Трибология. Физические основы, механика и технические приложения. Беркович И.И - 74 стр.

UptoLike

ВУЗ: 

СамГТУ | Самара

Составители: 

Рубрика: 

265
G, имеющего химическую природу. Он отражает суммарный эффект, произво-
димый физико-химическим взаимодействием поверхностного слоя со средой. В
условиях инертной среды можно принять G 0. Оценку энергии активации раз-
рушения производят путем возбуждения этого процесса в испытуемом материале
при помощи одного или нескольких разрушающих факторов. По эксперименталь-
ным данным рассчитываются величина слагаемых данной модели и собственно
энергия активации разрушения.
Величина энергии активации в существенной мере зависит от природы дейст-
вующего механизма разрушения. Поэтому каждый материал имеет столько значе-
ний энергий активации разрушения, сколько существует механизмов этого про-
цесса. Как отмечалось, потерю устойчивости и, как следствие, деформацию или
разрушение материалов могут вызвать три основных фактора: термический, ме-
ханический и химический. Все они, в общем случае, воздействуют на материал
одновременно, но не в равной степени. В реальности достаточно выделить и рас-
сматривать только один механизм разрушения, который при данных условиях яв-
ляется ведущим. Этот механизм должен иметь наименьшую величину энергии ак-
тивации. В большинстве практических случаев таким механизмом при трении яв-
ляется сдвиг кристаллической решетки материала поверхностного слоя в зонах
фактического контакта, который обусловливает пластическую деформацию по-
верхностного слоя и малоцикловую усталость, что в конечном счете приводит к
его разрушению. Отличительной особенностью данного механизма разрушения
является то, что он проявляется при достаточно высоких внешних напряжениях и
сохраняет устойчивость вплоть до появления атермических разрывов межатом-
ных связей. Это позволяет применить для оценки энергии активации разрушения
поверхностного слоя при пластической деформации метод механической актива-
ции.
Оценка активационных параметров разрушения при механической активации
материала может выполняться лишь при условии, что действующие при испыта-
ниях нагрузки близки к истинной прочности материала на разрыв (при растяже-
нии) или твердости (при сжатии). В этом случае можно принять, что
0
εε
и
0р
ηη
. Это допущение оправдано тем, что при действии максимальных для дан-
ного материала нагрузок скорость деформации и время до разрушения принимают
также максимальные значения. Поэтому такие нагрузки способны вызвать прак-
тически мгновенную потерю устойчивости (разрыв, деформацию) испытываемого
образца. При указанных допущениях первое слагаемое в выражении (3.23) стано-
вится пренебрежимо малым, так как отношение
р
к
0
приближается к единице.
Таким образом, в этом случае процесс можно рассматривать как атермический.
Поскольку первое слагаемое при указанных условиях обращается в нуль, можно
исключить из анализа фактор времени, что придает испытаниям экспрессный ха-
рактер. Механический способ активации опирается на следующее обоснование.
Как отмечалось выше, второе слагаемое, согласно термофлуктуационной концеп-
ции, имеет механическую природу. Известно, что механическая энергия, затра-
ченная на активацию какого-либо процесса, имеет смысл механической работы А,
которая может определяться как работа напряжений или работа сил:

Страницы