Критерии взаимодействия материалов

Проблема обеспечения высокой стабильности и долговечности материалов значительно усложняется в экстремальных условиях эксплуатации, в том числе при импульсном механическом воздействии, в агрессивных средах, при трении тяжелонагруженных сопряжений, трении в отсутствии смазки, электроискровом воздействии и т. п.

К настоящему времени накоплен очень большой экспериментальный материал, свидетельствующий о том, что даже в обычных условиях фрикционного взаимодействия поверхностные слои металлов и сплавов претерпевают существенные изменения. Способность материалов формировать при фрикционном взаимодействии слой вторичных структур, который может препятствовать процессам разрушения при трении (например, в условиях воздушной среды), названа «структурной приспосабливаемостью».

С термодинамических позиций необратимых процессов рассмотрена проблема самоорганизации трибосистем в процессе приработки. Разработаны критерии взаимодействия материалов при сухом трении, учитывающие кинетику протекания тепло- и массопереноса в микроскопических объемах. Предложен структурный подход к проблеме совместимости материалов при трении в условиях граничного трения. Исследованы процессы формирования структуры поверхностного слоя и предложены структурные критерии оценки состояния поверхности трения в условиях избирательного переноса.

Исследования структуры и износостойкости материалов, подвергнутых различным видам современных упрочняющих обработок, включая имплантацию и лазерную обработку, выявили ограниченную несущую способность упрочненного слоя. При трении мартенситно-стареющих сталей и сплавов обнаружены фазовые превращения в процессе контактирования, которые заметно уменьшают запланированную износостойкость.