Труды КНЦ вып. 5(ХИМИЯ И МАТЕРИАЛОВЕДЕНИЕ) вып. 2/2021(12)

характер кривых совпадает при общем повышении температуры с увеличение скорости, но при скорости 0,5 м/с после нагрузки 1,5 МПа происходит резкое увеличение температуры. ♦ 0,25 м/с 0,5 м/с А 0,75 м/с Рис. 3. Изменение температуры в зависимости от нагрузки при различной скорости испытания С учетом равенства пути трения при всех скоростных режимах испытания данное явление можно объяснить временем контакта трущихся поверхностей. В общем случае повышение скорости испытания ведет к увеличению скорости нагрева. При скорости 0,25 м/с температура зоны контакта не достигала высоких значений из-за низкой скорости нагрева при всем наборе нагрузок. При скорости 0,5 м/с повышается скорость нагрева, после нагрузки 1,5 МПа произошло накопление тепловой энергии в зоне трения, что привело к резкому изменению температуры. При скорости 0,75 м/с скорость нагрева была выше, чем при испытаниях с другими скоростями, но за счет меньшего времени испытания тепловая энергия не успевала накапливаться для резкого изменения температуры. Разработка карт трения является полезным инструментом изучения и прогнозирования поведения пар трения при различных скоростях скольжения и нагрузках. Карты трения, предложенные Лимом и Эшби [7, 8], очерчивают четкие границы режимов трения, основанные на скорости скольжения и нормальной нагрузке. Ими были собраны обширные экспериментальные данные для стали, что позволило генерировать такие карты. Новые разработанные КМ требуют подобных исследований для построения карт трения. Визуализация данных о проведенных испытаниях в виде карт делает удобным сравнение процессов трения и выбор оптимальных параметров режимов трения. На рис. 4 представлены карты режимов изнашивания. Для построения карт изнашивания на плоскость были нанесены точки с координатами скорость/нагрузка для всех проведенных испытаний. Для скорости 0,25 м/с было проведено дополнительное испытание при нагрузке 3,5 МПа, которое показало резкое увеличение интенсивности изнашивания (1м = 6,45 •10 5 г/м, на рис. 4 не показано). Около каждой точки было указано соответствующее значение интенсивности изнашивания. Было выделено четыре режима изнашивания: мягкий, умеренный, жесткий и критический износ. Для разграничивания режимов изнашивания сравнивали показатели интенсивности изнашивания и поведение температурных кривых каждого этапа нагружения (рис. 5). Режим мягкого изнашивания характеризовался неизменностью температуры в процессе испытания, умеренное изнашивание — ростом значений температуры и выходом на плато. Жесткому режиму соответствовало нестабильное изменение температуры (пики, перегибы на графике), что может указывать на процессы образования/разрушения «тела трения». Для критического режима характерна тенденция к постоянному резкому росту температуры во время испытания. Предложены следующие границы режимов изнашивания: 1м < 2,655-10-5 г/м — мягкое изнашивание; 2,655 10-5 г/м < 1м < 3,59-10 5 г/м — умеренное изнашивание; 3 ,5910 -5 г/м < 1м < 8,49-10 5 г/м — жесткое изнашивание; 1м > 8,49-1 0 5 г/м — критическое изнашивание. Представленная информация позволяет выбрать точку, в которой процесс трения протекает с постоянной невысокой температурой и характеризуется небольшой интенсивностью изнашивания. Приемлемой областью работы можно считать режимы трения в области между мягким и умеренным изнашиванием. 39