Surface FatigueThe term “surface fa

Surface Fatigue
The term “surface fatigue” covers the combination of wear mechanisms, operating within a surface layer of several micrometers in thickness, that are caused by tangential shear stresses at the material surface as well as by iterative impacts. The surface fatigue is characterized by crack formation along the grain boundaries or cleavage planes starting at the surface and progressing continuously to greater depth by subcritical crack growth. This wear mechanism is especially detrimental since the ultimate depth of the cracks cannot be estimated by looking at the surface of the material. Upon service, however, they can grow slowly to more than 100 μm extension becoming the rupture-initiating failure of the part by reaching the critical length as given by the Griffith Equation. Tool failure by surface fatigue is a characteristic for cycling compressive and tensile loading as observed by, e.g., intermittent cutting operations or by reverse sliding of seals. A similar effect may cause the pull-out of ceramic grinding grains if the particle interface to the binder is slowly and steadily subjected to cycling loads and debonds.
Subcritical crack growth by repeated impact may be supported by iterative thermal shock. In case of the grinding operation, for instance, the temperature during the milliseconds of cutting action may give rise to a strong temperature increase at both the cutting tip and the work material surface area in contact. Local stresses may develop due to the accordingly introduced thermal gradients, due to an isotropy effects, or due to differences in thermal expansion of the various compounds. Since crack growth is the basic mechanism of this wear effect, a high fracture toughness, a high thermal conductivity, and the low thermal expansion coefficient of the ceramic material is requested.
Adhesion
Adhesion comprises the chemical interaction between the wear materials. Depending on the affinity between cutting tool and work material, a local joining or even welding of both materials may occur. The binding forces may become so high that chips may be pulled out or chipped off from the work material, e.g., the metal debris of the work material may adhere at the ceramic cutting tool. This effect is also known as material transfer and is responsible for the fact that the cutting tool is not in contact any more with the work material. Figure 1.6shows several models to explain the effect of adhesion. Besides clamping as a mechanical effect, diffusion of atoms and ions, electron transfer, or dielectric polarization effects are considered to be responsible for the development of chemical bonding.

Figure 1.6.
Possible reasons for adhesion (after Zum Gahr)
Figure options
Tribo-chemical Reactions
Tribo-ch(after Zum Gahr)emical reactions between wear couples, e.g., tool material and work material may occur if both materials are not in a thermodynamic equilibrium, especially at higher temperatures. In the contact area, a new reaction product is formed which is usually removed together with the chip or adheres at the cutting tool material. These reactions may also be caused by environmental materials like lubricants or atmospheric gases. The chemical wear becomes visible by very smooth and lustering surfaces or by deformation of built-up cutting edges. To avoid tribo-chemical reactions, appropriate tool material selections may be recommended as well as lower cutting powers to avoid the generating of high temperatures.
Combined Wear Mechanisms
Of course, the above-mentioned mechanisms do not occur separately but in combination with each other where they are not acting additively but multiplicatively. Environmental material like lubricants, gases, or tribo-chemical reaction products may infiltrate surface cracks opened by dynamic fatigue, possibly initiating new stress corrosion mechanisms and therefore enhancing the subcritical crack growth. Similarly, abrasion may be drastically accelerated if the surface of the material is partially dissolved by chemical attack or if the grain boundaries are weakened. Furthermore, surface fatigue may contribute to enhanced abrasion by weakening the grain boundary strength by a cycling load that facilitates the pull-out of single particles.
The combination of adhesion and tribo-chemical reaction causes even more severe wear problems.Figure 1.7 shows an example where both materials have adhesive contact at the apices of the surface roughness while including reactive environmental material in the adjacent concave surface areas. Chemical reactions may now result in the formation of a passivation layer on both surfaces preventing a further chemical attack. Together with the material removal by adhesive contact, however, this passivation layer may be destroyed whenever it is newly formed. Consequently, the concave structures are filled with debris acting as very small abrasive particles enlarging the concave structures by interactive microgrinding effects. This synergetic wear mechanisms result in a very fast pull-out of the protruding hard material grains.

Figure 1.7.
Synergetic effects of combined adhesion and tribo-chemical reaction (after Zum Gahr)
(a)
Adhesion
(b)
Formation of passivation layer
(c)
Formation of debris by adhesive pull-out
(d)
Removal of passivation layer by wear debris
Figure options
1.3. Fundamental properties and selection criteria
For ruling out wear resistant materials for special applications, the specific mechanical properties such as hardness, toughness, strength, thermal conductivity, oxidation resistance, and chemical inertness against the work material must be considered as functions of temperature in service. For this, hardness, thermal conductivity, oxidation resistance, and chemical inertness are considered intrinsic properties that can be assigned to a particular chemical compound; they follow the known rules of mixtures if another compound is added to form a composite material. Fracture toughness, fracture strength, and consequently also thermal shock resistance are basically influenced by the microstructure and can therefore be modified by certain optimization techniques. This chapter is devoted to the intrinsic properties whereas the improvement strategies will be addressed in the chapter: Reinforcing mechanisms.
Hardness
It has been shown already that, besides fracture toughness, hardness is the property determining the resistance against abrasive wear. Figure 1.8 shows the temperature dependence of hardness for some important ceramic materials in relation to diamond and cubic boron nitride (CBN). Due to its perfect covalent bonding, diamond is the hardest natural and synthetic material known. Theoretically, other compounds have been predicted by calculation of interatomic forces having a hardness superior to that of diamond. Compounds like C3N4 are, however, not stable under technically available pressures and are therefore only hypothetical candidates for hard materials but nevertheless investigated as coatings on silicon nitride substrates. Although diamond is a high-cost product, cutting tools made of polycrystalline diamond or grinding grits consisting of diamond particles are widely used for grinding, milling, and machining treatments of ceramics as well as metals. Because of its metastability under normal pressure, diamond has the disadvantage of transforming to the stable graphite phase at temperatures above 500-600 °C. Upon transformation from the cubic to the hexagonal modification with a weakly bonded layered structure, diamond undergoes a lattice softening which causes a dramatic decrease of hardness. A similar behavior is observed of cubic boron nitride which is also a high-pressure compound with the same structure like diamond. It also turns to hexagonal boron nitride (hBN) graphite structure and shows, therefore, the same decrease in hardness but at much lower temperatures. The material ranking at the third order is boron carbide, B4C, which does not undergo phase transformation. It is followed by silicon carbide, SiC, silicon nitride, Si3N4, and finally by a series of transition metal borides and carbides which have, however, only 20 to 25% of the hardness of diamond and 50% of the hardness of boron carbide. The first oxide ceramic of interest is boron suboxide (B6O) which is technically unimportant up to now followed by alumina (A12O3), and spinels (MgAl2O4) ranging at 2000 kg/mm2 and less (Figure 1.8). In comparison to these materials, zirconia (ZrO2) is rather soft with the hardness of 800 to 1100 kg/mm2 at room temperature and the strength further decreases upon heating. Zirconia, however, is a very important compound in oxide ceramic composites being responsible for a strong increase in fracture toughness as will be shown later. Another grinding and polishing material, silica (SiO2) starts with a hardness on the order of 600 kg/mm2 but shows a transient sudden increase in hardness at 573 °C to 1500 kg/mm2 due to the reversible transformation to a high temperature structure.

ผลลัพธ์ (ไทย) 1:

ผิวล้าคำว่า "พื้นผิวล้า" ครอบคลุมชุดของชุดกลไก การทำงานภายในชั้นผิวของคัลไมโครมิเตอร์แบบหลายความหนา ที่จะเกิด โดยความเครียดเฉือน tangential ที่พื้นผิววัสดุที่ เป็นผลกระทบซ้ำ ล้าผิวลักษณะเป็นรอยแตกการก่อตัวตามขอบเม็ดหรือปริเครื่องบินเริ่มต้นที่พื้นผิว และความก้าวหน้าอย่างต่อเนื่องให้ลึกมากขึ้น โดยเจริญเติบโตแตก subcritical กลไกชุดนี้ได้ผลดีโดยเฉพาะอย่างยิ่งเนื่องจากความลึกที่สุดของรอยแตกไม่สามารถจะประมาณ โดยมองที่พื้นผิวของวัสดุ เมื่อบริการ อย่างไรก็ตาม พวกเขาสามารถเติบโตช้ากว่า 100 นามสกุล μm ที่กลายเป็น ความล้มเหลวเริ่มแตกของส่วน โดยถึงความยาวที่สำคัญที่กำหนดโดยสมการมหานคร Griffith เครื่องมือสำเร็จ ด้วยความอ่อนเพลียผิวนั้นเป็นลักษณะสำหรับการขี่จักรยาน compressive และโหลดแรงดึงเป็นสังเกต จาก เช่น ตัดขาดตอนการดำเนินงาน หรือ โดยการเลื่อนย้อนของสัญลักษณ์ ลักษณะคล้ายกันอาจทำให้เกิดการดึงออกจากธัญพืชบดเซรามิกว่าอินเทอร์เฟสสำหรับอนุภาคสารยึดเกาะช้าอย่างต่อเนื่องการขี่จักรยานโหลด และ debondsเจริญเติบโตแตก subcritical โดยผลกระทบซ้ำอาจได้รับการสนับสนุน โดยไล่ความร้อนซ้ำ ในกรณีที่การบด เช่น อุณหภูมิในหน่วยมิลลิวินาทีของการดำเนินการตัดอาจให้สูงขึ้นเพื่อเพิ่มอุณหภูมิแรงที่ปลายตัดและพื้นที่ทำงานวัสดุพื้นผิวในการติดต่อ ความเครียดภายในอาจพัฒนาเนื่อง จากการไล่ระดับสีความร้อนนำตาม เนื่อง จากมีลักษณะ isotropy หรือเนื่อง จากความแตกต่างในการขยายตัวของสารต่าง ๆ เจริญเติบโตแตกเป็น กลไกพื้นฐานของลักษณะพิเศษนี้สวม นึ่งสูงกระดูก การนำความร้อนสูง และค่าสัมประสิทธิ์การขยายตัวต่ำสุดของวัสดุเซรามิกมีการร้องขอยึดเกาะยึดเกาะประกอบด้วยการโต้ตอบทางเคมีระหว่างวัสดุเครื่องแต่งกาย ขึ้นอยู่กับความสัมพันธ์ระหว่างเครื่องมือตัดและงาน วัสดุ การรวมท้องถิ่น หรือแม้การเชื่อมวัสดุทั้งสองอาจเกิดขึ้น กองรวมอาจสูงว่า อาจดึง หรือบิ่นออกจากวัสดุงานชิ เช่น เศษโลหะวัสดุงานอาจยึดติดที่เครื่องมือตัดเซรามิก ลักษณะนี้เรียกอีกอย่างว่าวัสดุ และรับผิดชอบความจริงที่ว่าเครื่องมือตัดไม่ติดต่อใด ๆ กับวัสดุงาน รูป 1.6shows หลายรูปแบบที่อธิบายผลของการยึดเกาะ นอกเหนือจากการล็อคเป็นลักษณะเครื่องจักรกล การแพร่ของอะตอมและประจุ โอนอิเล็กตรอน หรือผลโพลาไรซ์ที่เป็นฉนวนจะถือว่ารับผิดชอบในการพัฒนางานเคมี รูป 1.6 การ สาเหตุของการยึดเกาะ (หลังซุม Gahr)ตัวเลือกรูปปฏิกิริยาเคมี TriboTribo ch(after Zum Gahr) emical ปฏิกิริยาระหว่างคู่ที่สวมใส่ เช่น วัสดุเครื่องมือและวัสดุทำงานอาจเกิดขึ้นหากวัสดุทั้งสองไม่อยู่ในสมดุลที่ขอบ โดยเฉพาะอย่างยิ่งที่อุณหภูมิสูง ในพื้นที่ติดต่อ ผลิตภัณฑ์ปฏิกิริยาใหม่จะเกิดขึ้นซึ่งมักจะถูกเอาออกพร้อมกับชิพ หรือยึดตามที่วัสดุเครื่องมือตัด ปฏิกิริยาเหล่านี้อาจเกิดจากสิ่งแวดล้อมวัสดุเช่นการหล่อลื่นหรือบรรยากาศก๊าซ เครื่องแต่งกายเคมีจะมองเห็นพื้นผิวเรียบ และ lustering หรือ โดยแมพเนื้อที่ตัดขอบ เพื่อหลีกเลี่ยงปฏิกิริยาเคมี tribo วัสดุเครื่องมือที่เหมาะสมเลือกอาจแนะนำ เป็นลดตัดอำนาจเพื่อหลีกเลี่ยงการสร้างอุณหภูมิสูงรวมชุดกลไกแน่นอน กลไกดังกล่าวไม่เกิดขึ้นแยกต่างหาก แต่ร่วมกันซึ่งพวกเขาจะไม่ทำหน้าที่ additively แต่ multiplicatively สิ่งแวดล้อมวัสดุเช่นการหล่อลื่น ก๊าซ หรือผลิตภัณฑ์ปฏิกิริยาเคมี tribo อาจแทรกซึมรอยแตกที่ผิวเปิดแบบไดนามิกล้า อาจเริ่มต้นใหม่กลไกกัดกร่อนความเครียด และเพิ่มการเจริญเติบโตแตก subcritical ดังนั้น ในทำนองเดียวกัน ขัดถูอาจสามารถอย่างรวดเร็วเร่ง ถ้าพื้นผิวของวัสดุเป็นส่วนยุบบางส่วน โดยความสมดุล หรือขอบเขตของเมล็ดจะลดลง นอกจากนี้ ผิวล้าอาจนำไปสู่รอยขีดข่วนเพิ่มขึ้น โดยลดลงความแข็งแรงขอบเม็ดโดยโหลดขี่จักรยานที่อำนวยความสะดวกดึงออกของอนุภาคเดียวยึดเกาะและปฏิกิริยาเคมี tribo ทำให้เกิดปัญหาการสวมใส่ยิ่งรุนแรง รูป 1.7 แสดงตัวอย่างที่วัสดุทั้งสองมีกาวที่ apices ของความหยาบผิวในขณะที่รวมทั้งวัสดุปฏิกิริยาสิ่งแวดล้อมในพื้นที่ผิวเว้าติด ปฏิกิริยาเคมีตอนนี้อาจส่งผลในการก่อตัวของชั้น passivation บนพื้นผิวทั้งป้องกันการเติมเคมีโจมตี ร่วมกับการกำจัดวัสดุโดยติดต่อกาว ไร passivation ชั้นนี้อาจถูกทำลายเมื่อมันจะเกิดขึ้นใหม่ ดัง โครงเว้าจะเต็มไป ด้วยเศษที่ทำหน้าที่เป็น abrasive อนุภาคขนาดเล็กมากที่ขยายโครงสร้างเว้า โดยผล microgrinding โต้ตอบ นี้ผลกลไกชุด synergetic ในตัวอย่างรวดเร็วดึงออกของธัญพืชวัสดุหนักเกิน รูป 1.7 การ Synergetic ผลของการยึดเกาะรวมและปฏิกิริยาเคมี tribo (หลังซุม Gahr)(a)ยึดเกาะ(b)ผู้แต่งเลเยอร์ passivation(c)ก่อตัวของเศษโดยดึงกาวออก(d)เอาชั้น passivation โดยเศษสวมตัวเลือกรูป1.3. พื้นฐานคุณสมบัติและเกณฑ์การเลือกสำหรับปกครองออกสวมใส่ฉนวนสำหรับใช้งานพิเศษ คุณสมบัติเครื่องจักรกลเช่นความแข็ง นึ่ง แข็งแรง การนำความร้อน ต้านออกซิเดชัน และ inertness เคมีกับวัสดุงานต้องถือว่าเป็นฟังก์ชันของอุณหภูมิในบริการ สำหรับนี้ ความแข็ง การนำความร้อน ต้านออกซิเดชัน และ inertness เคมีจะพิจารณาคุณสมบัติ intrinsic ที่สามารถกำหนดให้กับเฉพาะสารประกอบ พวกเขาทำตามกฎรู้จักของส่วนผสมถ้าผสมอื่นเพิ่มเพื่อเป็นวัสดุคอมโพสิต นึ่งกระดูก กระดูกแข็งแรง และต้านทานช็อกจึงยังความร้อนโดยทั่วไปได้รับอิทธิพลจากการต่อโครงสร้างจุลภาค และสามารถแก้ไขได้ โดยเทคนิคเพิ่มประสิทธิภาพบางอย่างดังนั้น บทนี้จะทุ่มเทเพื่อคุณสมบัติ intrinsic ในขณะที่จะได้รับการปรับปรุงกลยุทธ์ในบท: กลไกทำหน้าที่ความแข็งมันได้ถูกแสดงแล้ว นอกจากทำให้นึ่ง ความแข็งว่าคุณสมบัติที่กำหนดความต้านทานจาก abrasive สวม รูป 1.8 แสดงการอาศัยอุณหภูมิของแข็งสำหรับวัสดุเซรามิกบางสำคัญเกี่ยวกับเพชรและโบรอนลูกบาศก์ nitride (CBN) งาน covalent ของโก ไดมอนด์อยู่ hardest ธรรมชาติ และวัสดุที่รู้จักกัน ครั้งแรกราคา สารประกอบอื่น ๆ ได้ถูกทำนาย โดยการคำนวณของกองกำลัง interatomic ที่มีความแข็งที่เหนือกว่าของเพชร สารประกอบเช่น C3N4 จะ อย่างไรก็ตาม ไม่มั่นคงภายใต้ความดันที่ใช้เทคนิค และดังนั้นเฉพาะผู้สมมุติสำหรับวัสดุแข็ง แต่สอบสวนอย่างไรก็ตาม เป็นการเคลือบบนพื้นผิวซิลิกอ nitride แม้ว่าเพชรเป็นผลิตภัณฑ์ราคาสูง ตัดเครื่องมือที่ทำจากเพชรคหรือบด grits ประกอบด้วยอนุภาคเพชรใช้สำหรับบด กัด และรักษาของเครื่องเคลือบโลหะเครื่องจักรกล เนื่องจากเป็น metastability ภายใต้ความดันปกติ เพชรมีข้อเสียของการเปลี่ยนระยะแกรไฟต์มีความเสถียรที่อุณหภูมิสูงกว่า 500-600 องศาเซลเซียส เมื่อแปลงจากลูกบาศก์การจะปรับเปลี่ยนหกเหลี่ยมมีโครงสร้างชั้นผูก weakly เพชรทนี้โครงตาข่ายประกอบนุ่มนวลซึ่งทำให้ลดความแข็งเป็นอย่างมาก ลักษณะคล้ายจะสังเกตของโบรอนลูกบาศก์ nitride ซึ่งเป็นสารประกอบปั้ม โดยใช้โครงสร้างเดียวกันเช่นเพชร มันเป็นโครงสร้างแกรไฟต์ nitride (hBN) โบรอนหกเหลี่ยมและแสดง ดังนั้น ลดลงเหมือนความแข็ง แต่ ที่อุณหภูมิต่ำมาก วัสดุที่จัดอันดับในลำดับสามคือ โบรอนไฮไดรด์ B4C ซึ่งผ่านขั้นตอนการแปลง มันตาม ด้วยซิลิคอนคาร์ไบด์ SiC, silicon nitride, Si3N4 และในที่สุด โดยชุดของโลหะทรานซิชัน borides และ carbides ซึ่ง มี แต่ เพียง 20-25% ของความแข็งของเพชรและ 50% ของความแข็งของไฮไดรด์โบรอน เซรามิกออกไซด์แรกน่าสนใจคือ โบรอน suboxide (B6O) ซึ่งเป็นเทคนิคสำคัญถึงตอนนี้ตาม ด้วยอลูมินา (A12O3), spinels (MgAl2O4) จนถึง 2000 กก./มม 2 ได้ภาย และน้อย กว่า (รูปที่ 1.8) โดยวัสดุเหล่านี้ zirconia (ZrO2) จะค่อนข้างนุ่มกับความแข็งของ 800 จะ 1100 กก./มม 2 ได้ภายในอุณหภูมิห้อง และความแข็งแรงต่อไปลดลงตามความร้อน Zirconia อย่างไรก็ตาม เป็นสารประกอบสำคัญในคอมโพสิตเซรามิกออกไซด์รับผิดชอบต่อการเพิ่มขึ้นแข็งแกร่งในกระดูกนึ่งที่จะปรากฏในภายหลัง อีกบดและขัดเงาวัสดุ ซิลิก้า (SiO2) เริ่มต้น ด้วยความแข็งขั้น 600 กก./มม 2 ได้ภายแสดงการเพิ่มขึ้นอย่างฉับพลันแบบฉับพลันแต่ในความแข็งที่ 573 ° C ถึง 1500 กก./มม 2 ได้ภายจากแปลงตัวอย่างโครงสร้างอุณหภูมิสูง

ผลลัพธ์ (ไทย) 2:

พื้นผิวล้า
คำว่า "พื้นผิวเมื่อยล้า" ครอบคลุมการรวมกันของกลไกการสึกหรอ, การดำเนินงานภายในชั้นผิวของหลายไมโครเมตรความหนาที่เกิดจากความเครียดเฉือนวงที่พื้นผิววัสดุเช่นเดียวกับผลกระทบที่เกิดซ้ำแล้วซ้ำอีก ความเมื่อยล้าผิวที่โดดเด่นด้วยรูปแบบแตกพร้อมข้าวเขตแดนหรือเครื่องบินแตกแยกเริ่มต้นที่พื้นผิวและความคืบหน้าอย่างต่อเนื่องเพื่อความลึกมากขึ้นโดยการเจริญเติบโตแตก subcritical กลไกการสึกหรอนี้เป็นอันตรายโดยเฉพาะอย่างยิ่งนับตั้งแต่ความลึกที่ดีที่สุดของรอยแตกไม่สามารถประมาณได้โดยดูที่พื้นผิวของวัสดุ เมื่อบริการ แต่พวกเขาสามารถเจริญเติบโตได้ช้าไปกว่า 100 ไมโครเมตรขยายกลายเป็นความล้มเหลวของการแตก-เริ่มต้นของการมีส่วนร่วมโดยการเข้าถึงความยาวที่สำคัญตามที่กำหนดโดยกริฟฟิสมการ เครื่องมือล้มเหลวจากความเมื่อยล้าพื้นผิวเป็นลักษณะอัดสำหรับการขี่จักรยานและโหลดแรงดึงโดยสังเกตเช่นการตัดต่อเนื่องหรือโดยการเลื่อนกลับของแมวน้ำ ผลที่คล้ายกันอาจทำให้เกิดการดึงออกของเมล็ดบดเซรามิกถ้าอนุภาคอินเตอร์เฟซที่จะยึดเกาะเป็นอย่างช้า ๆ และอย่างต่อเนื่องภายใต้การโหลดการขี่จักรยานและ debonds.
การเจริญเติบโตแตก Subcritical โดยผลกระทบซ้ำหลายครั้งอาจได้รับการสนับสนุนโดยช็อกความร้อนซ้ำ ในกรณีของการดำเนินการบดเช่นอุณหภูมิในช่วงมิลลิวินาทีของการตัดการกระทำที่อาจก่อให้เกิดการเพิ่มขึ้นของอุณหภูมิที่แข็งแกร่งทั้งในปลายตัดและพื้นที่ผิวการทำงานของวัสดุที่ใช้ในการติดต่อ เน้นการพัฒนาท้องถิ่นอาจเนื่องมาจากการแนะนำตามไล่ความร้อนเนื่องจากผลกระทบ isotropy หรือเนื่องจากความแตกต่างในการขยายตัวทางความร้อนของสารต่างๆ เนื่องจากการเจริญเติบโตแตกเป็นกลไกพื้นฐานของผลการสึกหรอนี้แตกหักสูงการนำความร้อนสูงและค่าสัมประสิทธิ์การขยายตัวของความร้อนต่ำจากวัสดุเซรามิกที่มีการร้องขอ.
ยึดติด
ยึดติดประกอบด้วยปฏิสัมพันธ์ทางเคมีระหว่างวัสดุที่สึกหรอ ทั้งนี้ขึ้นอยู่กับความสัมพันธ์ระหว่างเครื่องมือตัดและวัสดุการทำงานในท้องถิ่นมาร่วมงานหรือแม้กระทั่งการเชื่อมของวัสดุทั้งสองอาจเกิดขึ้น กองกำลังที่มีผลผูกพันอาจจะกลายเป็นสูงเพื่อให้ชิปอาจจะดึงออกมาหรือบิ่นจากการทำงานวัสดุเช่นเศษโลหะของวัสดุการทำงานอาจจะเป็นไปตามที่เครื่องมือตัดเซรามิก ผลกระทบนี้จะยังเป็นที่รู้จักโอนวัสดุและเป็นผู้รับผิดชอบสำหรับความจริงที่ว่าเครื่องมือตัดไม่ได้อยู่ในการติดต่อใด ๆ มากขึ้นด้วยวัสดุที่ทำงาน รูป 1.6shows หลายรูปแบบที่จะอธิบายถึงผลกระทบของการยึดเกาะ นอกจากหนีบเป็นผลกลการแพร่กระจายของอะตอมและไอออนโอนอิเล็กตรอนหรือผลขั้วอิเล็กทริกจะถือว่าเป็นผู้รับผิดชอบในการพัฒนาของพันธะเคมี. รูปที่ 1.6. เหตุผลที่เป็นไปได้สำหรับการยึดเกาะ (หลังจาก Zum Gahr) ตัวเลือกรูปTribo ปฏิกิริยาเคมีTribo-CH (หลังจาก Zum Gahr) emical ปฏิกิริยาระหว่างคู่สวมใส่เช่นวัสดุเครื่องมือและวัสดุการทำงานอาจเกิดขึ้นหากทั้งวัสดุที่ไม่ได้อยู่ในความสมดุลความร้อนโดยเฉพาะอย่างยิ่งที่อุณหภูมิสูง ในพื้นที่ติดต่อผลิตภัณฑ์ปฏิกิริยาจะเกิดขึ้นใหม่ซึ่งจะถูกลบออกมักจะร่วมกับชิปหรือปฏิบัติตามที่วัสดุเครื่องมือตัด ปฏิกิริยาเหล่านี้อาจจะเกิดจากวัสดุสิ่งแวดล้อมเช่นสารหล่อลื่นหรือก๊าซในชั้นบรรยากาศ สวมใส่สารเคมีที่จะกลายเป็นมองเห็นได้จากพื้นผิวอย่างราบรื่นและ lustering หรือความผิดปกติของการตัดขอบที่สร้างขึ้น เพื่อหลีกเลี่ยงการเกิดปฏิกิริยาเคมี Tribo เลือกวัสดุเครื่องมือที่เหมาะสมอาจจะแนะนำเช่นเดียวกับอำนาจการตัดลดลงเพื่อหลีกเลี่ยงการก่อให้เกิดของอุณหภูมิสูง. รวมสวมกลไกแน่นอนกลไกดังกล่าวข้างต้นไม่ได้เกิดขึ้น แต่แยกกันในการรวมกันกับแต่ละอื่น ๆ ที่ พวกเขาจะไม่ได้ทำหน้าที่ additively แต่ multiplicatively วัสดุสิ่งแวดล้อมเช่นสารหล่อลื่นก๊าซหรือสารเคมี Tribo ผลิตภัณฑ์ปฏิกิริยาอาจแทรกซึมเข้าไปในรอยแตกของพื้นผิวเปิดเมื่อยล้าแบบไดนามิกอาจจะเริ่มต้นกลไกการกัดกร่อนความเครียดใหม่และดังนั้นการเสริมสร้างการเจริญเติบโตที่แตก subcritical ในทำนองเดียวกันการขัดถูอาจจะเร่งตัวขึ้นอย่างเห็นได้ชัดถ้าพื้นผิวของวัสดุที่จะละลายบางส่วนจากการโจมตีทางเคมีหรือถ้าข้าวเขตแดนจะลดลง นอกจากนี้ความเมื่อยล้าพื้นผิวอาจนำไปสู่การขัดถูเพิ่มขึ้นโดยลดลงความแข็งแรงขอบเกรนโดยภาระการขี่จักรยานที่อำนวยความสะดวกดึงออกของอนุภาคเดียว. การรวมกันของการยึดเกาะและ Tribo ปฏิกิริยาเคมีที่ทำให้เกิดการสึกหรอมากยิ่งรุนแรงมากขึ้น problems.Figure 1.7 แสดงให้เห็นตัวอย่าง ทั้งวัสดุที่มีการติดต่อกาวที่ apices ของพื้นผิวที่ขรุขระในขณะที่รวมทั้งวัสดุสิ่งแวดล้อมปฏิกิริยาในพื้นที่ที่อยู่ติดพื้นผิวเว้า ปฏิกิริยาเคมีในขณะนี้อาจส่งผลให้เกิดการก่อตัวของชั้นฟิล์มบนพื้นผิวทั้งป้องกันการโจมตีทางเคมีต่อไป ร่วมกับการกำจัดวัสดุที่สัมผัสกาว แต่ชั้นทู่นี้อาจถูกทำลายเมื่อใดก็ตามที่มันจะเกิดขึ้นใหม่ ดังนั้นโครงสร้างเว้าที่เต็มไปด้วยการแสดงเศษอนุภาคขนาดเล็กมากขัดขยายโครงสร้างเว้าโดยผลกระทบ microgrinding โต้ตอบ นี้กลไกการสึกหรอถกผลในการอย่างรวดเร็วดึงออกมาจากที่ยื่นออกมาธัญพืชวัสดุที่แข็ง. รูปที่ 1.7. ผลกระทบ Synergetic การยึดเกาะรวมกันและปฏิกิริยาเคมี Tribo (หลังจาก Zum Gahr) (ก) การยึดติด(ข) การก่อตัวของชั้นฟิล์ม(ค ) การก่อตัวของเศษโดยกาวดึงออก(ง) การกำจัดของชั้นฟิล์มโดยการสวมใส่เศษตัวเลือกรูปที่1.3 คุณสมบัติพื้นฐานและเกณฑ์การคัดเลือกสำหรับการพิจารณาคดีออกไปสวมใส่วัสดุที่ทนต่อการใช้งานพิเศษ, สมบัติเชิงกลที่เฉพาะเจาะจงเช่นความแข็งความเหนียวความแข็งแรงการนำความร้อนความต้านทานการเกิดออกซิเดชันและสารเคมีความเฉื่อยกับวัสดุการทำงานจะต้องได้รับการพิจารณาเป็นหน้าที่ของอุณหภูมิในการให้บริการ สำหรับเรื่องนี้แข็งค่าการนำความร้อนความต้านทานการเกิดออกซิเดชันและสารเคมีความเฉื่อยได้รับการพิจารณาคุณสมบัติที่แท้จริงที่สามารถกำหนดให้สารเคมีโดยเฉพาะอย่างยิ่ง พวกเขาปฏิบัติตามกฎระเบียบที่เป็นที่รู้จักของผสมสารประกอบอื่นถ้ามีการเพิ่มในรูปแบบวัสดุผสม แตกหักแรงแตกหักและจึงยังต้านทานช็อกความร้อนได้รับอิทธิพลโดยทั่วไปโดยจุลภาคและดังนั้นจึงสามารถแก้ไขได้โดยเทคนิคการเพิ่มประสิทธิภาพบางอย่าง บทนี้จะทุ่มเทให้กับคุณสมบัติที่แท้จริงในขณะที่กลยุทธ์การปรับปรุงจะได้รับการแก้ไขในบท. เสริมกลไกความแข็งมันแสดงให้เห็นแล้วว่านอกเหนือจากการแตกหักความแข็งเป็นสถานที่ให้การกำหนดความต้านทานต่อการสึก รูปที่ 1.8 แสดงให้เห็นว่าขึ้นอยู่กับอุณหภูมิของความแข็งสำหรับวัสดุเซรามิกที่สำคัญในความสัมพันธ์กับเพชรและโบรอนไนไตรด์ลูกบาศก์ (CBN) เนื่องจากพันธะโควาเลนต์ที่สมบูรณ์แบบเพชรเป็นวัสดุธรรมชาติและสังเคราะห์ที่ยากที่สุดที่รู้จักกัน ในทางทฤษฎีสารอื่น ๆ ที่ได้รับการคาดการณ์โดยการคำนวณของกองกำลังระหว่างอะตอมที่มีความแข็งกว่าของเพชร สารประกอบเช่น C3N4 มี แต่ไม่ได้มีเสถียรภาพภายใต้แรงกดดันที่มีอยู่ในทางเทคนิคและดังนั้นจึงมีผู้สมัครเพียงการประมาณการสำหรับวัสดุแข็ง แต่การสอบสวนยังคงเป็นสารเคลือบบนพื้นผิวซิลิคอนไนไตรด์ แม้ว่าเพชรเป็นสินค้าที่มีค่าใช้จ่ายสูง, เครื่องมือตัดที่ทำจากเพชร polycrystalline บดหรือปลายข้าวที่ประกอบด้วยอนุภาคเพชรถูกนำมาใช้กันอย่างแพร่หลายสำหรับบดโม่และเครื่องจักรกลการรักษาของเซรามิกเช่นเดียวกับโลหะ เพราะ metastability ภายใต้ความดันปกติเพชรมีข้อเสียของการเปลี่ยนเฟสกราไฟท์ที่มีความเสถียรที่อุณหภูมิสูงกว่า 500-600 องศาเซลเซียส เมื่อการเปลี่ยนแปลงจากลูกบาศก์ที่จะปรับเปลี่ยนรูปหกเหลี่ยมที่มีโครงสร้างชั้นผูกมัดอ่อนเพชรผ่านการอ่อนตาข่ายซึ่งทำให้เกิดการลดลงอย่างมากของความแข็ง พฤติกรรมที่คล้ายกันเป็นที่สังเกตของโบรอนไนไตรด์ลูกบาศก์ซึ่งเป็นสารประกอบแรงดันสูงที่มีโครงสร้างเช่นเดียวกับเพชร นอกจากนี้ยังหันไปโบรอนไนไตรด์หกเหลี่ยม (HBN) โครงสร้างแกรไฟต์และการแสดงจึงลดลงเหมือนกันในความแข็ง แต่อุณหภูมิที่ต่ำกว่ามาก วัสดุการจัดอันดับในลำดับที่สามคือคาร์ไบด์โบรอน B4C ซึ่งไม่ได้รับการเปลี่ยนเฟส มันจะตามมาโดยคาร์ไบด์ซิลิกอน SiC, ซิลิคอนไนไตรด์, Si3N4 และในที่สุดก็โดยชุดของการเปลี่ยนแปลง borides โลหะและคาร์ไบด์ที่มี แต่เพียง 20-25% ของความแข็งของเพชรและ 50% ของความแข็งของคาร์ไบด์โบรอน เซรามิกออกไซด์แรกที่น่าสนใจคือ suboxide โบรอน (B6O) ซึ่งเป็นเทคนิคที่สำคัญถึงในขณะนี้โดยใช้อลูมินา (A12O3) และ spinels (MgAl2O4) ตั้งแต่ที่ 2,000 กก. / mm2 และน้อย (รูปที่ 1.8) ในการเปรียบเทียบกับวัสดุเหล่านี้, เซอร์โคเนีย (ZrO2) ค่อนข้างอ่อนกับความแข็งของ 800 ถึง 1100 กก. / mm2 ที่อุณหภูมิห้องและความแข็งแรงลดลงต่อความร้อน Zirconia แต่เป็นสารประกอบที่สำคัญมากในออกไซด์คอมโพสิตเซรามิกเป็นผู้รับผิดชอบสำหรับการเพิ่มขึ้นแข็งแกร่งในแตกหักเป็นจะแสดงในภายหลัง บดอีกและวัสดุขัดซิลิกา (SiO2) เริ่มต้นด้วยความแข็งในการสั่งซื้อ 600 กก. / mm2 แต่แสดงให้เห็นถึงการเพิ่มขึ้นชั่วคราวอย่างฉับพลันในความแข็งที่ 573 ° C ถึง 1,500 กก. / mm2 เนื่องจากการเปลี่ยนแปลงย้อนกลับไปยังโครงสร้างที่มีอุณหภูมิสูง

ผลลัพธ์ (ไทย) 3:

คำว่า " พื้นผิวพื้นผิว
ล้าล้า " ครอบคลุมการรวมกันของกลไกชุดปฏิบัติการภายในชั้นผิวหลายไมโครเมตรความหนานั้นจะเกิดจากความเค้นเฉือนที่ผิวสัมผัสของวัสดุรวมทั้งผลกระทบซ้ำผิวเหนื่อยล้าเป็นลักษณะการพัฒนาแนวรอยแตกรอยเม็ดหรือความแตกแยกเครื่องบินเริ่มต้นที่พื้นผิวและก้าวหน้าอย่างต่อเนื่องที่จะลึกมากขึ้นโดยการแตกใต้วิกฤติ นี้ใส่กลไกเป็นอันตรายโดยเฉพาะอย่างยิ่งตั้งแต่ความลึกสูงสุดของรอยแตกที่ไม่สามารถคาดการณ์ได้โดยดูที่พื้นผิวของวัสดุ เมื่อบริการ อย่างไรก็ตามพวกเขาสามารถเติบโตช้าไปกว่า 100 μเมตร ขยายเป็นการเริ่มต้นของความล้มเหลวส่วนหนึ่งโดยการเข้าถึงความยาววิกฤตเป็นกำหนดโดยสมการกริฟฟิธ เครื่องมือความล้มเหลวจากความเหนื่อยล้า ผิวเป็นลักษณะสำหรับจักรยานแรงอัดและแรงดึงโหลดตามที่สังเกตด้วย เช่น ไม่ตัดหรือกลับเลื่อนสัญลักษณ์ที่คล้ายกัน อาจเป็นเหตุให้ดึงออกของธัญพืชบดเซรามิกถ้าอนุภาคอินเตอร์เฟซเพื่อยึดเป็นช้าและมั่นคงภายใต้โหลดจักรยานและ debonds .
การเจริญเติบโตแตกโดยซ้ำผลกระทบวิกฤติอาจได้รับการสนับสนุนโดยซ้ำสภาวะช็อก ในกรณีของการดำเนินงาน เช่นอุณหภูมิในหน่วยมิลลิวินาทีของการตัดการกระทำอาจก่อให้เกิดการเพิ่มขึ้นของอุณหภูมิที่ทั้งแข็งแรง ตัดปลายและวัสดุงานพื้นที่ผิวในการติดต่อ เน้นท้องถิ่นอาจจะพัฒนาจากการแนะนำตามไล่ความร้อน เนื่องจากเป็นไอโซทรอปีผล หรือเนื่องจากความแตกต่างในการขยายตัวทางความร้อนของสารประกอบต่าง ๆเนื่องจากการเจริญเติบโตแตกเป็นกลไกพื้นฐานของนี้ใส่ Effect , ความเหนียวแตกหักสูง การนําความร้อนสูง และต่ำ ค่าสัมประสิทธิ์การขยายตัวเนื่องจากความร้อนของวัสดุเซรามิกที่มีการร้องขอ การยึดเกาะ ประกอบด้วยสารเคมี

ระหว่างใส่วัสดุ ขึ้นอยู่กับความสัมพันธ์ระหว่างวัสดุที่ตัดงานเครื่องมือและประเทศเข้าร่วม หรือแม้แต่การเชื่อมทั้งวัสดุที่อาจเกิดขึ้น บังคับผูกพันอาจจะสูงว่า ชิปอาจจะดึงออก หรือบิ่นออกจากงานวัสดุ เช่น โลหะ เศษวัสดุ งานอาจยึดติดในเครื่องมือตัดเซรามิกผลนี้เป็นที่รู้จักกันเป็นวัสดุโอนและรับผิดชอบต่อความจริงที่ว่าเครื่องมือตัด ไม่ติดต่อใด ๆเพิ่มเติมกับวัสดุงาน รูป 1.6shows หลายรุ่นเพื่ออธิบายผลของการยึดเกาะ นอกจาก หนีบเป็นผลเชิงกล การแพร่ของอะตอมและไอออน , การถ่ายโอนอิเล็กตรอนหรือการโพลาไรเซชันผลถือว่าเป็นผู้รับผิดชอบในการพัฒนาของพันธะเคมี .

รูปที่ 1.6 . เหตุผลที่เป็นไปได้สำหรับการยึดติด
( หลังจากซุม gahr )

รูปตัวเลือก Tribo ปฏิกิริยาเคมี
Tribo CH ( หลังจากซุม gahr ) emical ปฏิกิริยาระหว่างใส่คู่รัก เช่น วัสดุ เครื่องมือ และวัสดุงานอาจเกิดขึ้นถ้าวัสดุทั้งสองไม่ได้อยู่ในภาวะสมดุลทางอุณหพลศาสตร์ ,