СВОЙСТВА ТВЕРДЫХ ТЕЛ И ИХ ПОВЕРХНОСТЕЙ

Трение твердых тел осуществляется по их сопряженным поверхностям, находящимся в подвижном нагруженном контакте. Поэтому на сам процесс трения и сопровождающие его процессы определяющее влияние оказывают как макро- и микрогеометрия этих поверхностей, так и механические и физико-химические свойства тончайших поверхностных слоев контактирующих тел и напряжения в них. При этом явления, происходящие при внешнем трении, определяются взаимодействием не только поверхностей контактирующих твердых тел между собой, но и каждой из этих поверхностей с окружающей средой (и в том числе со смазочным материалом), что в свою очередь оказывает большое влияние на процесс взаимодействия твердых тел между собой и тем самым — на трение и сопутствующие ему процессы. Свойства поверхностных слоев контактирующих тел и их активность в процессе упомянутых взаимодействий определяются свойствами самих твердых тел в объеме, методом технологической обработки поверхностей твердых теш в процессе их изготовления, активностью окружающей среды, условиями работы сопряжения, распределением напряжений и т.д.

При этом сами поверхности сопряженных тел, вовлеченных в силовой фрикционный контакт, формируются в результате этих взаимодействий, причем в процессе самоорганизации фрикционного контакта происходит изменение не только макро- и микрогеометрических характеристик трущихся тел, но и микромеханических и физико-химических характеристик поверхностных слоев. Направление изменения этих характеристик определяется принципом Ле Шателье—Брауна, в соответствии с которым любая система, подвергаемая внешним воздействиям, эволюционирует таким образом, чтобы максимально ослабить указанные воздействия. В результате адаптации трибосистемы к условиям нагружения в поверхностных слоях трущихся тел образуются такие микроструктуры, микрорельеф и субмикрорельеф которых, наряду с формированием на поверхностях трения вторичных структур того или иного происхождения, обеспечивают минимизацию энергетических затрат на трение и локализацию зоны фрикционного разрушения в тонком поверхностном слое. По выражению известного украинского триболога Л.И. Бершадского, «трение выступает как создатель новых материалов, предельно сопротивляющихся разрушению при трении». Таким образом, следует рассматривать взаимодействие поверхностей контакта не с начальными свойствами, а со свойствами, приобретенными в течение трибологического процесса. Тем не менее начальные свойства поверхностных слоев твердых тел, участвующих в процессе трения, оказывают на все последующие превращения в них определяющее влияние.

Литература

  1. Доценко А.И., Буяновский И.А. / Основы триботехники. Учебник. - М.: Инфра-М, 2014.