Рис. 1. Распределение водорода по глубине в неподвижном кольце и шарике
(
N
= 24000
циклов) шарикоподшипника после испытаний в атмосфере
Результат одного из первых экспериментов [7], показавших вы-
сокую концентрацию водорода, проникающего в материал трения из
атмосферы, где, как известно, парциальное давление водорода соста-
вляет лишь
p
H
2
= 4
∙
10
−
3
тор, приведен на рис. 1.
В экспериментах выявлено, что концентрация растворенного водо-
рода на глубине до 0,1 мкм образца шарикоподшипника на один-два
порядка превышает концентрацию, которая, согласно закону Сиеверт-
са [8], должна появиться на этих глубинах при обычных расчетах.
Традиционное для сталей значение концентрации водорода
C
H
2
=
= 1
∙
10
21
. . .
2
∙
10
21
ат./cм
3
, хорошо видимое на кривой
2
(см. рис. 1) у
поверхности трения резко возрастает до слишком больших (для тради-
ционных представлений) значений
C
H
2
= 4
∙
10
22
ат./cм
3
, что, согласно
разработанной исполнителями теории [1, 7, 9], хорошо согласуется
с упомянутым законом [8], поскольку концентрация атомов водорода
на поверхностях трения исследованного шарикоподшипника согласно
теории “сухого трения” составляет
C
H
2
= (1
. . .
9)
∙
10
23
ат./cм
3
, т.е.
значение, которое соответствует коэффициенту покрытия поверхно-
сти сорбатом (сорбированным водородом) при сухом трении, но на
много порядков превышает значения этого коэффициента, полученно-
го путем традиционно выполненных расчетов для значения давления
водорода
p
H
2
= 4
∙
10
−
3
тор, использованного в эксперименте.
Первые результаты.
Второй эксперимента [3], проводимый в ва-
кууме, где парциальное давление дейтерия составляло
p
D
2
=
= 1
∙
10
−
1
тор, представлен на рис. 2. Из рис. 2, как и рис. 1, следует,
что увеличивается концентрация дейтерия, растворяемого в процессе
трения. При этом число молекул дейтерия, растворенных в материа-
ле элементов шарикоподшипника при трении в атмосфере дейтерия,
88 ISSN 0236-3941. Вестник МГТУ им. Н.Э. Баумана. Сер. “Машиностроение”. 2013. № 3
