METHODOLOGICAL FOUNDATIONS OF THE MATERIALS SCIENCE ASSESSMENT OF THE QUALITY OF LUBRICANTS FOR LOADED INTEGRATIONS OF MACHINES AND MECHANISMS. MESSAGE 1. THE INFLUENCE OF THE MEDIUM ON THE STRESS-STRAIN STATE AND STRUCTURAL CHANGES IN THE ZONE OF CONTACT DEFORMATION OF METALS DURING FRICTION

Cover Page

Cite item

Full Text

Abstract

The experimental and theoretical foundations of the material science approach to the assessment of lubricants are described. This approach is based on the analysis of the complex of structurally sensitive properties of antifriction material in the tribodeformation zone and aimed at identifying the significant role in the process of interaction of lubricants with the friction surface. The rheological properties of the surface layer formed in the tribo material under conditions of contact deformation and by the action of a lubricating medium determine the conditions for the formation of a wear-resistant structure. The concepts of the physical-chemical bases of the action of the medium in relation to the problems of elasticity and sliding contact are formulated, describing the behavior of surface-modified materials in the simplest stress-strain states. It is shown that when a surface-hardened material, the residual stresses within external layer are in agreement with the loading stresses, while in the inner volume zone they are opposite to them. The distribution of residual stresses in a surface-hardened sample turns out to be the reverse of the case of a plasticized material. The distribution of residual stresses in a surface-hardened sample turns out to be the reverse of the case of a plasticized material. Schematic diagrams of residual stresses arising in the near-surface formation of the material as a result of its elastic-plastic deformation during tribocontact action in a surface-plasticizing and surface-hardening lubricating medium, are presented. It is shown that in the surface-plasticized near-surface formation, residual stresses are compressive in nature, and in the surface-hardened layer they are tensile. There is a sharp change in the direction of residual stresses between layers at their boundary. The stress distribution over the depth of the material is qualitatively similar to the corresponding schematic diagrams obtained for cases of torsion and bending. Based on the calculation of the diagrams of the components of the residual stress tensor arising in the surface layer of the antifriction material during sliding friction, the conditions for the implementation of the plasticizing and strengthening triboeffect, are shown. It is also shown that among industrial aluminum bronzes, BrA5, BrA7 have the highest wear resistance in surfactants.

About the authors

Lidiya Ivanovna Kuksenova

Science Institute of Mechanical Engineering named after A.A. Blagonravov of the Russian Academy of Sciences (IMASH RAS); National Research Center «Kurchatov Institute» (SIC «Kurchatov Institute» – VIAM), SSC RF

Email: lkukc@mail.ru

Vladislav Il'ich Savenko

ORCID iD: 0000-0002-3670-7716

References

  1. Буяновский И.А., Фукс И.Г., Шабалина Т.Н. Граничная смазка. Этапы развития трибологии: монография. М: ГУП Изд-во Нефть и газ РГУ нефти и газа им. И.М.Губкина, 2002. 230 с.
  2. Буяновский И.А. К учету влияния смазочных материалов при прогнозировании заедания и износа в режиме граничной смазки // Трение и износ. 1980. Т. 1. № 5. С. 837–844.
  3. Щукин Е.Д., Савенко ВИ., Малкин А.И. Лекции по физико-химической механике. М.: Изд-во «Нобель Пресс», 2015. 679 с.
  4. Щукин Е.Д., Амелина Е.А., Качанова Л.А., Савенко В.И. Физико-химическая механика контактного взаимодействия // Трение и износ. 1980. № 2. С. 247–262.
  5. Shchukin E.D., Kochanova L.A., Savenko V.I. On mechanism of environment-induced plasticizing under contact interactions // Advances in the mechanics and physics of surfaces. 1981. V.1. P. 111–152.
  6. Савенко В.И. Роль эффекта Ребиндера в реализации режима безызносности в триботехнике // Эффект безызносности и триботехнологии, 1994. № 3-4. С. 26–38.
  7. Савенко В.И., Щукин Е.Д. О соотношениях между феноменологическими и структурными критериями работы узлов трения // Трение и износ. 1987. Т. 8. № 4. С. 581–589.
  8. Алексеев Н.М. Новое о структурных особенностях изнашивания твердых тел // Трение и износ. 1989. Т.10. № 3. С. 197–205.
  9. Крагельский И.В., Добычин М.Н., Комбалов В.С. Основы расчетов на трение и износ. М.: Машиностроение, 1977. 526 с.
  10. Бернштейн М.Л., Займовский В.А. Структура и механические свойства металлов. М.: Металлургия, 1970. 472 с.
  11. Рапопорт Л.С. Уровни пластической деформации поверхностных слоев и их связь с процессом изнашивания // Трение и износ. 1989. Т. 10. № 5. С. 786–792.
  12. Щукин Е.Д., Савенко В.И., Качанова Л.А. Роль поверхности и среды в переходах упругость-пластичность-хрупкость в металлических кристаллах // Поверхность. 1982. № 2. С. 25–41.
  13. Савенко В.И., Щукин Е.Д. Об остаточных напряжениях, возникающих в материалах, деформированных в активных средах путем изгиба // Поверхность, 1987. № 12. С. 20–25.
  14. Савенко В.И., Щукин Е.Д. Об остаточных напряжениях, возникающих в упруго-пластичных материалах, деформированных в активных средах при кручении // Поверхность. 1989. № 8. С.129–135.
  15. Рыбакова Л.М., Куксенова Л.И. Структура и износостойкость металла. М.: Машиностроение, 1982. 212 с.
  16. Гегузин Я.Е. Восходящая диффузия и диффузионное последействие // УФН. 1986. Т. 149. № 1. С. 149–151.
  17. Kuksenova L.I., Savenko V.I. Physicochemical tribomechanics of antifriction materials operating in heavy-loaded friction pairs in active lubricating media // Journal of Friction and Wear. 2023. Vol. 44. No. 6. P. 333–345.

Supplementary files

Supplementary Files
Action
1. JATS XML
Download

Согласие на обработку персональных данных с помощью сервиса «Яндекс.Метрика»

1. Я (далее – «Пользователь» или «Субъект персональных данных»), осуществляя использование сайта https://journals.rcsi.science/ (далее – «Сайт»), подтверждая свою полную дееспособность даю согласие на обработку персональных данных с использованием средств автоматизации Оператору - федеральному государственному бюджетному учреждению «Российский центр научной информации» (РЦНИ), далее – «Оператор», расположенному по адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А, со следующими условиями.

2. Категории обрабатываемых данных: файлы «cookies» (куки-файлы). Файлы «cookie» – это небольшой текстовый файл, который веб-сервер может хранить в браузере Пользователя. Данные файлы веб-сервер загружает на устройство Пользователя при посещении им Сайта. При каждом следующем посещении Пользователем Сайта «cookie» файлы отправляются на Сайт Оператора. Данные файлы позволяют Сайту распознавать устройство Пользователя. Содержимое такого файла может как относиться, так и не относиться к персональным данным, в зависимости от того, содержит ли такой файл персональные данные или содержит обезличенные технические данные.

3. Цель обработки персональных данных: анализ пользовательской активности с помощью сервиса «Яндекс.Метрика».

4. Категории субъектов персональных данных: все Пользователи Сайта, которые дали согласие на обработку файлов «cookie».

5. Способы обработки: сбор, запись, систематизация, накопление, хранение, уточнение (обновление, изменение), извлечение, использование, передача (доступ, предоставление), блокирование, удаление, уничтожение персональных данных.

6. Срок обработки и хранения: до получения от Субъекта персональных данных требования о прекращении обработки/отзыва согласия.

7. Способ отзыва: заявление об отзыве в письменном виде путём его направления на адрес электронной почты Оператора: info@rcsi.science или путем письменного обращения по юридическому адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А

8. Субъект персональных данных вправе запретить своему оборудованию прием этих данных или ограничить прием этих данных. При отказе от получения таких данных или при ограничении приема данных некоторые функции Сайта могут работать некорректно. Субъект персональных данных обязуется сам настроить свое оборудование таким способом, чтобы оно обеспечивало адекватный его желаниям режим работы и уровень защиты данных файлов «cookie», Оператор не предоставляет технологических и правовых консультаций на темы подобного характера.

9. Порядок уничтожения персональных данных при достижении цели их обработки или при наступлении иных законных оснований определяется Оператором в соответствии с законодательством Российской Федерации.

10. Я согласен/согласна квалифицировать в качестве своей простой электронной подписи под настоящим Согласием и под Политикой обработки персональных данных выполнение мною следующего действия на сайте: https://journals.rcsi.science/ нажатие мною на интерфейсе с текстом: «Сайт использует сервис «Яндекс.Метрика» (который использует файлы «cookie») на элемент с текстом «Принять и продолжить».