2014-02-09
535
Влияние среды на абразивное изнашивание стали
Среда вызывает химический, адсорбционный, диффузивный эффект. Кроме этого, среда является как смазочный материал. Все эти явления безусловно сказываются на характере изнашивания. Например, за счет смазывающего действия среды: уменьшается коэффициент трения и облегчаются пластические деформации и износ контактных поверхностей, а также происходит проникновение среды в поверхностные трещины и способствует выкрашиванию.
Адсорбция поверхностно-активных молекул на стенках трещин в процессе их развития приводит к снижению поверхностной энергии и облегчает тем самым дальнейшее развитие пластических сдвигов и разрыхление металла. Адсорбционный слой препятствует также смыканию трещин. За адсорбционными процессами следуют коррозионные, которые способствуют дальнейшему разрушению металлов.
Исследователями установлено, что ПАВ имеют пониженную охлаждающую способность и при высокой удельной мощности повышают склонность металла к потере устойчивости. В этом случае наблюдается эффект пластифицирования поверхности металла под влиянием ПАВ.
Смазочные пленки не только уменьшают скорость изнашивания металлов, но и снижают скорость разрушения горных пород. Это происходит в том случае, когда имеет место преимущественно поверхностное и усталостное разрушение горных пород. Если же будем рассматривать вопросы объемного разрушения, то повышение смазочной способности среды может повысить скорость разрушения породы.
Об износе металла судят по величине относительного износа в паре металл - горная порода по формуле:
,
где а - показатель скорости изнашивания;
s0 - скорость разрушения породы.
Очевидно, чем меньше относительный износ металла, тем более производительно будет работать инструмент.
А как себя ведут твердые сплавы? В процессе повышения удельной мощности растет температура поверхности твердого сплава, что приводит к уменьшению его твердости. Скорость изнашивания твердого сплава при разрушении горных пород в 60-100 раз меньше, чем долотной стали. Наиболее благоприятные условия работы твердых сплавов на забое при промывке его водой и водными растворами.
