Гаркунов Д.Н. Триботехника. Износ и безызносность. Страница 91
Поверхностный слой может находиться в напряженном состоянии. Остаточные напряжения в нем при механической обработке могут достигать 560... 1000 МПа и быть как сжимающими, так и растягивающими. Шлифовочные трещины возникают под действием высоких внутренних растягивающих напряжений. Остаточные растягивающие напряжения снижают предел выносливости детали. Для иллюстрации влияния режима обработки на остаточные напряжения приводим некоторые результаты исследования А.А. Сухопарова на отожженной стали 45. Чистовое точение производилось проходным твердосплавным резцом без охлаждения. При продольной подаче 0,1 мм остаточное напряжение у наружной поверхности при скорости резания 100 м/мин составляло 70 МПа, при 200 м/мин — 0, а при 400 м/мин оно оказалось сжимающим и равным 166 МПа.
Микроскопическая неоднородность физико-механических свойств характерна для всякого твердого тела. В металлах она обязана анизотропии кристаллов. Обработанная поверхность в связи с особенностями ее образования отличается несравненно большей неоднородностью как по химической активности, так и физико-механическим свойствам. Кроме того, она имеет много микроскопических дефектов в виде трещин и пустот. Хотя подобные дефекты структуры возникают в процессе образования всей массы металла, но количество их в поверхностном слое возрастает в результате механических и тепловых воздействий при обработке.
Дефекты структуры могут иметь и атомный характер. Атомы кристаллической решетки металла непрерывно совершают беспорядочные колебания около положения равновесия с тем большим размахом, чем выше температура. Для некоторых атомов этот размах может стать настолько значительным, что атомы покинут свои места в решетке, нарушив тем самым кристаллический порядок. При любой температуре всегда имеется некоторое количество атомов, покинувших свои устойчивые положения в решетке, оставив в ней пустые места. Эти "дырки" являются дефектами строения твердого тела, ослабляющими его прочность. Образование дефектов в структуре может быть также обязано посторонним примесям в металле.