Ma sát hao mòn và bôi trơn pdf

Ma sát hao mòn và bôi trơn
CHƯƠNG
1
TỔNG QUAN VỀ MA SÁT H AO MÒN
VÀ BÔI TR
ƠN
1.1. Ma sát ngoài
1.1.1. Khái ni
ệm
Ma sát ngoài là hiện tượng luôn luôn xuất hiện khi có sự
chuyển động tương đối giữa các vật thể tiếp xúc nhau và có sự
tươ
ng tác cơ học với nhau. Đặc trưng cơ bản của ma sát ngoài là lực
ma sát, t
ức là lực cản trở sự dịch chuyển tương đối. Ma sát là kết
quả của nhiều dạng tương tác phức tạp khác nhau, trong đó diễn ra
các quá trình c
ơ học, hoá – lý học, điện học và nhiều quá trình khác.
Quan h
ệ giữa các quá trình ấy có thể rất khác nhau phụ thuộc vào
đặc tính tải , tính chất của vật liệu và môi trường.
Điều kiện của ma sát ngoài muôn hình muôn vẻ. Tuy nhiên,
điều đó không có nghĩa là không thể có các quy luật thích hợp dành
cho nh

ững quá trình ma sát nhất định. Trước tiên, điều đó liên quan
t
ới những điều kiện mà trong đó, quan hệ giữa các dạng tương tác
khác nhau mang
đặc tính hoàn toàn xác định, cho phép thiết lập
những quy luật của ma sát xuất phát từ các định luật chuyển động
t
ổng quát, định luật bảo toàn năng lượng, các nguyên lý cực tiểu
v.v…một ví dụ rất rõ về vấn đề này là các quá trình ma sát và hao
mòn
điển hình cho sự hoạt động bình thường của động cơ.
Ma sát ngoài trong các máy móc,
động cơ, cơ cấu, dụng cụ và
thi
ết bị là hiện tượng rất phổ biến. Biểu hiện có hại của ma sát
ngoài th
ể hiện ở sự mất mát công suất, sự hao mòn và hư hỏng các
b
ề mặt tiếp xúc; còn ma sát có lợi được ứng dụng trong những thiết
Simpo PDF Merge and Split Unregistered Version -
bị ma sát dùng để truyền chuyển động, truyền lực và trong sự hoạt
động
của các bộ phận làm việc của máy móc.
Simpo PDF Merge and Split Unregistered Version -
1.1.2. Phân loại
Do đặc tính tiếp xúc, chuyển động và sự có mặt hay không
c
ủa môi trường bôi trơn người ta phân loại ma sát theo những đặc
trưng khác nhau sau đây:
1.1.2.1. Theo dạng chuyển động

Căn cứ theo các dạng chuyển động phân ra: Ma sát trượt, ma
sát
lăn, và ma sát xoay.
 Ma sát trượt: là ma sát giữa hai bề mặt tiếp xúc của
chuyển động trượt tương đối, mà vận tốc tại các điểm tiếp xúc có thể
khác nhau giá trị nhưng cùng phương.
 Ma sát lăn: là ma sát giữa hai bề mặt tiếp xúc của chuyển
độ
ng lăn tương đối, mà vận tốc tại các điểm tiếp xúc cùng giá trị và
cùng ph
ương.
 Ma sát xoay: là ma sát giữa hai bề mặt tiếp xúc của
chuyển động xoay tương đối, mà vận tốc tại các điểm khác nhau
khác nhau v
ề giá trị và phương.
 Ma sát hỗn hợp: là tổ hợp của các dạng ma sát trượt, lăn, xoay
1.1.2.2. Theo điều kiện bôi trơn bề mặt
 Ma sát không bôi trơn: là ma sát của hai vật rắn khi bề mặt
không có điều
kiện khẳng định sự tồn tại chất bôi trơn hoặc bất kỳ chất khác (ma sát
khô).
 Ma sát ướt: là ma sát giữa hai bề mặt được phân tách bởi các
l
ớp chất lỏng
chuy
ển động tương đối, mà các ứng xuất tiếp tạo nên lực ma sát.
 Ma sát giới hạn: là ma sát của hai vật rắn khi tồn tại giữa
hai liên k
ết của chúng một lớp chất lỏng rất mỏng cỡ phân tử đến
Simpo PDF Merge and Split Unregistered Version -

0,1µm với tính chất khác với tính chất của toàn khối bôi trơn.
1.1.2.3.Theo động lực học tiếp xúc
 Ma sát tĩnh: là ma sát tương ứng với sự dịch chuyển trạng
thái dịch chuyển ban đầu sang trượt.
 Ma sát động: là ma sát xuất hiện trong quá trình chuyển động
tương đối của
vùng tiếp xúc.
1.1.2.4.Theo điều kiện làm việc
Simpo PDF Merge and Split Unregistered Version -
 Ma sát bình thường: là ma sát khi làm việc ở điều kiện bình
th
ường. Sự phá hoại bề mặt ở chỗ tiếp xúc chỉ diễn ra trong những
th
ể tích kim loại vô cùng nhỏ. Trong quá trình biến dạng và hình
thành các c
ấu trúc bảo vệ thứ cấp đặc trưng cho điều kiện ma sát
bình th
ường, chỉ có những lớp bề mặt với độ dày 200 – 1000 Ǻ
tham ra mà thôi. Điều đó có nghĩa là các hiện tượng chủ yếu chỉ tập
trung trong các thể tích siêu vi mô của lớp bề mặt.
 Ma sát không bình thường:
Ma sát không bình th
ường là ma sát khi làm việc ở điều kiện không
bình th
ường. Trong chế độ ma sát ngoài bình thường, điều kiện tiếp
xúc được đặc trưng bởi sự có mặt của các cấu trúc thứ cấp chịu tải có
các tính ch
ất nhất định. Bất kỳ sự phá hoại nào của điều kiện ấy điều
dẫn tới các hiện tượng không bình thường. Đầu tiên các hiện tượng
này x

ảy ra đồng thời với ma sát ngoài, sau đó chúng làm ma sát
ngoài bi
ến chất hoàn toàn, chuyển thành nội ma sát, cắt, và cuối cùng
làm
đình chỉ chuyển động.
1.1.3. Bản chất của ma sát
ngoài
Việc tìm hiểu bản chất của ma sát ngoài rất cần thiết cho việc
xây dựng mô hình của quá trình, mô tả quá trình này về phương
di
ện lượng và điều khiển sự tiến triển của nó. Kiến thức về các cơ
chế ma sát là cơ sở để giải quyết nhiều bài toán lý thuyết và thực
ti
ễn về các vấn đề tính chống mòn, tính chống ma sát và tính ma sát.
Tr
ước hết, kiến thức này rất cần thiết cho việc lý giải và tổ hợp các
k
ết quả nghiên cứu thực nghiệm rất phong phú và các tài liệu thực
t
ế lớn lao đúc rút được từ kinh nghiệm của các ngành công nghiệp.
Có rất nhiều công trình đề cập đến các đặc tính số lượng của ma
Simpo PDF Merge and Split Unregistered Version -
sát (lực và hệ số ma sát). Song, số lượng các công trình nghiên cứu
b
ản chất của quá trình ma sát ngoài lại rất ít. Việc nghiên cứu bản
chất của ma sát ngoài phức tạp ở chỗ, cần phải nghiên cứu toàn bộ
tổ hợp các hiện tượng cơ học, vật lý, hoá học, điện học và các hiện
tượng khác nữa có ở trong vùng tiếp xúc. Việc nghiên cứu động
h
ọc ma sát cũng rất khó khăn vì chỉ có những thể tích rất nhỏ của

các l
ớp bề mặt tham gia vào quá trình ma sát, hơn nữa, lại không thể
quan sát trực tiếp sự tiếp xúc.
Simpo PDF Merge and Split Unregistered Version -
Do kết quả nghiên cứu theo các hướng khác nhau, tiến hành
trong nh
ững điều kiện không giống nhau và ở các mức độ khác
nhau nên
đã xuất hiện những quan niệm và những mô hình ma sát
mâu thu
ẫn nhau. Thông thường, các mô hình ấy được mở rộng trên
toàn kho
ảng điều kiện ma sát.
Trong vi
ệc nghiên cứu ở điều kiện thí nghiệm, người ta lại chú ý
quá nhi
ều đến các quá trình không bình thường: hàn và cắt cầu hàn,
thâm nh
ập và cầy xước, xước tế vi, tạo u, chuyển vật liệu, v.v…
Trong k
hi đó, trong thực tiễn sản xuất, nhờ có các hoạt động liên tục
và có phương pháp về thiết kế, chế tạo và sử dụng nên người ta đã
t
ạo ra được những điều kiện của ma sát ngoài bình thường, tức là
b
ảo đảm có hệ số ma sát nhỏ đối với các cặp liên kết chống ma sát,
có h
ệ số ma sát tối ưu đối với cặp liên kết ma sát trong điều kiện
bảo đảm hao mòn bề mặt cho phép. Những điều kiện này tương ứng
v

ới hao mòn cơ hoá (ôxy hoá), mà cơ sở của nó là sự cân bằng động
giữa các quá trình phá hoại và phục hồi các cấu trúc thứ cấp được
hình thành khi ma sát.
Đồng thời, trong thực tế, người ta cũng đã
v
ạch ra cả những điều kiện ma sát không bình thường, tức là
nh
ững điều kiện mà ứng với chúng, diễn ra các hiện tượng hư hỏng
b
ề mặt không cho phép (tróc loại I và II, cày xước, cắt tế vi, v.v…);
kh
ả năng xuất hiện của các quá trình ấy cũng khá lớn.
Vi
ệc khám phá bản chất của ma sát ngoài rất phức tạp, yêu
c
ầu phải xác lập bản chất này một cách rỏ ràng và có căn cứ. Muốn
vậy, cần phải phân biệt giới hạn các quá trình ma sát ngoài bình
th
ường và sức cản của các dạng hư hỏng khác nhau của các bề mặt
tiếp xúc; cần phải nghiên cứu bản chất, nguyên nhân và cơ chế ma
Simpo PDF Merge and Split Unregistered Version -
sát trên quan điểm cơ bản về sự chuyển hoá năng lượng của các
d
ạng tác dụng động lực bên ngoài thành năng lượng của các quá
trình bên trong, v
ới sự phân tích các quan hệ năng lượng và
nguyên lý c
ực tiểu, với các quan điểm hiện đại của vật lý chất rắn
(lý thuyết biến vị) về trạng thái ứng suất – biến dạng, về các hiện
tượng hoá lý (dính kết, hấp phụ và khuếch tán), đồng thời có lưu ý

đến những kinh nghiệm thực tiễn có giá trị.
Ngoài ra cần xây dựng mô hình ma sát ngoài bình thường, lý
lu
ận về sự sai
khác so v
ới mô hình do có sự phá hoại các điều kiện bình thường
và s
ự xuất hiện
Simpo PDF Merge and Split Unregistered Version -
các dạng hư hỏng không cho phép (tróc loại I và II, thâm
nh
ập vào nhau cầy xước,…), đồng thời nghiên cứu động học
của các quá trình ma sát ngoài.
Simpo PDF Merge and Split Unregistered Version -
Chương 2:
Một vài hiện tượng xảy ra khi ma
sát
Chúng ta biết rằng, các chi tiết máy thường làm bằng kim loại và
h
ợp kim. Chúng có cấu tạo tinh thể, ứng với liên kết chặt chẽ nhất
giữa các nguyên tử.Trong mạng hoàn thiện, các nguyên tử xắp xếp
có chu kỳ điều đặn, theo một chật tự nhất định và kéo dài đến vô
cùng, tuy nhiên, trong th
ực tế, cấu trúc chẩn luôn luôn có sự sai lệch,
đó
là “lỗ trống”, các nút mạng thiếu nguyên tử hoặc các nguyên tử
“biến vị” nằm ở khoảng giữa hai nút mạng. Các nguyên tử này có
th
ể là kim loại hoặc hợp kim gốc. Củng có thể là tạp chất ngẩu nhiên
ho

ặc kim loại gốc.
Khi các chi tiết lắp ghép chuyển từ trạng thái ban đầu sang trạng
thái làm vi
ệc, bề mặt tiếp xúc sẽ có sự dịch chuyển tương đối với
nhau. Các chi ti
ết sẽ chiệu áp suất và biến dạng dẻo. Biến dạng
d
ẻo của kim loại bao gồm: sự chuyển động và sinh sôi các sai lệch
mạng. Nó có thể là quá trình trượt dưới tác dụng của ứng suất theo
các phương hoặc theo mặt phẳng tinh thể xác định và được thể hiện
dưới dạng một hệ các dải trượt song song trên bề mặt hoặc củng có
th
ể theo dịch chuyển các nguyên tử trong mặt phẳng ứng suất tiếp
l
ớn lớn nhất để chiếm các “lỗ trống” hoặc sự xâm nhập các nguyên
t
ử vào mạng tinh thể đàn hồi củng như sự di chuyển các nguyên tử
“biến vị” cùng các “đám mây” điện tử của nó theo phương có thể.
Cuối cùng biến dạng dẻo có thể do sự
dịch
chuyển hoặc sự
quay tương đối giữa các hạt với nhau. Hiện tượng biến dạng dẻo
trong các lớp mỏng trên bề mặt hai chi tiết lắp ghép chiệu ma sát
Simpo PDF Merge and Split Unregistered Version -
làm suất hiện các dải trượt trên bề mặt của chúng với tốc độ gồ ghề
khoảng 20 Ǻ , có nhiều sai lệch và có độ hoạt hoá cao.
Sau m
ột vài chu kỳ trượt, lớp ôxy hoá ban đầu trên các bề mặt bị
phá vỡ làm lộ ra khoảng bộ mặt “sạch vật lý” đã bị biến dạng dẻo và
b

ị hoạt hoá ở trên bề mặt của hai chi tiết lắp ghép. Bề mặt “sạch vật
lý”
đã bị biến dạng dẻo và bị hoạt hoá ở trên bề mặt của hai chi tiết
lắp ghép. Bề mặt “sạch vật lý” có những tính chất đặc biệt: các
nguyên tử ở lớp bề mặt dễ bị phát xạ mất điện tử lớp ngoài, hoặc
nhập thêm điện tử trở thành các nguyên tử có năng lượng tự do lớn
h
ơn.
Simpo PDF Merge and Split Unregistered Version -
Cuối cùng các “lỗ trống” và các nguyên tử “biến vị” chúng
t
ạo ra khả năng tương tác vật lý, hoá học… mạnh hơn bên trong .
T
ương tác của chúng với nhau và với môi trường là những
t
ương tác chủ yếu xảy ra khi ma sát. Sau đây sẽ xem xét kỹ một số
tương tác đó. Tuy nhiên theo PGS- TS Dương Đình Đối có nhiều
hiện tượng trong ma sát chưa cắt nghĩa nổi. Vì ma sát là…”ma” mà
là “ma” thì lúc
ẩn lúc hiện, biến hoá khôn lường.
1.1.4.1. Tương tác với các hoạt chất
hoá h
ọc
Trong trường hợp các bề mặt chi tiết bị biến dạng dẻo, có sự
suất hiện các dải thể tích trượt sẽ tạo ra các khoảng bề mặt “sạch vật
lý”. Nếu bề mặt “sạch vật lý” đã bị biến dạng dẻo, tiếp xúc với các
ch
ất có hoạt tính hoá học mạnh như: O, P, S,… thì các chất này có
th
ể hấp phụ vật lý, hoá học trên bề mặt, củng có thể khuếch tán, hoà

tan và t
ạo thành dung dịch rắn hoặc tác dụng với kim loại tạo thành
h
ợp chất. Điều này xuất hiện, tồn tại, mất đi củng như tốc độ tiến
triển của mỗi quá trình đối với nhau; ảnh hưởng của mỗi quát trình
riêng bi
ệt và tổng hợp các quá trình đối với ma sát, hao mòn rất
phức tạp, những chất quan trọng. Chẳng hạn, khi tiếp xúc với Ôxy
tu
ỳ vào điều kiện có thể sảy ra các quá trình sau đây:
Sự hình thành màng Ôxy đã bị phân ly, hấp phụ trên bề mặt
chi ti
ết-hấp phụ
hoá
h
ọc.
Sự liên kết Ôxy thành phân tử trên bề mặt các lớp trước – hấp
phụ vật lý.
Sự hình thành màng Ôxy – phản ứng Ôxy hoá.
Simpo PDF Merge and Split Unregistered Version -
Bề mặt phân cách của màng Ôxy với kim loại gốc, đặc biệt tinh
khi
ết, mới gần phẳng với các hợp kim có dạng sóng với nhiều mấp
mô có biên độ khác nhau. Kim loại và Ôxy tác dụng cơ học lẩn
nhau. Trong Ôxy thường xuất hiện ứng suất nén, còn trong kim loại
ứ
ng suất kéo, điều này tạo điều kiện bong tách Ôxy ra khỏi kim loại
dọc theo bề mặt phân cách.
1.1.4.2. Tương tác với các hoạt
chất bề mặt

Khi bề mặt “sạch vật lý” của kim loại đã bị biến dạng, đã tiếp xúc
v
ới các chất có ngồn ngốc hữu cơ (các axit béo, rượu, xà phòng…)
ho
ặc dầu, mỡ là sản phẩm của
Simpo PDF Merge and Split Unregistered Version -
Cacbuahyđrô có mạch đủ dài, sẽ hấp phụ vật lý trên bề mặt tạo nên
l
ớp định hướng tựa tinh thể, có đặc tính bám dính và xoa trơn. lớp
định hướng này chỉ tồn tại trên bề mặt kim loại ở một bề dày giới
h
ạn. Nó chiệu nén và có khả năng trượt dễ dàng. Người ta gọi các
ch
ất hấp phụ này là chất hoạt tính bề mặt và lớp định hướng tựa
tinh th
ể này là lớp giới hạn.
Khi có chất hoạt tính bề mặt hấp phụ, các nguyên tử có độ giảm
t
ự do năng lượng lớn hơn, ứng suất chảy và ứng suất bền của lớp bề
mặt kim loại giảm đi. Do đó, công biến dạng cho một đơn vị thể
tích giảm đi rất nhiều. đó là hiện tượng hoá dẻo hấp phụ hay còn gọi
là hiệu ứng Rebinder dạng ngoài.
Khi bi
ến dạng nếu có chất hoạt tính bề mặt thì bề mặt dày dải
trượt nhỏ hơn hàng chục lần (3 – 4µm) so với bề dày dải trượt
kim lo
ại tiếp xúc với không khí (50µm). Trong trường hợp có độ
giảm bề mặt thật mạnh ở lớp bề mặt thì có thể nảy sinh các vết nứt
t
ế vi, các chất hoạt tính bề mặt chui vào các vết nứt này tạo ra hiệu

ứ
ng Rebinder trong ấy và làm cho các vết nứt phát triển nhanh.
Đó là hiện tượng “hoá dòn hấp phụ” gọi là hiệu ứng Rebinder dạng
trong.
N
ếu có hoạt chất bề mặt hấp phụ trên bề mặt kim loại nhưng
trong môi tr
ường chân không hoặc khí trơ thì có hiệu ứng Rebinder
thu
ần nhất. Giá trị của nó trong trường hợp này lớn gấp trăm ngàn
l
ần trong trường hợp thuần nhất.
Hiệu ứng Rebinder dạng ngoài không thuần khiết làm giảm ma
sát, t
ối thiểu hoá bề mặt kim loại bị biến dạng và hao mòn. Song
hi
ệu ứng Rebinder dạng trong có thể gây phá huỷ dòn ở áp suất lớn.
Simpo PDF Merge and Split Unregistered Version -
Có thể lợi dụng để rút ngắn thời gian rà máy, Còn dạng thuần nhất
có thể lợi dụng để tăng năng suất cắt gọt.
1.1.4.3. Hình thành “cầu hàn
khu
ếch tán”
Khi hai bề mặt “sạch vật lý” của cặp ma sát A,B xâm nhập
vào nhau, tạo ra khoảng cách nguyên tử giữa chúng thì có thể xảy
ra sự khuếch tán kim loại sang nhau, hình thành “cầu hàn khuếch
tán” hay còn gọi là “cầu hàn nguội” - sự “kết dính”.
Khi cặp ma sát là các kim loại cùng bản chất thì cầu hàn này
được gọi là “đồng
k

ết”. Khoảng cách, thời gian và nhiệt độ có ảnh hưởng
đến khuếch tán.
Simpo PDF Merge and Split Unregistered Version -
Như vậy, khi ma sát, tại chổ tiếp xúc xảy ra các tương tác cơ,
lý hoá,
điện … giữa hai chi tiết với nhau (chủ yếu là lớp bề
mặt) và với môi trường. kết quả của quá trình tương tác ấy
làm hình thành, tồn tại và mất đi theo chu kỳ, những lớp thứ
cấp dẩn đến sự hao mòn các chi tiết máy.
Simpo PDF Merge and Split Unregistered Version -
Chương 3:
Những thông số thay đổi của chất
lượng bề mặt ma sát
Các kết quả nghiên cứu chất lượng bề mặt khi ma sát ngoài vừa
trình bày v
ề đại thể đã mở ra một bức tranh về trạng thái còn lại của
bề mặt khi bỏ tải. Khi ấy, các thông số động lực học của bề mặt
vẩn chưa được xác định. Việc nghiên cứu trạng thái động lực học
của bề mặt có thể được tiến hành bằng cách đo nhiệt độ, ứng suất
và trị số của thế điện hoá đặc trưng cho sự tồn tại của các màng thụ
độn
g.
Các k
ết quả đo nhiệt độ xuất hiện trong quá
trình ma
sát
trình bày ở hình
1.1
Hình 1.1:
Đồ thị biến thiên nhiệt

độ bề
mặt khi ma sát
ngoài: I-b
ắt đầu làm
vi
ệc; II-ở chế độ
ổn định;
III- sau
khi b
ỏ tải.
Simpo PDF Merge and Split Unregistered Version -
Hình
1.2:
Đồ thị ứng suất làm việc và
ứng suất dư trong các lớp bề
mặt khi ma sát ngoài:
I-trong quá trình làm vi
ệc;II
sau khi b
ỏ tải.
Simpo PDF Merge and Split Unregistered Version -
Ta thấy có ba giai đoạn chế độ nhiệt. Khi bắt đầu làm việc,
nhiệt độ tăng từ nhiệt độ của môi trường (của phòng) tới giá trị ứng
v
ới điều kiện tải. sau đó là thời kỳ bảo hoà, đặc trưng cho điều kiện
ma sát ổn định. Sau khi bỏ tải các lớp bề mặt hạ nhiệt độ dần.
Việc nghiên cứu ứng suất khi ma sát ngoài được tiến hành theo
ph
ương pháp được trình bày trong một công trình của B.I.Kôxtetki,
O.I.Cutseria

vưi, L.F.Kôlexnit-senkô. Hình 1.2 trình bày đồ thị ứng
su
ất làm việc và ứng suất dư. Do bị nung nóng trong thời gian ma
sát các l
ớp bề mặt sẽ bị giản nở. Các ứng suất nén tức thời được
hình thành, và v
ới nhiệt độ xác định, chúng có thể gây ra sự nén
d
ẻo kim loại trong các lớp bề mặt. Sau khi bỏ tải và nguội đi,
trong lớp làm việc nảy sinh các ứng suất kéo dư, chúng cân bằng
v
ới các ứng suất nảy sinh trong phần còn lại của tiết diện kim loại.
Người ta quan sát được sự suất hiện như vậy của ứng suất khi ma
sát các kim lo
ại tinh và các hợp kim tinh, nghĩa là những loại mà
trong chúng không có s
ự thay đổi lớn về pha cũng như cấu trúc.
Trong tr
ường hợp ma sát của các kim loại và hợp kim có cấu trúc
gia b
ền, sự nảy sinh ứng suất tại các lớp bề mặt có thể liên quan
không nh
ững chỉ với các ứng suất có nguồn gốc nhiệt thuần tuý mà
còn v
ới các ứng suất thể tích (cấu trúc) do sự thay đổi pha tạo nên.
Simpo PDF Merge and Split Unregistered Version -
Sơ đồ mô tả sự biến đổi tính chất trên bề mặt chi
ti
ết máy
Các bi

ến đổi cơ bản ở lớp bề mặt
Cơ học
Nhi
ệt
Lý - Hoá
T. xúc gi
ữa các mấp mô Sinh nhiệt Dính kết
Th.
đổi trường ứng suất
Th.
đổi
tr
ường nhiệt độ
Hâp phụ
Biến dạng các tinh thể Nung chảy cục bộ Khuyếch
tán
Phân rã các tinh th
ể Bay hơi Nung nóng
Trao
đổi sản
ph
ẩm hao
mòn giữa hai
b
ề mặt
Gi
ảm ứng suất riêng
Hàn n
ối
Bong tách các h

ạt hao
mòn
Tách các hàn
n
ối
Ph
ản ứnghoá học
Simpo PDF Merge and Split Unregistered Version -
Hình 1.3: Sơ đồ các biến đổi cơ bản trên lớp bề mặt chi tiết
máy (vĩ mô)
U- trung tâm biến cứng,

- ứng suất riêng,

-bề dày lớp bề mặt,
B-cấu trúc lớp
b
ề mặt, Sw -mấp mô bề mặt; 1-nứt tế vi, 2- khe nứt, 3-lõi , 4- hố
lõm, 5-bị bong
tách, 6- phân t
ử dính bám
Hình 1.4 : Cấu trúc lớp bề mặt chi tiết máy (vi mô)
Simpo PDF Merge and Split Unregistered Version -
Nhìn vào sơ đồ ta thấy sự biến đổi diễn ra chủ yếu do tác dụng
của nhiệt, các tác động hoá có tính chất hỗ trợ thúc đẩy quá trình.
Các quá trình c
ơ-nhiệt là tất yếu không thể tránh khỏi trong giai
đoạn công nghệ cũng như khi khai thác. Quá trình hoá học được
t
ạo ta với sự điều chỉnh của con người làm cho lớp bề mặt được

ổn định và có độ bền cao.
K
ết quả của các quá trình biến đổi trên lớp bề mặt chi tiết có cấu
tạo được biểu
diễn trên hình 1.4.
M
ột điểm, đặc điểm cấu trúc
của
các phân lớp trong quá
trình s
ử dụng có thay đổi nhất là trong quá trình chạy rà.
S
ự phá huỷ lớp bề mặt đồng nghĩa với phá huỷ các tính chất làm
vi
ệc cần có cuả bề
mặt chi tiết máy dần đến phá huỷ chi tiết máy.
Simpo PDF Merge and Split Unregistered Version -
Simpo PDF Merge and Split Unregistered Version -
Chương 4: Hao mòn
1.2.1. Khái niệm
Hao mòn: là sự thay đổi dần các quy luật của hình dạng, kích
th
ước, trọng lượng, cấu trúc và các tính chất ban đầu của máy móc
theo th
ời gian trong những điều kiện và chế độ sử dụng bình
t
hường.
Nh
ững thay đổi ấy có thể mang tính đơn điệu hoặc có những
đột biến rõ rệt. Chúng có thể bao gồm những thể tích vĩ mô, vi

mô, ho
ặc siêu vi mô. Ở mức độ đáng kể, tính chất của những thay
đổi ấy phụ thuộc vào động học chuyển động (loại ma sát lăn hay
tr
ượt), điều kiện tải cơ học, sự có mặt và thành phần của các môi
tr
ường rắn, lỏng hoặc khí, dạng bôi trơn, nồng độ ôxy, vật liệu
(thành phần hoá học, cấu trúc, tính chất cơ học và phương pháp gia
công v.v…). Nh
ững thay đổi ấy có thể là có ích (làm bình thường
hoá ma sát ngoài và gi
ảm hao mòn đến mức nhỏ nhất) hoặc dẩn
đến
những hiện tượng hư hỏng rỏ rệt, không cho phép.
Mòn cặp ma sát : là mòn hai bên bề mặt tiếp xúc có chuyển
động tương đối
của các cặp lắp ghép chi tiết trong điều kiện sử dụng.
Tốc độ mài mòn: là tỷ số giữa tốc độ mòn chi tiết với thời gian
s
ảy ra sự mài
mòn
.
Cường độ mài mòn: là tỷ số giữa độ mòn chi tiết (hay mẫu
thử) với quảng
đường ma sát hay khối lượng công việc đã hoàn thành.
Lượng mòn giới hạn: là lượng mòn nếu sử dụng tiếp sẽ gây
h
ư hỏng, hoặc
không kinh tế hoặc giản độ tin cậy của cơ cấu.
Bên cạnh khái niệm về hao mòn cần đưa vào thuật ngữ “sự hư

Simpo PDF Merge and Split Unregistered Version -