Внешний и внутренний эффекты Ребиндера

Влияние скорости скольжения и шероховатости поверхностей на граничное трение

Влияние температуры и нормальной нагрузки на граничное трение

При адсорбции поверхностно – активных веществ свободная энергия твердого тела уменьшается. При этом снижается сопротивление поверхностного слоя твердого тела пластическому деформированию, облегчаются пластическое течение в зернах и выход дислокаций к поверхности. Верхний слой металла может иметь меньшую микротвердость, чем нижележащие, насыщенные дислокациями слои, а также более низкие предел текучести и коэффициент упрочнения. Деформируемый в присутствии ПАВ поверхностный слой металла имеет более мелкую зеренную структуру. Это явление адсорбционной пластификации твердых тел названо внешним эффектом Ребиндера. Эффект реализуется, например, при протягивании проволоки через фильеру меньшего диаметра в присутствии ПАВ. В этих условиях в деформацию вовлекается более тонкий поверхностный слой и сила протяжки значительно ниже. Толщина пластифицированного слоя составляет ориентировочно 0,1 мкм. В отличие от химического модифицирования особенность эффекта Ребиндера в том, что он проявляется при совместном действии среды (ПАВ) и механических напряжений, а также в том, что при удалении ПАВ явление пластифицирования поверхностного слоя исчезает.

Внутренний эффект Ребиндера (адсорбционно расклинивающий) реализуется при адсорбции молекул на поверхностях трещин, имеющих место в поверхностном слое тела трения. Когда активные центры молекул достигают области, размер которой меньше двух размеров молекул, последние, притягиваясь стенками трещины и испытывая давление соседних молекул, стремятся ее расклинить. При этом давление на стенки у вершины трещины может достигать 10 МПа и инициировать ее развитие. Это явление способствует разрушению поверхностного слоя. Оно проявляется в процессе резания металлов в присутствии ПАВ, содержащихся в составе смазочно-охлаждающей жидкости. Расклинивающее действие адсорбированных молекул препятствует смыканию трещины после снятия нагрузки при условии, если силы взаимодействия в ее вершине недостаточны для вытеснения молекул адсорбционного и граничного слоев. В этом случае снижается сопротивление материала усталостному разрушению.

Дата добавления: 2017-01-14