Изучение механизма процессов изнашивания различных материалов невозможно без исследования значительного числа параметров, определяющих их энергетическое состояние и характеризующих их структурную приспособляемость к динамическим воздействиям. Со временем происходит нарушение равновесия генерируемых трением энергетических потоков. При этом изменяются необратимым образом и свойства материалов, что проявляется, в частности, в их способности к адсорбции водорода. Взаимодействие деталей сопровождается энергетическими и структурными превращениями в металлах, которые вызывают повышение в их поверхностных слоях концентрации водорода, а также интенсивное выделение его в зону взаимодействия. В качестве отклика процессов, происходящих в системах взаимодействующих материалов, авторами предложено использовать перераспределение в них концентрации диффузионно-подвижного водорода. Авторами показано, что существует предел нагружения материалов деталей, соответствующий резкой интенсификации диффузии в них водорода, что согласуется с положениями теории структурной приспособляемости материалов. Определена необходимость установления данного предела для сочетаний материалов, назначаемых для узлов машин при проектировании. Важным этапом при исследовании процесса наводороживания материалов деталей является определение температурного интервала и связанного с ним времени проведения экспериментов по измерению содержания водорода в металлах. Экспериментально установлено, что все исследуемые материалы деталей наводороживаются различным образом в процессе эксплуатации. На степень их наводороживания значительное влияние оказывают режимы работы узлов. Факторами, определяющими перераспределение водорода, являются, прежде всего, удельные нагрузки на поверхности деталей и их температура.
It is not possible to study material wear processes without investigating multiple parameters that determine their energy state and specify their structural adaptability to dynamic impacts. Within a certain time period the balance between energy flows that are generated by friction gets upset. It causes irreversible changes in the properties of materials, which is specifically demonstrated by their ability to absorb hydrogen. Interaction between machine parts is accompanied by energy and structural transformations in metals. It results in an increase of hydrogen concentration in metal surface layers with intensive hydrogen release into the interaction zone. The authors of this paper suggest that the response of the processes running in the systems of interacting materials should be related with a redistribution of diffusion-mobile hydrogen concentration. The authors have demonstrated that there is a limit of loading machine parts materials and it corresponds to a drastic intensification of hydrogen diffusion in them, which well agrees with the theoretical principles of material structural adaptability. They have also justified a need in determining such limits for material combinations that are used in machine parts design. An important stage in the studies of the process of hydrogen saturation of machine part materials is to determine the temperature range together with the relevant time period of experimental studies devoted to measuring hydrogen concentration in metals. It has been found experimentally that hydrogen saturation runs differently in the investigated materials of machine parts during their operation time. The rate of hydrogen saturation considerably depends on operation modes. Main factors determining hydrogen redistribution are the intensity of distributed load affecting the surfaces of machine parts and their temperature.
The authors declare that there are no conflicts of interest present.