Механизм разрушения поверхности стали при трении в вакууме

Проблема повышения износостойкости узлов трения, работающих без смазки в экстремальных условиях, самым тесным образом связана с повышением поверхностной прочности и долговечности материалов при трении, т. е. с повышением сопротивления поверхностных слоев деформации и разрушению в процессе эксплуатации.

Решение этой проблемы невозможно без изучения механизмов разрушения поверхностного слоя в процессе трения. Наиболее целесообразным можно считать совместное изучение природы повреждений контактирующих поверхностей и структуры и свойств частиц износа, образующихся при разрушений поверхности трения.

Исследование поверхности трения нормализованной стали методом растровой электронной микроскопии показало, что в диапазоне скоростей скольжения 0,1-0,7 м с в период приработки в вакууме происходит активное адгезионное взаимодействие, сопровождающееся глубинным вырыванием материала. Многократно повторяющееся силовое воздействие приводит к многостадийному скольжению поверхностных слоев. Количество ступенек, представляющих собой край пластически оттесненного материала, позволяет определить на локальном участке поверхности число элементарных актов контактирования. Окончание периода приработки характеризуется существенным уменьшением разрушения поверхности.

Основным видом взаимодействия поверхностей в установившемся режиме трения становится скольжение поверхностных слоев металла. Участки белой зоны отличаются относительно гладким микрорельефом, на них наблюдается скольжение без существенного разрушения поверхности. Увеличение числа взаимодействий в зоне контакта сопровождается появлением трещин на участках белой зоны. Чаще трещины ориентированы перпендикулярно скольжению.