Протекание процессов упругой и пластической деформаций

Интересно отметить, что в случае трения стали на воздухе белой зоны при тех же параметрах трения не наблюдается, а упрочнение активного слоя существенно меньше. Так, при 0,7 м с микротвердость нормализованной стали увеличивается -до 5,0, отпущенной до 7,0, закаленной до 7,5-8,0 ГПа. В закаленной стали наряду с упрочнением наблюдается и разупрочнение поверхности.

Электронно-микроскопическое исследование состояния поверхностного слоя при трении нормализованной эвтектоидной стали в вакууме выявило немонотонное влияние скорости скольжения на образование вторичных структур. Как известно, скорость скольжения определяет не только максимальную температуру вспышки в зоне контакта, но и градиент температур в поверхностном слое, а значит и скорость охлаждения локальных объемов. С увеличением скорости растет частота единичных контактов, усиливается взаимодействие соседних тепловых источников, а фрикционное тепло не успевает рассеиваться. Это влечет за собой прогрев всего поверхностного слоя, уменьшение в нем градиента температур и способствует отпуску образовавшейся вторичной структуры.

Протекание процессов упругой и пластической деформаций в поверхностном слое также зависит от скорости скольжения. При малых скоростях преобладает холодная деформация локальных объемов стали. С увеличением скорости деформация осуществляется в основном в горячем состоянии.

Они также обусловлены многообразными одновременно протекающими процессами: упругой и пластической деформацией; локальной перестройкой решеток; растворением и выделением карбидов; явлениями точечной закалки и микродиффузии. Происходящие при фрикционном деформировании структурные изменения локализуются в тонком поверхностном слое толщиной до 10 мкм и создают значительное упрочнение материала.