Трибология. Физические основы, механика и технические приложения. Беркович И.И - 49 стр.

UptoLike

Рубрика: 

240
Глава 3
СТРОЕНИЕ, ФИЗИКО-ХИМИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА И ОСОБЕННОСТИ
СОСТОЯНИЯ ПОВЕРХНОСТНОГО СЛОЯ ТРУЩИХСЯ ДЕТАЛЕЙ
Явления, имеющие место при трении и изнашивании, во многом определяют-
ся свойствами материалов, из которых изготовлены детали машин, а также со-
стоянием их поверхностных слоев. Настоящая глава преследует цель подготовить
читателя к изучению процессов разрушения поверхностей трением, которые бу-
дут изложены в следующей главе, поскольку для их понимания необходимо вла-
деть минимальной совокупностью знаний из термодинамики, физики твердого те-
ла и физического металловедения.
Считается, что при трении нагруженные участки поверхностей получают
энергетические воздействия до 100 эВ/атом с, т.е. на уровне разрушения атомных
связей. Однако в реальной действительности доля латентной (запасенной) энер-
гии, создающей разрушение, снижается на 4 - 5 порядков. Это снижение разру-
шающей энергии, ее рассеяние обусловлены диссипативными свойствами по-
верхностных структур. Следуя терминологии физического металловедения, в
трибологии их принято называть диссипативными структурами. Современные
подходы к пониманию происходящих явлений связывают эти процессы с самоор-
ганизацией диссипативных структур, изучаемых синергетикой и термодинамикой
неравновесных процессов.
4.5. Строение, структура и дефекты материалов пар трения
Конструкционные материалы, применяемые в узлах трения, делятся на кри-
сталлические и аморфные. С физической точки зрения твердыми телами считают-
ся только кристаллы. Их атомы располагаются в узлах регулярной пространст-
венной структуры - кристаллической решетки, структурной единицей которой яв-
ляется элементарная ячейка. Примеры ряда структурных схем кристаллов приве-
дены на рис. 3.1.
В общем случае элементарная ячейка имеет вид косоугольного параллелепи-
педа (рис. 3.1,а), характеризуемого значениями сторон а, б, с и углов , , . По
соотношению сторон и углов выделяют 7 кристаллических систем. Наиболее рас-
пространенными являются решетки кубические (рис.3.1,б,в) и гексагональные
(рис.3.1,г). Если в центрах граней куба располагаются дополнительные атомы, то
решетка называется гранецентрированной (ГЦК), если атом внедряется в центр
куба - решетка объемноцентрированная (ОЦК). Гексагональная плотноупакован-