Гаркунов Д.Н. Триботехника. Износ и безызносность. Страница 295

Вначале наросты едва заметны невооруженным глазом, затем постепенно увеличиваются и достигают значительных размеров:

площадь основания около 1 мм2, вершина острая. Ролики проходных печей не несут высокой механической нагрузки; они поддерживают листы трансформаторной стали. Анализ показал, что наиболее интенсивно наросты образуются при температуре 850...870°С. JI.И. Гвоздева, В.А. Алейнов и др. изготовили установку, позволившую провести испытания роликов в условиях, идентичных условиям работы роликов печей. Исследования показали, что наибольшая плотность дислокаций под наростами 1,3—IO7 см~2, наименьшая (на участках без наростов) — 0,6— IO7 см-2. Предполагали, что наросты зарождаются в активных центрах, какими являются места скопления дислокаций. Здесь структура металла искажена, поэтому атомы металла имеют повышенную активность и легко вступают во взаимодействие с находящимися в контакте частицами (например, продуктами износа), что способствует возникновению зародышей схватывания.

Распределение несовершенств структуры (наростов) на поверхности в виде островков обусловлено тем, что фактический контакт поверхностей трения осуществляется не по всей поверхности, а по микровыступам. Под действием прижимающих сил микровыступы деформируются в большей степени, чем другие участки поверхности; это обусловливает более высокую плотность дислокаций в этих местах. С повышением температуры возрастает и степень деформации неровностей, а следовательно, усиливается дефектность структуры в местах фактического контакта, повышается вероятность образования центров схватывания в этих местах.

Наросты имеют чешуйчатое строение в виде наслоений окислов. При исследовании состава наростов выявлены фазы Fe2O3, FeO, Fe3O4, Fe3Al, Ni3Al, Crm Sen, а также сложные соединения типа шпинелей. Наличие окислов в наростах объясняется присутствием в печи окислителя (паров воды). Другие фазы образуются в результате диффузионных процессов, развивающихся в наростах как следствие градиентов концентрации Cr, Ni, Al и др. на границе ролик— нарост. Исследования химического состава наростов показали, что они содержат до 90 % железа, до 4,5 % крем- ния (в трансформаторной стали 3,5% кремния, а в материале ролика 2%), а также хром, никель (элементы материала роликов), примеси марганца, алюминия. Повышенное содержание в наросте кремния позволило предположить, что первичной основой нароста являются частицы износа трансформаторной стали.