Особливості зношування цирконію у газових середовищах за різних температур

Abstract

Досліджено трибологічну поведінку цирконію на повітрі, у водні та вакуумі за температур 20 і 100°C. Під час тертя на повітрі виявлено пластичну деформацію мікровиступів поверхні. З підвищенням температури знос металу зростає на 10...15%. У водні пластичність металу знижується, на поверхні тертя виникають мікротріщини, кількість яких суттєво збільшується за температури 100°С, а також дрібнодисперсні продукти зношування, імовірно, внаслідок формування і крихкого руйнування гідридів цирконію. Характер зношування цирконію у вакуумі свідчить про схоплювання контактуючих поверхонь і неодноразове зминання утворених наростів на поверхні тертя. За температури 100°С зношування металу знижується завдяки зростанню його пластичності.

Исследовано трибологическое поведение циркония при трении на воздухе, в водороде и вакууме при температурах 20 и 100°C. При трении на воздухе наблюдают преимущественно пластическую деформацию микровыступов. С повышением температуры износ металла и коэффициент трения увеличивается на 10...15%. В водороде пластичность металла понижается, на поверхности трения возникают микротрещины, количество которых существенно увеличивается при температуре 100°С, а также мелкодисперсные продукты износа, вероятно, вследствие формирования и хрупкого разрушения гидридов циркония. Характер разрушения циркония в вакууме свидетельствует об адгезионном взаимодействии контактирующих поверхностей и неоднократном смятии образованных наростов на поверхности трения. При температуре 100°С износ металла снижается благодаря увеличению его пластичности.

Tribological behavior of zirconium under friction in air, hydrogen and vacuum at 20 and 100°C has been investigated. Plastic deformation of microasperities has beeh observed on the the friction surface in air. The wear of the metal and the friction coefficient increase by 10...15% with increasing temperature. Formation and brittle fracture of zirconium hydrides has been observed under friction in hydrogen. Microcracks on the friction surface arised, whose number significantly increased at the temperature of 100°C. The character of zirconium wear in vacuum witnesses about the adhesion interaction of contacting surfaces and repeated local plastic compression of the formed outgrowths on the friction surface. The wear of metal is reduced at the temperature of 100°C due to the growth of its plasticity.