неровностей параболического сечения достаточна осадка выступа на величину, меньшую половины его высоты.

Скорость деформации прямоугольного бруска (рис. 160, г) на жестком основании можно, пренебрегая трением, выразить как

Уже отмечалось, что сглаживание выступов за счет пластической деформации сопровождается значительной общей деформацией тела. При этом допущение о жесткости основания (под выступами) неприемлемо. Оно вызывает меньшие возражения, когда процесс сглаживания контролируется ползучестью, скорость которой резко падает с уменьшением напряжения р [см. формулу (52)]. Действительно, сечение выступа у основания относительно велико, а развивающиеся здесь напряжения малы; поэтому скорость ползучести в основании выступа также очень мала. Так, по данным работы [84], на армко-железе и стали 20 при высоте микровыступов —6 мкм для достижения физического контакта, определяемого прекращением преимущественной деформации в приповерхностной зоне толщиной 100 мкм, при Т = 1100° С, р — = 1 кПмм2 и /==1,5 мин требовалась деформация порядка 7% (т. е. на 7 мкм), а в прилегающих к ней слоях металла всего на 1 %. Однако такой критерий физического контакта даже при отсутствии несплошностей, обнаруживаемых металлографически, вряд ли является надежным.

Приравнивание ав и и по формулам (57) и (52) дает

Интегрирование этого выражения после подстановки переменного напряжения р = р0 ^п—^определяет длительность дефор-мации на половину Н0:

тВр% ехр ^— -щг)

где ь1 — скорость ползучести по формуле (52).

Вводится понятие: коэффициент полноты р — отношение площади параболического микровыступа высотой /г0 с основанием 10 к площади соответствующего прямоугольника (к010).

Время сглаживания параболического выступа до /г = ~ будет равно:

{*=Ат 1^-ехрШ- (60)

В последнем уравнении р0 — среднее удельное давление, отнесенное к общей площади соединения. Изменение площади факти-248

ческого контакта и действующего в нем давления по мере сглаживания выступов учитывается множителем АТ. Значения р, определенные по профилограммам, рассчитанные по ним величины с, а также расчетные значения Ат при различной чистоте обработки поверхности приведены в табл. 36. Значения Л и Л, очень близки; таким образом, оба варианта расчета приводят к приблизительно одинаковым результатам. По-видимому, схема со смятием микронеровностей лучше отражает физические процессы, протекающие при выравнивании поверхности, тем более, что возможное в контакте напряжение х (см. рис. 160, а) не равно приложенному давлению р.

Исходное уравнение (52) справедливо для второй стадии ползучести, когда процесс идет с постоянной скоростью, в то время как при начальном смятии макровыступов должна играть существенную роль первая стадия ползучести, скорость которой значительно больше.

Из анализа приведенных формул вытекает, что если сглаживание неровностей контролируется ползучестью, будет справедливо следующее:

1.Повышение класса обработки поверхности должно существенно ускорять ее выравнивание (например, переход от точения к грубому шлифованию уже должен сократить время сглаживания приблизительно в 4 раза).

2.Увеличение давления р0 должно резко ускорять сглаживание — увеличение р0 вдвое уже при ш = 4 должно уменьшить /ф в 16 раз, а при т = 5 — в 32 раза.

3.Повышение температуры должно оказывать решающее влияние на кинетику сглаживания поверхности.

Рассмотрим выравнивание поверхностных неровностей с учетом процесса спекания. Под действием давления р между нагретыми деталями в отдельных точках образуются более или менее многочисленные микроконтакты. Суммарная площадь этих контактов (на 1 см2 поверхности) пропорциональна р и зависит от температуры и механических свойств металла. Очевидно, что с повышением класса чистоты обработки, при одинаковой суммарной площади образующихся контактов, их количество будет увеличиваться, а среднее расстояние между соседними контактами уменьшаться. Площадь каждого микроконтакта в процессе спекания будет расти. Одновременно идущий процесс ползучести приведет к появлению дополнительных микроконтактов и, как следствие, новых очагов спекания.

Механизм спекания и его кинетику обычно изучают на простейших моделях. Одна из них — модель Кучинского со спеканием проволоки диаметром 2а с пластинкой (рис. 161, а) — используется для экспериментального определения зависимости х = / (/). Выдвигался ряд гипотез для объяснения механизма спекания, связывающих этот процесс: а) с вязким или пластическим течением