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. 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. 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. 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 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) 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. . 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. 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. 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 Hình 1 .3: Sơ đồ các biến đổi cơ bản trên lớp bề mặt