Особенности контактирования металлов при трении в вакууме

Резко повышенная микротвердость, по сравнению с аналогичными структурами в условиях обычной термической обработки, а также рентгенографические данные о весьма большом размытии линий фазы. Наряду с очень высокой твердостью и плохой травимостью, эффект значительного размытия линий фазы является весьма характерным для структуры белой зоны и тесно связан с природой ее образования.

Как свидетельствуют данные о скорости образования мономолекулярной пленки в зависимости от давления остаточных газов, материал при трении в вакууме практически оголяется, поскольку истертая в начальный период трения защитная пленка не успевает восстановиться. Имеются исследования, в которых показано, что в условиях высокого вакуума пленки на поверхности металла все же могут образовываться. Так, при исследовании фрикционных свойств поверхностных пленок на золоте, никеле, меди и железе было обнаружено, что при давлении остаточных газов может происходить образование пленок на поверхности металла в результате газов изнутри образца.

Тем не менее накопленный экспериментальный опыт и теоретические расчеты показывают, что при понижении давления окружающей среды уменьшается защитное действие оксидных и адсорбированных пленок и преобладает контакт ювенильных металлических поверхностей. Интенсивное адгезионное взаимодействие ювенильных поверхностей начинается уже при минимальных нагрузках и сопровождается пластической деформацией поверхностного слоя и повышенным выделением тепла.

Другая важная особенность трения в вакууме связана с тем, что конвективный и теплообмен за счет теплопроводности газа становится малым по сравнению с теплообменом путем излучения, что вызвано увеличением длины свободного пробега молекул остаточного газа и появлением молекулярного течения газа.