другой источник наводороживания не может создать и десятой доли подобной концентрации.
Подавляющее большинство  методов борьбы с водородным изнашиванием не может быть использовано для снижения интенсивности водородного охрупчивания металлов ввиду принципиальных различий этих явлений. Водородное изнашивание – явление самоорганизующееся, по сложности и масштабам проявления оно превосходит явление водородного охрупчивания. Между тем, процессы водородного охрупчивания, а также сходные с ними процессы коррозионного растрескивания сталей и сплавов изучены в большей степени (хотя и не до конца). Это облегчает изучение механизма разрушения стали при водородном изнашивании.
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
6. Виды водородного  изна
и т.д.................


Перейти к полному тексту работы


Скачать работу с онлайн повышением уникальности до 90% по antiplagiat.ru, etxt.ru или advego.ru


Смотреть полный текст работы бесплатно


Смотреть похожие работы


* Примечание. Уникальность работы указана на дату публикации, текущее значение может отличаться от указанного.