DOI: https://doi.org/10.31498/2225-6733.38.2019.181409

Дослідження контактно-втомної пошкоджуваності поверхні зразків із сталей 15Х і 90ХФ

О. V. Shiryaev, I. A. Shiryaev, E. M. Razinkin, O. S. Shklyaruk

Анотація


Виконано порівняльний аналіз відомих досліджень контактно-втомної пошкоджуваності як зразків для контактно-втомних випробувань, так і різних деталей. Показано, що досить повно розроблено механізм утворення викришування в області контакту, визначені причини появи мікро- і макродефектів, сукупності компонентів напруженого стану, що призводять до появи викришування. Встановлено стадії розвитку мікровикрошек і подальшого крихкого руйнування поверхневого шару. На підставі проведеного аналізу зроблено висновки про відсутність кількісних характеристик процесу контактно-втомного пошкодження поверхні, утворення і розвитку викришування, а також розподілу контактно-втомних пошкоджень поперек доріжки контакту. Наведено дані про зміну шорсткості поверхні, що контактує, для зразків із загартованих сталей в абсолютних величинах, однак не представлено узагальнений аналіз цього змінення в відносних величинах. На основі виконаних досліджень уточнено особливості утворення і розвитку контактно-втомних пошкоджень на поверхні циліндричних зразків. Наведено зміну розмірів максимальних викрошек для зразків, не зміцнених і зміцнених за допомогою поверхневого пластичного деформування. Встановлено залежності розподілу мікро- і макровикрошек поперек доріжки зразків з середньовуглецевої незагартованої і високовуглецевї загартованої сталей, залежності зміни глибини макровикрошек від контактних напружень і числа циклів, а також проведено аналіз змінення відносної шорсткості поверхні для валкових сталей різної твердості. Запропоновано емпіричні залежності для визначення тривалості підробітки поверхні, та максимального зниження ії шорсткості, а також строку служби деталі до контактно-втомного руйнування

Ключові слова


контактно-втомне викришування; механізм утворення викришування; максимальні контактні напруги; розподіл напружень; шорсткість контактної поверхні; мікровикрошкі; макровикрошкі

Посилання


Список использованных источников (ГОСТ):

Кремнев Е.А. Причины контактно-усталостных дефектов / Е.А. Кремнев // Мир транспорта. – М., 2012. – № 2. – С. 62-65.

Ерохин А.С. Дефекты и повреждения подшипников качения / А.С. Ерохин // Вагонний парк. – Харків, 2015. – № 9-10 (102-103). – С. 26-31.

Фирсов В.Т. Исследование повреждаемости стали при контактно-усталостном нагружении / В.Т. Фирсов, Ю.В. Зима, А.В. Ширяев // Вестник машиностроения. – М., 1989. – № 2. – С. 16-21.

Ширяев А.В. Исследование сопротивления контактной усталости сталей, используемых для изготовления прокатных валков / А.В. Ширяев, В.Т. Фирсов, Б.А. Морозов, Т.Н. Побежимова, Е.М. Скворцова // Вестник машиностроения. – М., 1988. – № 7. – С. 6-8.

Степанкин И.Н. К вопросу исследования контактной выносливости быстрорежущей стали Р6М5 / И.Н. Степанкин, В.М. Кенько, Е.П. Поздняков // Вестник Полоцкого государственного университета. – Полоцк : ПГУ, 2012. – № 3. – С. 39-45. – (Серия В : Промышленность. Прикладные науки. Машиностроение).

Тихомиров В.М. Исследование усталостной прочности рельса с термомеханическим повреждением / В.М. Тихомиров // Известия транссиба. – Омск : Омский государственный университет путей сообщения, 2013. – № 1(13). – С. 101-106.

Моралес-Эспехель Г.Э. Развитие разрушений подшипников качения вследствие контактной усталости при качении / Г.Э. Моралес-Эспехель, А. Габелли. – Режим доступу: http://evolution.skf.com/ru/развитие-разрушений-подшипников-кач/.

Контактно-усталостная прочность опорных валков / Б.А. Морозов, В.К. Шашкин, В.Т. Фирсов, И.И. Карпухин, А.В. Ширяев // Напряжения, деформации и расчеты на прочность металлургических машин : Сб. науч. тр. ВНИИМЕТМАШ. – 1988. – С. 31-42.

Ширяев А.В. Исследование контактных напряжений деталей с образующими сложной формы / А.В. Ширяев // Механіка машин – основна складова прикладної механіки : матеріали Всеукр. наук.-техн. конф. (11-13 квітня 2017 р.; Дніпро). – Дніпро : Національна Металургійна Академія України, 2017. – С. 170-173.

Ширяев А.В. Разработка методов исследования и определение сопротивления контактной усталости материала валков листовых прокатных станов ; дис. … канд. техн. наук : 05.04.04, 01.02.06 / Ширяев Александр Владимирович. – М., 1991. – 216 с.

References:

Kremnev E.A. Prichiny kontaktno-ustalostnykh defektov [Causes of contact-fatigue defects]. Mir transporta – World of Transport, 2012, no. 2, pp. 62-65. (Rus.)

Erokhin A.S. Defekty i povrezhdeniia podshipnikov kacheniia [Defects and Damage to Rolling Bearings]. Vagonnii park – Wagon Park, 2015, no. 9-10 (102-103), pp. 26-31. (Rus.)

Firsov V.T., Zima Yu.V., Shiryayev A.V. Issledovanie povrezhdaemosti stali pri kontaktno-ustalostnom nagruzhenii [Study of steel damage during contact-fatigue loading]. Vestnik mashinostroeniia – Bulletin of mechanical engineering, 1989, no. 2, pp. 16-21. (Rus.)

Shiryayev A.V., Firsov V.T., Morozov B.A., Pobezhimova T.N., Skvortsova Ye.M. Issledovanie soprotivlenie kontaktnoi ustalosti stalei, ispol’zuemykh dlia izgotovleniia prokatnykh valkov [Investigation of the contact fatigue resistance of steels used for the manufacture of mill rolls]. Vestnik mashinostroeniia – Bulletin of mechanical engineering, 1988, no. 7, pp. 6-8. (Rus.)

Stepankin I.N., Kenko V.M., Pozdnyakov E.P. K voprosu issledovaniia kontaktnoi vynoslivosti bystrorezhushchei stali R6M5 [To the question of the study of contact endurance of high-speed steel R6M5]. Vestnik Polotskogo gosudarstvennogo universiteta. Seriia V. Promyshlennost’. Prikladnye nauki. Mashinostroenie – Herald of Polotsk State University. Series В. Industry. Аppliеd sciences, 2012, no. 3, pp. 39-45. (Rus.)

Tikhomirov V.M. Issledovanie ustalostnoi prochnosti rel’sa s termomekhanicheskim povrezhdeniem [Study of fatigue strength of a rail with thermomechanical damage]. Izvestiia transsiba – Journal of Transsib Railway Studies, 2013, no. 1 (13), pp. 101-106. (Rus.)

Morales-Espehele G.E., Gabelli A. Development of Rolling Bearing Destructions Due to Contact Fatigue in Rolling Available at: http://evolution.skf.com/ru/развитие-разрушений-подшипников-кач/ (accessed 10 May 2019).

Morozov B.A., Shashkin V.K., Firsov V.T., Karpukhin I.I., Shiryayev A.V. Kontaktno-ustalostnaia prochnost’ opornykh valkov [Contact-fatigue strength of the support rolls]. Napriazheniia, deformatsii i raschety na prochnost’ metallurgicheskikh mashin – Stresses, deformations and strength calculations of metallurgical machines, 1988, pp. 31-42. (Rus.)

Shiryaev, A.V. Issledovanie kontaktnykh napriazhenii detalei s obrazuiushchimi slozhnoi formy. Materiali Vseukr. nauk.-tehn. konf. «Mehanika mashin – osnovna skladova prikladnoyi mehaniki» [Investigation of contact stresses of parts with complex-forming сomponents. Materials of the All-Ukrainian Sci.-Techn. Conf. «Mechanic of Machines – the main warehouse of applied mechanics»]. Dnipro, 2017, pp. 170-173. (Rus.)

Shiryaev A.V. Razrabotka metodov issledovaniia i opredelenie soprotivleniia kontaktnoi ustalosti materiala valkov listovykh prokatnykh stanov. Diss. kand. techn. nauk [Development of research methods and determination of contact fatigue resistance of the material of rolls of sheet rolling mills. Cand. tech. sci. diss.]. Moscow, 1991. 216 p. (Rus.)


Метрики статей

Завантаження метрик ...

Metrics powered by PLOS ALM

Посилання

  • Поки немає зовнішніх посилань.


Лицензия Creative Commons
Вміст даного сайту доступний згідно з ліцензією Creative Commons «Attribution» («Атрибуція») 4.0 Всесвітня.