Коррозионные повреждения

Износ.

Изнашивание – процесс постепенного изменения размеров детали при трении, вследствие отделения материала с поверхности трения.

Износ – результат процесса изнашивания.

Виды изнашивания:

· механическое,

· моле­кулярно-механическое.

v Механическое изнашивание определяется явлениями чисто ме­ханического характера (резание, выламывание частиц, пластичес­кое деформирование и др.).

Виды механического изнашивания:

· Абразивное

· уста­лостное

· кавитационное

· эрозионное

· газоабразивное

· гидроабразив­ное.

Абразивное изнашивание - механическое изнашивание мате­риала в результате режущего или царапающего действия твердых тел.

Усталостное изнашивание происходит при повторных, достаточ­но высоких напряжениях, испытываемых одним и тем же объемом материала, прилегающего к поверхности, в результате чего воз­никают микротрещины и происходит местное поверхностное вы­крашивание материала. Закономерности протекания этого вида изнашивания такие же, как и при усталостном разрушении.

Кавитационное изнашивание происходит при подвижном кон­такте поверхностей деталей с жидкостью в условиях кавитации, т. е. когда в потоке жидкости образуются газовые пузырьки, раз­рушение которых сопровождается гидравлическими ударами.

Эрозионное изнашивание возникает при подвижном контакте поверхностей деталей с потоком жидкости или газа.

При наличии в потоке жидкости или газа твердых частиц про­исходит гидроабразивное и газоабразивное изнашивание.

v Молекулярно-механическое изнашивание:

· адгезионное

· тепловое.

Адгезионное изнашивание происходит вследствие молекуляр­ного взаимодействия между контактирующими поверхностями и проявляется в схватывании материалов этих поверхностей, приво­дящим к появлению на поверхностях рисок, задиров.

Тепловое изнашивание обусловлено нагревом поверхностных участков трущихся поверхностей до высоких температур, приво­дящим к структурным изменениям в зоне контакта и контактному схватыванию с последующим разрушением мест схватывания.

Интенсивность изнашивания зависит от:

· от характера смазки,

· величины контакт­ного давления,

· скорости скольжения,

· качества поверхностей тре­ния.

По характеру смазки различают следующие виды трения:

· жид­костное (когда поверхности трения отделены слоем смазки)

· трение при неполной смазке (когда трущиеся поверхности частично соприкасаются сво­ими выступами)

· твердое (сухое) трение (т. е. трение поверхностей без смазки.)

Трение при неполной смазке подразделяется на три подвида:

· полужидкостное (смаз­ки недостаточен и происходит частично сухое трение)

· полусухое (происходит трение твердых поверхностей, на которых име­ется некоторое количество смазки)

· граничное или молекулярное трение (когда геометрическая форма поверхностей достаточно пра­вильная, а шероховатость незначительная, в результате чего меж­ду поверхностями трения образуется молекулярная пленка смаз­ки).

Наименьший износ поверхностей трения при жидкостном тре­нии. Основным назначением смазки является уменьшение потерь на трение, охлаждение трущихся поверхностей и предотвращение коррозии.

Коррозия металлов процесс разрушения вследствие химического или электро­химического взаимодействия с окружающей внешней средой.

Коррозия бывает:

· Химическая

· Электрохимическая

Виды кор­розии по характеру внешней среды:

· атмосферная,

· газовая

· коррозия в электролитах.

Процесс электрохимической коррозии обусловлен действием микрогальванических элементов на поверхности металла. В каче­стве анода и катода могут служить различные структурные сос­тавляющие сплава, граница и сердцевина зерна, напряженный и ненапряженный участок металла, чистый металл и его окислы. Следовательно, наличие на поверхности металла точек или участ­ков, отличающихся по значению электродных потенциалов, при­водит к образованию микрогальванических элементов. При этом анодные участки всегда имеют более высокий электродный потен­циал и подвергаются растворению.

Интенсивность электрохимической коррозии зависит от:

· химического состава металла или сплава,

· электропроводности раствора,

· структурной неоднородности металла,

· наличия и распределения внутренних напряжений.

Атмосферная коррозия обусловлена контактом деталей с ат­мосферным воздухом, который всегда содержит некоторое количе­ство влаги, создающей необходимые условия для возбуждения мик­рогальванических элементов, так как обладает свойствами элект­ролита. Мельчайшие частицы воды, содержащиеся в атмосферном воздухе, обусловливают точечный характер коррозии; при значительном количестве влаги коррозионное повреждение принимает сплошной характер.

Газовая коррозия является частным случаем химической коррозии. Внешней средой является газ, горячий воздух или пар. В большинстве случаев газовая коррозия является результатом взаимодействия кислорода воздуха с металлом. Этому виду кор­розии подвержены детали, работающие при повышенной темпе­ратуре в контакте с агрессивными газами. Коррозионное разрушение имеет питтинговую форму.

Коррозионно-механические повреждения.(коррозия + мех. Факторы)

В ыделяют:

· коррозионную усталость,

· коррозионное растрескивание

· коррозию при трении.

Коррозионная усталость представляет собой процесс разруше­ния металлов и сплавов при одновременном действии коррозионной среды и циклических напряжений. Характер коррозионно-усталостного разрушения зависит от агрессивности среды, уровня действующих напряжений и частоты циклов.

Коррозионное растрескивание возникает при действии статических напряжений в весьма агрессивной по отношению к данному металлу агрессивной среде. Причинами подобного разрушения являются пониженная коррозионная стойкость границ зерен в результате выделения из пересыщенного твердого раствора фазы с отрицательным потенциалом, наличие в сплаве структурной составляющей, неустойчивой по отношению к данной коррозионной среде; наводороживание границ зерен, сопровождающееся развитием значительных давле­ний, снижающих межкристаллитную прочность.

Механическое изнашивание, усиливаемое явлениями коррозии, называют коррозионно-механическим изнашиванием.

Виды коррозионно-механического изнашивания:

· окислительное,

· фреттинг-коррозия,

· изнашивание в средах, являющихся электролитами.

Окислительное изнашивание происходит при наличии на поверхностях трения окисных пленок, предотвращающих сближение контактирующих поверхностей до расстояния, на котором происходит их схватывание. По мере износа окисные пленки вновь восстанавливаются вследствие взаимодействия металла с кислородом воздуха.

Фреттинг-коррозия - процесс изнашивания, представляющий собой сочетание фреттинга с коррозией. Фреттингом называют особый вид изнашивания контактирующих поверхностей, совершающих под нагрузкой очень малые повторные относительные перемещения, например, продольные вибрации.

Изнашивание в средах, являющихся электролитами, представляет собой сочетание механического изнашивания с коррозией.

Дата добавления: 2014-01-07