Гаркунов Д.Н. Триботехника. Износ и безызносность. Страница 102

Химически неагрессивные, но поверхностно-активные среды снижают, как установлено Г.В. Карпенко, предел выносливости материала по сравнению с его величиной в неактивной среде [9].

Эффект Ребиндера лежит также в основе облегчения резания пластичных тел (металлов) под влиянием поверхностно-активных компонентов смазочно-охлаждающих жидкостей [9, 3].

2. Пленки на металлических поверхностях

Практически все металлы подвергаются окислению. Металлические поверхности в процессе обработки очень быстро покрываются первичной окисной пленкой. Такие пленки обнаруживаются и на благородных металлах. Несмотря на малую толщину, пленка всего в несколько элементарных ячеек кристаллической решетки данной фазы окисла при нормальной температуре приостанавливает дальнейшее окисление. Разрушение поверхностей трения в среде воздуха тоже сопровождается их окислением.

Продуктами окисления могут быть твердые растворы кислорода в металле и их химические соединения. Так, железо при нормальной температуре растворяет около 0,05% кислорода, а при 1000оС 0,12%. Если окисление продолжается выше предела насыщения, то из раствора выпадают окислы. Железо с кислородом образуют три окисла, представляющие собой фазы в системе O2—Fe с различным типом кристаллической решетки: вюстит FeO, магнетит Fe3O4 и гематит Fe2O3. Вюстат растворим в железе и устойчив при температурах выше 570°С; ниже этой температуры он распадается на магнетит и чистое железо 4FeO == Fe3O4+ + Fe. Магнетит и гематит устойчивы во всем диапазоне температур до точек плавления. Пленка на железе состоит из слоев, расположенных от поверхности внутрь в последовательности, соответствующей убыванию кислорода в окисле. При температуре ниже 570°С пленка может состоять из одного слоя Fe3O,, из наружного слоя Fe2O3 и следующего за ним слоя Fe3O4 или из слоев Fo2O3,- Fe3O4 и FeO, причем распад FeO идет вслед за его образованием [12].