Рис. 14. Схема приспособления и форма элементарных микровыступов для исследования кинетики образования контакта

по неподвижному штоку камеры, была изолирована керамическими шайбами //. При этом электрическая цепь, состоящая из сигнальной лампы 15 и источника питания 16, была разомкнута. При достижении заданной температ\ры к исследуемому образцу прикладывали нагрузку. При перемещении подвижного штока вверх в момент касания крышки дна неподвижного штока камеры электрическая цепь замыкалась, загоралась сигнальная лампочка. Начало отсчета деформации фиксировали по индикатору 14. Для исключения возможной ошибки за счет деформации фиксатора опорная подставка и крышка были выполнены из молибдена.

Температуру нагрева образца измеряли милливольтметром М-254 класса 0,5 и платино-платинородиевой термопарой, горячий спай которой приваривали к торцу образца. Регулирование температуры осуществляли терморегулятором установки А 306.08. Колебания температуры не превышали ±4° С.

Серия экспериментальных кривых ползучести никеля НВК при сжатии приведена на рис. 13. Коэффициент п, определенный с помощью уравнений (71) и (74) как тангенс угла наклона прямых ^ е — \gtк оси ^ при исследуемых температурах и давлениях составляет в среднем 0,2. Зная численное значение п в уравнении (69), можно оценить £к. Для этого необходимо иметь экспериментальные значения Рк(0 при различных значениях температуры и давления сварки.

Экспериментальные исследования кинетики образования контакта выполняли в диапазоне температур и давлений, который был использован при исследовании ползучести никеля. Для этого два образца, каждый из которых имитировал элементарный микровыступ (отношение Он//гн = 20, что соответствует классу чистоты обработки поверхности уб), в специальном приспособлении (рис. 14) помещали в рабочую камеру, создавали в ней разрежение, нагревали до заданной температуры, выдерживали при этой температуре в течение 10 мин и прикладывали расчетное давление Рр, которое определяли как отношение усилия сжатия к Рн (см. рис. 9, б). Момент приложения давления принимали за ноль отсчета длительности процесса. Через фиксированные длительности процесса давление снимали, а нагрев отключали. Охлажденный в вакуумной камере до комнатной температуры образец извлекали

и определяли диаметр контакта DK, а после испытания на растяжение на машине УМР-5 со скоростью 120 мм'мин под микроскопом УИМ-21 определяли площадь контакта. Каждый эксперимент повторяли три раза так, что при определении площади контакта пользовались средним из шести значений, три из которых определяли непосредственным измерением площади, а три других рассчитывали по данным DK.

Результаты экспериментальных исследований показаны на рис. 15.

Для определения значений £к по уравнению (69) при различных значениях Рр и Рк строили зависимости Т (() (рис. 16) и находили Т (i0), а значения £К(Р0) определяли по уравнению (65) в предположении, что £к ai const для достаточно малого At. Найденные таким образом значения Ек при различных Рр, но фиксированных Рк в зависимости от времени показаны на рис. 17. Анализ полученных зависимостей показывает, что при любых фиксированных значениях Рк, £к не зависит от времени. Однако £к существенно зависит от Рл, и если Ph меняется при изменении /, то £к [Рк (t)\ также будет меняться.

На рис. 18 по данным рис. 17 показан характер зависимости £К(Р) при различных Рр в предположении, что Рк — независи-

15 20 25 t.MUH

Рис. 16. Зависимости Т (/), полученные из соотношения Я^ (/, Т) — сопэ! при различных (фиксированных) значениях Я : а — Я = 0.5 кгс/мм*;/ — Рк = 0,834 кгс/мм1; 2 — 1,25; 3 — 1,67; 4 — 2,0; б — Рр = = 1,0 кгс/мм'; I — Рк = 1,33 кгс/мм»; 2 — 1.51; 3 — 1.67; 4 — 1,82; 5 — 2.22; в — Яр = 1.5 кгс/мм»; / — Рк = 1,58 кгс/ммг; 2 — 1,76; 3 — 2,0; 4 — 2,5; 5 — 2.73; 6 — 3,0; г — Яр = 2,0 кгс/мм2; / — Як = 2,11 кгс/мм1; 2 — 2.35; 3 — 2,5; 4 — 2,86; 5 — 3,64