إعادة تأهيل أسطح الاحتكاك في القطع
01التشغيل الاعتيادي
- الصلادة المجهرية، HV
- 430HV
- خشونة السطح Ra، µm
- 1.20µm
- الاحتكاك، μ
- 0.020
- عمق تقوية السطح، µm¹
- 0µm
- زيادة الأبعاد، µm*
- الصلادة المجهرية، HV
- خشونة السطح Ra، µm
على ماذا تستند القيم: · ·
* زيادة محسوبة استنادًا إلى نتائج الاختبارات؛ وتتوقف على تصميم الآلية وظروف التشغيل ومستوى الاهتراء قبل المعالجة.نموذج العملية · 01 / 04
التشغيل الاعتيادي
تنزلق الأسطح على غشاء الزيت. يوجد الريفيتاليزانت في الزيت على هيئة تكتّلات بحجم 100–500 nm من جسيمات نانوية صلبة ضمن طور رابط؛ وما دام الغشاء يفصل بين الأسطح، فإن الزيت ينقل التكتّلات فقط.
نموذج الآلية · مئات النانومترات
بقعة التلامس بين قمّتين
المشهد ثلاثي الأبعاد غير متاح في هذا المتصفح.
الشروط الرئيسية لإعادة تأهيل أسطح الاحتكاك
احتكاك المعدن بالمعدن
تتلامس الأسطح المعدنية مباشرة: يبني المكوّن النشط طبقة واقية في مناطق التشوّهات الدقيقة والاهتراء.
مادة التشحيم أو الوقود
ينقلان الجسيمات النشطة إلى الأسطح ويُعدّان مصدرًا للكربون من أجل الشبكة البلورية للسيراميك المعدني.
دورة احتكاك مغلقة
يدور الزيت، وتتلامس أسنان التروس ومسارات الدحرجة مرارًا وتكرارًا، ولذلك تصل الجسيمات النشطة باستمرار إلى منطقة الاحتكاك.
01 · الحمل الاعتيادي
02 · تمزّق غشاء الزيت
03 · تكوّن الطبقة
04 · الاستقرار
انقر على خطوة لعرضها في المشهد. تظهر الخطوات 2–8 في المشهد على المستويين «بقعة التلامس» و«المعدن تحت ‹الحبّات›».
على ماذا تستند القيم: · ·
الاحتكاك وخشونة السطح: بعد المعالجة بالريفيتاليزانت ودونها
اختبار مخبري على آلة اختبار الاحتكاك، 2002. زوج «قرص وكتلة»: فولاذ 40Kh مقابل حديد الزهر SCh-20، زيت IGP-30، 200 rpm، حمل متدرّج، 304 h.
بحلول نهاية الاختبار، يكون الاحتكاك بعد المعالجة بالريفيتاليزانت أقل بنحو 4 مرات، وخشونة السطح أقل بنحو 3 مرات، مقارنةً بالحالة دون معالجة.
جميع القياسات الـ9 بعد المعالجة بالريفيتاليزانت: جدول
| ساعات التشغيل، h | Ra، µm | μ |
|---|---|---|
| 0 | 1.2 | 0.121 |
| 21 | 0.75–0.85 | 0.113 |
| 70 | 0.6–0.65 | 0.112 |
| 113 | 0.5–0.55 | 0.103 |
| 139 | 0.4–0.45 | 0.096 |
| 169 | 0.25–0.35 | 0.071 |
| 206 | 0.15–0.22 | 0.047 |
| 261 | 0.1–0.14 | 0.019 |
| 304 | 0.08–0.1 | 0.011 |
الصلادة المجهرية لسطح الاحتكاك
حالتان: اختبار مخبري مع مجموعة ضابطة، وقطعة بعد التشغيل الفعلي. تتوقف النتيجة على زوج المواد والوحدة ونمط التشغيل.
800 N، 0.5 m/s. الدائرة الفارغة: الزيت نفسه دون معالجة بالريفيتاليزانت، والدائرة الممتلئة: بعد المعالجة بالريفيتاليزانت.
الحديد الزهر الرمادي، نحو 2000 h من التشغيل. لا توجد مجموعة ضابطة: يُقارَن سطح الاحتكاك بالمعدن الأساسي للقطعة نفسها.
في الاختبار المخبري تراوح ارتفاع الصلادة المجهرية بين 8 % في البرونز و2.4 ضعف في الحديد الزهر SChM. وفي قميص الأسطوانة تبلغ صلادة سطح الاحتكاك نحو 2.8 ضعف صلادة المعدن الأساسي، أما على عمق نحو 30 µm فقط فالصلادة قريبة من صلادة المعدن الأساسي.
سماكة الأسنان: مع المعالجة ودونها
مخفّضات سرعة الجرّ في القاطرات الكهربائية، 2004–2005. قاطرتان كهربائيتان: عولج جزء من أزواج العجلات في مخفّضات سرعة الجرّ، وعملت الأزواج الأخرى على القاطرة نفسها دون معالجة. قيست سماكة السنّ بقدمة قياس سماكة السنّ عند الوتر الثابت قبل المسافة المقطوعة البالغة 300–363 ألف km وبعدها.
تغيّر سماكة سنّ العجلة المسنّنة خلال المسافة المقطوعة، mm
الطبقة المحسوبة على كل جانب من السنّ 125–175 µm
الطبقة المحسوبة على كل جانب من السنّ 75–350 µm
ازدادت سماكة الأسنان المعالَجة خلال المسافة المقطوعة بمقدار 0.15–0.70 mm، بينما اهترأت الأسنان غير المعالَجة على القاطرات نفسها بمقدار 0.15–0.75 mm. وفي القاطرة الكهربائية الأولى ازدادت سماكة جميع الأسنان المعالَجة الـ20 التي قيست، ونقصت سماكة جميع الأسنان غير المعالَجة الـ20.
يتحدد مقدار الزيادة في السماكة بتصميم الوحدة (لن تزيد السماكة على قيم المصنع الاسمية المثلى، فالعملية ذاتية التنظيم)، وكذلك بالاهتراء الأولي وظروف التشغيل (طبيعة الحمل).
صور مجهرية
صور للجسيمات والعينات والقطع من دراسات الطبقة ومن التجربة على المحمل.
المصادر والقيود
- النموذج والمقياس يوضّح مشهد 3D الآلية المقترحة. اختير المقياس وفق العمق المقيس للصلادة المرتفعة (20–30 µm): يُعرض جزء من زوج الاحتكاك أبعاده ≈ 0.7 × 0.27 mm، وارتفاع كل قطعة ≈ 0.1 mm؛ ويُعاد حساب مسطرة المقياس في المشهد عند التدوير والتقريب. تظهر جسيمات الريفيتاليزانت (100–500 nm) ونتوءات السطح والطبقة المعدَّلة (2–10 µm) مكبّرة. الحمل ودرجة الحرارة ووتيرة العملية افتراضية (عند 1× يستغرق السيناريو 54 s)؛ ولا يحسب المشهد خصائص الوحدة الحقيقية.
- الصلادة المجهرية والطبقة الأرقام في المشهد مأخوذة من أفضل حالة مقيسة: قميص الأسطوانة المصنوع من الحديد الزهر الرمادي في محرك ديزل بعد التشغيل الفعلي (2002)، المعدن الأساسي 430 HV، وسطح الاحتكاك 1185 HV في المتوسط؛ وتبقى الصلادة مرتفعة حتى عمق 20–30 µm¹، والطبقة المعدَّلة على المقاطع العرضية المصقولة 2–10 µm¹. وفي الاختبارات المخبرية على آلة اختبار الاحتكاك (1998) مع مجموعة ضابطة دون معالجة بالريفيتاليزانت كانت الزيادة أكثر تواضعًا: في الفولاذ 40Kh بنسبة 12 % (≈583 → 655 HV)، وفي أنواع الحديد الزهر بمقدار 1.7–2.4 ضعف (≈310 → 520–740 HV). تتوقف النتيجة على زوج المواد والوحدة ونمط التشغيل.
- الاحتكاك وخشونة السطح القيم في المشهد مأخوذة من اختبار على آلة اختبار الاحتكاك (2002): تقابل قيم Ra منتصفات النطاقات المقيسة؛ أما القيمة الابتدائية μ = 0.020 قبل التلامس فهي افتراض توضيحي.
- الأبعاد ترد سماكة الأسنان في قسم القياسات أعلاه. لا تفسّر الطبقة المعدَّلة المقيسة (بضعة ميكرومترات) الزيادة بأعشار المليمتر؛ ولم تُدرس آلية تغيّر الأبعاد في هذه القياسات.
- ¹ السماكة وعمق الانتشار تتوقف سماكة الطبقة وعمق الانتشار المتدرّج على تصميم الوحدة المعنية وظروف عملها، ومواد زوج الاحتكاك (الفولاذ، والحديد الزهر، وسبائك الألومنيوم وغيرها)، ودرجة الاهتراء الأولية، وظروف التشغيل أثناء المعالجة وبعدها، ومعدّل جرعة الريفيتاليزانت، وعدد المعالجات المتكررة.
تُقدَّم محاضر الاختبارات والدراسات عند الطلب.