b) Tiến hành thớ nghiệm so sỏnh hệ số ma sỏt giữa chi tiết đƣợc mạ tổ hợp composite Ni-Al 2O3 và chi tiết mạ Ni đơn chất thụng thƣờng
3.1.2Nguyờn nhõn khả năng giảm ma sỏt của mạ tổ hợp composite Ni Al 2O3 so với mạ đơn chất thụng thƣờng.
Qua bảng kết quả cú thể nhận thấy ngay cỏc chi tiết được mạ composite Ni-Al2O3 cú hệ số ma sỏt thập hơn chi tiết chỉ mạ Ni thụng thường, chứng tỏ việc tham gia của hạt cứng Al2O3 vào trong lớp mạ khụng những tăng cơ tớnh cho lớp mạ mà cũn làm cho lớp mạ cú độ búng cao hơn, giảm ma sỏt.
Để giải thớch cho vấn đề này ta căn cứ vào nguyờn nhõn gõy nờn ma sỏt trượt và vai trũ của bề mặt trong giảm ma sỏt [19]. Cú 2 nguyờn nhõn bản chất gõy nờn ma sỏt trượt là sự tương tỏc bề mặt và cỏc dạng năng lượng mất mỏt.
Ma sỏt sinh ra do cỏc tương tỏc nào đú giữa cỏc bề mặt đối tiếp gõy ra cản trở chuyển động tương đối giữa hai bề mặt. Cú thể thấy một phần năng lượng bị tiờu thụ ở chỗ tiếp xỳc giữa cỏc bề mặt này. Để xỏc định nguyờn nhõn của ma sỏt ta cú thể xem xột tỏch rời tương tỏc bề mặt và cơ chế mất mỏt năng lượng.
*) Tƣơng tỏc bề mặt
Khi hai bề mặt được ộp lại với nhau, một phần diện tớch tiếp xỳc bị dớnh vào nhau đú là một dạng của tương tỏc bề mặt và là nguyờn nhõn gõy ra ma sỏt
Số húa bởi Trung tõm Học liệu – Đại học Thỏi Nguyờn http://www.lrc-tnu.edu.vn
Trang 54
do dớnh. Ngoài nguyờn nhõn dớnh thỡ ma sỏt do tương tỏc khỏc gõy nờn sự cản trở chuyển động vật liệu ở đỉnh cỏc nhấp nhụ bị biến dạng và dịch chuyển để tạo nờn chuyển động tương đối. Cú hai kiểu tương tỏc dưới dạng này đú là múc, cài vào nhau của cỏc đỉnh nhấp nhụ (interlocking) và sự dịch chuyển khối chỉ ra trờn hỡnh 2-1(a) và 2-1(b).
Sơ đồ 3.5 (a) Interlocking đỉnh cỏc nhấp nhụ, chuyển động tương đối khụng thể xảy ra nếu đỉnh cỏc nhấp nhụ khụng bị biến dạng. (b) Dịch chuyển khối - một quả cầu cứng A ộp lờn một bề mặt mềm hơn gõy ra dịch chuyển vật liệu B khi chuyển động.
*) Cỏc dạng năng lƣợng mất mỏt
Cú ba cơ chế gõy ra sự mất mỏt đỏng kể tại cỏc bề mặt tương tỏc do biến dạng dẻo, nứt tỏch và biến dạng đàn hồi.
Từ việc nghiờn cứu bản chất nguyờn nhõn của ma sỏt trượt cỏc nhà khoa học đó tỡm hiểu và ứng dụng để tăng khả năng giảm ma sat cho cỏc chi tiết mỏy bằng mạ composite. Theo P. Q. Thế và cỏc cộng sự [19] khi mạ composite cần chỳ ý giảm hệ số ma sỏt của chi tiết. Núi chung hệ số ma sỏt cú hai yếu tố chớnh. (a) (b) A B H-ớng chuyển động
Số húa bởi Trung tõm Học liệu – Đại học Thỏi Nguyờn http://www.lrc-tnu.edu.vn Trang 55 a abr a : Hệ số ma sỏt do dớnh gõy nờn (a : adhesive) abr
: Hệ số ma sỏt do mũn gõy nờn (abr : abrade)
Từ đõy người ta mạ composite tổ hợp cú cỏc hạt cứng theo hai hướng là mạ composite tạo lớp bụi trơn và mạ composite tăng khả năng chống mũn.
*) Trong lớp mạ bụi trơn, pha thứ hai được chọn để tạo nờn cỏc tớnh chất bụi trơn. Bụi trơn dạng thể rắn được dựng trong điều kiện nhiệt độ cao hoặc ỏp xuất thấp khi cỏc biện phỏp bụi trơn thụng thường khụng cú hiệu quả sử dụng cho cả tiếp xỳc lăn và trượt. Khả năng bụi trơn của Al2O3 là khụng cao tuy nhiờn sự phõn bố của cỏc hạt cứng trong lớp mạ giỳp bề mặt lớp mạ trở nờn mịn hơn cũng giỳp giảm hệ số ma sỏt a đi ớt nhiều.
*) Chủ yếu Al2O3 trong mạ composite tổ hợp Ni-Al2O3 cú tỏc dụng tăng khả năng chống mũn cho chi tiết. Núi chung trờn bề mặt kim loại thường được bao phủ bởi cỏc lớp rất mỏng ụxớt và cỏc khớ hấp thụ ở thang m những cỏc lớp này cú ảnh hưởng rất lớn đến quỏ trỡnh dớnh và ma sỏt giữa hai bề mặt tiếp xỳc. Sự tồn tại của cỏc lớp này là nguyờn nhõn làm giảm đỏng kể hệ số ma sỏt giữa kim loại với kim loại trong khụng khớ. Do vậy sự tồn tại của Al2O3 càng làm cho việc giảm ma sỏt trờn lớp mạ được cải thiện. abr trong lớp mạ composite Ni-Al2O3
giảm tới 30% so với mạ thụng thường (chỉ mạ Ni).
Thớ nghiệm trờn càng chứng minh cho tớnh ưu việt của mạ tổ hợp composite so với mạ đơn chất thụng thường trước ảnh hưởng của mụi trường ăn mũn.
Số húa bởi Trung tõm Học liệu – Đại học Thỏi Nguyờn http://www.lrc-tnu.edu.vn
Trang 56
3.2 Nghiờn cứu khả năng làm việc của bộ khuụn dập thuốc viờn đƣợc mạ tổ hợp composite Ni-Al2O3