Библиографические данные: Трение и износ модифицированных металлов. Виноградов Ю. М., издательство «Наука», 1972.
В этой статье поговорим о книге «Трение и износ модифицированных металлов». Книга посвящена методам защиты от износа трущихся деталей машин путём химического модифицирования их поверхностей обогащением поверхностных слоёв металла сульфидами, селенидами, теллуридами, хлоридами и др. элементами.
Мне попалось немного потрёпанное издание, напечатанное похоже на печатной машинке, которое я подобрал на книгообмене в НТБ ТПУ.
Книга написана в формате монографии. Приводятся описания множества опытов химического модифицирования, разработанных в СССР. Излагаются результаты исследований, проводившихся начиная с 1953 года в лабораториях трения, химико-аналитических лабораториях и лабораториях металловедения таких исследовательских организаций СССР как: НИИ ХимМаш, ИМАШ, ЭНИМС, НИИТавтопром, ЛИВТ.
В книге описываются технологии химического модифицирования в солевых ваннах – расплавах и растворах смесей реагентов (солей). Образцы (детали) из модифицируемого металла погружаются в ванну и выдерживаются в ней определённое время, за которое поверхностные слои металла обогащаются модифицирующими элементами. Далее обработанные образцы исследуются на трение и износ, после чего анализируется характер износа. Анализ структуры модифицированного металла и металла после износа проводился с помощью следующих методов: исследование микрошлифов, рентгеноструктурный анализ, электронографический анализ, метод радиоактивных изотопов (измерение бета-активности образца, содержащего радиоактивные изотопы серы).
Приводятся описания процессов, протекающих во время химического модифицирования (термограммы химических реакций, температуры процессов, температуры реагирования разных сталей с реагентами для модифицирования). Приводятся составы солевых ванн.
Основное внимание сосредоточено на процессах сульфидирования и сульфоцианирования, поэтому рассматривается взаимодействие конструкционных сталей с реагентами: роданид натрия, роданид калия, тиосульфат натрия. Рассматривается термодинамика химического модифицирования.
В разделе «Химический состав модифицированных слоёв» приводятся графики зависимостей содержания элементов, которыми насыщают поверхности металлов (сера, азот, углерод), от глубины металла, графики зависимостей микротвёрдости от глубины слоя для различных металлических материалов (стали, чугуны) и способов их модифицирования.
В разделе «Методы испытания модифицированных металлических поверхностей на трение и износ» приводятся методики испытаний, установки для испытаний (четырёхшариковые, четырёхроликовые машины трения, машины, имитирующие работу подшипников). Приведены примеры расчета объёмного износа.
Достаточно подробно, с приведением численных данных, рассмотрены процессы износа во время испытаний.
В разделе «Применение методов модифицирования металлических поверхностей за рубежом» приводятся разработки исследователей из США, Франции, Англии, Италии, ГДР и др. стран, начиная с 1950 года: больше десятка работ по исследованию модифицирования (результатов модифицирования и процессов, протекающих во время модифицирования). Описываются методы модифицирования в растворах, в газовой фазе (газовое сульфидирование), в расплавах, совмещение с закалкой токами высокой частоты, приводятся примеры модифицирования на примерах
Аналогично рассматривается опыт модифицирования в СССР. Приводятся численные данные и результаты, составы ванн, температурные режимы, результаты испытаний на производствах (транспортного машиностроения, производств инструмента и производств швейных машин). Приводятся результаты по повышению срока службы модифицированных деталей машин и инструмента (в том числе станков).
В разделе «Практические рекомендации по применению методов химического модифицирования» даются рекомендации в формате методических указаний, приведены формулы для расчёта количеств реагентов при аналитическом контроле состава ванн, методики аналитического контроля состава солевых ванн. Правила техники безопасности приведены в общем виде, относительно конкретных правил безопасности автор отсылает на правила безопасной работы с конкретной солевой ванной.
В книге приведён раздел «Стоимость обработки при различных методах модифицирования», данные которого, очевидно, устарели, соотношения цен реагентов скорее всего тоже.
Иллюстрации в книге
В книге можно найти следующие иллюстрации:
- Микрошлифы структуры сульфидированной поверхности стали Ст45 и чугуна Сч 18-36,
- Установка для замера радиоактивных образцов,
- Внешний вид и разрезы микрошлифов пятна износа необработанной и сульфидированной Ст45 при испытаниях на четырёхроликовой машине,
- Осциллограмма коэффициента трения Ст45 с обработкой / без обработки при различных нагрузках (от 12 до 400 кг).
Замечания к книге:
- Нет ссылок на издания по методам аналитического химического анализа,
- В книге упомянуты лабораторные установки (например, аппарат Клюка для получения сероводорода, аппарат Шульте) без схем и описания, по которым трудно найти или вообще нет данных открытом доступе (схем или картинок),
- Заряды ионов обозначаются апострофами, а не надстрочными индексами,
- На описания методик и технологий приводятся библиографические ссылки, но так как многих уже может не быть в доступе, то не хватает схем процессов для визуального восприятия приведённого описания,
- На странице 27 не указаны единицы измерения разности теплот образования пар солей. Скорее всего единицы измерения — это ккал/моль, так как на странице 28 приведены единицы измерения для теплот реакций в ккал/моль.
Книга больше подходит для специалистов, уже знакомых с технологиями модифицирования и испытаниями деталей на износ. С учётом года выхода книги (1972) описанные в ней технологии можно воспринимать как исторические данные, так как большинство из них могли устареть, актуальными могут оставаться чисто научные данные о процессах, происходящих в ходе модифицирования.