Материальный износ — механический, коррозионный и адгезионный
Износ — это процесс, который происходит при контакте. В результате частицы материала отделяются. Уменьшение размеров деталей означает увеличение зазоров между деталями. Это заканчивается более сильными ударами и шумом, что значительно сокращает срок службы машины.
Он присутствует во всех материалах, будь то пластик, конструкционная сталь или нержавеющая сталь . Этим эффектам подвержены даже износостойкие стали . Правильные механические свойства материалов могут снизить скорость износа.
Механизмы износа различаются. Они могут быть как физическими, так и химическими. Причины классифицируются как механические, коррозионные и адгезивные.
Механический износ
Механический износ — это наиболее простой вид износа. Это происходит каждый раз, когда части или частицы трутся друг о друга или ударяются друг о друга. Впоследствии небольшие кусочки материала отваливаются, что еще больше ускоряет процесс износа.
Абразивный износ
Деформирующий эффект мелких частиц или выступов на поверхности во время трения вызывает абразивный износ. Это случается, когда один материал тверже другого, а поврежденный — более мягкий. Три основных механизма абразивного износа:
- Резка — удаление материала (например, обрешетка)
- Фрагментация — следствие порезов, образуются трещины и дальнейший износ отламывается кусками
- Вспашка — смещение материала в стороны по направлению соскабливания
Абразивные частицы могут попасть в систему со смазкой, из воздуха или быть мусором от предыдущего износа. Абразивный износ представляет собой опасность во многих областях, где могут быть обнаружены такие мелкие фрагменты. Некоторые примеры — горное и буровое оборудование, сельскохозяйственная и строительная техника.
Эрозионный износ
Причины эрозионного износа — это удары твердых частиц в жидкостях и газах. По сути, кратковременное скользящее движение частиц по поверхности. Эффективность эрозионного износа определяется скоростью, формой и твердостью частиц.
Однако наиболее важным фактором является угол встречи абразивных фрагментов и разрушающейся поверхности. В случае пластичных материалов максимальный износ происходит при малых углах (около 20 °). С другой стороны, хрупкие материалы реагируют по-разному — максимальный износ происходит при больших углах (около 90 °).
Если в жидкости присутствуют абразивные частицы, этот механизм называется гидроабразивной эрозией. Примеры этого включают смесители, реакторы, насосы, гидротурбины и т. Д.
Если такие же условия присутствуют в газах, это называется газоэрозионным износом. Эффект очевиден в системах вентиляции, пневматических транспортных устройствах, воздушных винтах и т. Д.
Кавитационный износ
Кавитационный износ появляется только в среде с жидкостями. В каждом жидком веществе есть маленькие пузырьки. Когда давление жидкости падает ниже давления насыщенного пара, уже существующие пузырьки сначала увеличиваются в размере. После этого при повторном повышении давления кавитационные пузырьки лопаются с высокой скоростью до 1000 м / с. Это может происходить с большой частотой, до 1000 раз в секунду, и приводить к множеству гидравлических ударов, а также к вибрации.
При контакте с металлической поверхностью кавитация, по сути, атакует поверхность. Она разъедает материал, постоянно выбивая мелкие пятнышки. Ярким признаком кавитации является издаваемый ею треск или дребезжание . Следовательно, такой шум в насосах, трубопроводах и т. П. Следует рассматривать как предупреждение.
Усталостный износ
Циклические контактные нагрузки вызывают усталостный износ. Это происходит, когда нагрузка превышает усталостную прочность материала . Эта нагрузка применяется многократно, в результате чего поверхность деформируется. Через некоторое время появляются трещины, а постоянный износ выбивает незакрепленные части материала. Это еще больше ускоряет процесс.
Усталостный износ присутствует как при качении, так и при скольжении. Поэтому движущиеся части нуждаются в смазке. Смазка разделяет компоненты тонким слоем, уменьшая трение. Но в какой-то степени эффект все же имеет место. Усталостный износ приводит к повреждению подшипников, железнодорожных путей, колес поездов и т. Д.
Коррозионный износ
Другой тип износа — коррозионный, что особенно характерно для черных металлов . Его также называют коррозионным механическим износом, потому что в этом случае механический износ сопровождается коррозией. Его подкатегории включают окислительный износ и коррозионно-коррозионный износ.
Окислительный износ
Окислительный износ — наиболее распространенный вид коррозионного износа. При окислительном износе материал вступает в реакцию с кислородом. Трение вызывает образование слоя со специальной богатой оксидом структурой толщиной всего 1 мкм. Такой тонкий слой называется пленкой. Под пленкой находится деформированный слой материала, характеризующийся высокой плотностью дислокаций.
В случае нормального окислительного износа механическими воздействиями удаляется только структура поверхности. Оксидная пленка постоянно обновляется, делая этот процесс непрерывным. Скорость окислительного износа зависит от температуры.
Фреттинг-коррозионный износ
Фреттинг-коррозионный износ вызывается постоянными колебаниями соединительных поверхностей небольшой амплитуды (20… 30 мкм). Обычно это движение сопровождает коррозия. Постоянное разрушение только что образовавшегося окисленного слоя и его обновление приводит к износу. Этот тип износа проявляется в подшипниках, сцеплениях, посадках шестерен, болтовых соединениях и т. Д.
Адгезионный износ
Адгезионный износ характеризуется прилипанием частиц одной поверхности к другой поверхности за счет молекулярных сил. Это приводит к резкой остановке движущихся частей, что может означать отказ.
Адгезионный износ происходит при низких (до 0,6 м / с) и высоких (более 0,6 м / с) скоростях. При низких скоростях прочность на сжатие превосходит предел текучести материала, и отсутствует смазка или окисленный слой. При высоких скоростях прочность на сжатие высока, а температура повышается до 1500 ° C. Оба сценария вызывают адгезионный износ.
Вывод
Прием металлолома в Симферополе. Звоните по номеру +7 (978) 027-37-37 уточняйте цену за кг.
