Дистрибьютор смазочных материалов и технических жидкостей

Виды износа и коррозии26.07.2016

Износ – разрушение поверхности материала в результате трения или коррозии. Когда говорят об износе в технике, почти всегда подразумевают износ, происходящий в результате трения. Коррозионный износ оговаривается особо. 
Износ выражается в изменении геометрической формы и размеров трущихся поверхностей. В результате зазоры между ними отклоняются от конструктивно допустимых. 
В зависимости от условий процесса износ бывает следующих видов: 
— абразивный, происходящий в результате попадания абразивных частиц (пыли, окалины, частиц нагара и т.д.) между трущимися поверхностями. Абразивный износ характерен, например, для сельскохозяйственной техники. Чтобы его избежать, необходимо обеспечивать высокую чистоту топлива, масла и воздуха; 
— адгезионный, который происходит в результате микросхватывания поверхностей при граничном трении. На него влияют трибологические свойства материала, несущая способность масла, условия работы: нагрузки и температуры; 
— питтинг – специфический вид износа, представляющий собой выкрашивание в результате усталости металла при ударных нагрузках. Питтинг часто проявляется на зубьях шестерен – там, где происходит их зацепление, на толкателях клапанов, иногда – на шариках и роликах подшипников качения. Единой теории питтинга нет. Обычно полагают, что на первом этапе образуются микротрещины – результат сдвиговых напряжений в области контакта. Затем микротрещины развиваются в серые пятна – оспины. Если процесс происходит в среде смазывающего вещества, то он ускоряется за счет эффекта Ребиндера* и просто гидравлических ударов в результате проникновения масла в трещины. Эти представления подтверждаются тем, что при абразивном износе питтинг уменьшается (стираются микротрещины). Он уменьшается также в присутствии присадок, уменьшающих напряжения сдвига, таких как дисульфид молибдена или графит (смотрите также статью по методам испытания промышленных трансмиссионных масел, а именно Тест Flender на образование серых пятен, а также статью о маслах ADDINOL ECO Gear серий М и S с комбинацией присадок Surftec® *); 
— фреттинг-коррозия наблюдается при трении плотно сжатых или катящихся друг по другу деталей, если в результате вибрации между их поверхностями происходит микроскопические смещения. При этом поверхность как бы размывается. Первые стадии фреттинг-коррозии – такие же, как и при питтинге: образование микротрещин и развитие их в осповидные пятна износа и бляшки. Затем материал трущихся поверхностей вступает в реакцию со смазывающим веществом и кислородом воздуха. На пове6рхности трения появляется очень липкий черный или красно-коричневый слой, содержащий оксиды железа; 
— коррозионный – это результат коррозии. Коррозионному износу особенно подвержены детали, контактирующие с продуктами сгорания топлив. 

В свою очередь коррозия бывает: 
— электрохимическая коррозия; 
— химическая коррозия; 
— низкотемпературная коррозия; 
— газовая коррозия; 
— ванадиевая коррозия.

Известен также процесс, называемый бринеллированием (эффект Бринелля*). Он характерен для игольчатых подшипников, например, карданных шарниров. Их кольца не вращаются, а только колеблются одно относительно другого. В результате происходит образование канавок на дорожках в местах их контакта с иголками. При сильном бринеллировании люфт в шарнире увеличивается и карданный вал начинает шуметь.

Режимы смазки.

Существуют три режима смазки:
1). Жидкостной (гидродинамический), коэффициент трения 0,002 — 0,01м; 
2). Полужидкостной (смешанный), коэффициент трения 0,01 – 0,2м; 
3). Граничный, коэффициент трения 0,05 – 0,4м. 
Эти режимы реализуются при определенных условиях, зависящих от таких параметров процесса смазки, как вязкость масла, скорость перемещения движущихся поверхностей и приложенная удельная нагрузка. 
Режим жидкостной (гидродинамический) смазки имеет место при наличии между трущимися поверхностями масляного слоя, находящегося под давлением и препятствующего их непосредственному контакту. При этом потери на трение в узле минимальны, так как зависят в основном только от вязкости смазочного материала. 
При снижении толщины смазочного слоя или его разрушения, что наблюдается при уменьшении вязкости масла и частоты вращения, а также увеличении нагрузки, трущиеся пары начинают работать в режимах полужидкостной или граничной смазки, т.е. с непосредственным контактом сопряженных деталей. В этих случаях смазку трущихся поверхностей обеспечивают формируемые на них граничные пленки из полярных молекул смазочной среды. Свойства этих пленок отличаются от объемных свойств смазочного материала. Коэффициент трения при граничной смазке зависит не от вязкости масла, а от наличия в нем и эффективности поверхностно-активных веществ (присадок), имеющих полярные молекулы. 
Механизм образования граничных пленок основан на физической и химической адсорбции молекул смазочной среды на трущихся поверхностях. При наличии таких пленок (физическая адсорбция) сила трения снижается по сравнению с трением без смазки в 2-10 раз, а износ сопряженных поверхностей уменьшается в сотни раз. Хемосорбированные пленки препятствуют свариванию поверхностей и их задиру при высоких нагрузках. 
Полужидкостный (смешанный) режим смазки сочетает особенности гидродинамического и граничного режимов. Нагрузка частично воспринимается масляной пленкой (гидродинамическая смазка) и частично микронеровностями поверхностей контакта соприкасающихся деталей (граничная смазка). 

К слову сказать, большинство специальных смазочных материалов HUSKEY и SLIPKOTE разработаны для смешанного и граничного режимов смазки, при которых обычные смазочные материалы просто не могут работать! 

Источник: Гнатченко И. И. и др. Автомобильные масла, смазки, присадки: Справочное пособие. – М.: ООО «Издательство АСТ»; СПб.: ООО «Издательство „Полигон“, 2000. – стр. 21-23.

Примечание*: 
Эффект Ребиндера — явление адсорбционного влияния среды на механические свойства и структуру твердых тел. Сущность этого явления состоит в облегчении деформирования и разрушения твердых тел и самопроизвольном протекании в них структурных изменений в результате понижения их свободной поверхностной энергии при контакте со средой, содержащей вещества, способные к адсорбции на межфазной поверхности. Проявляется лишь при совместном действии среды данном случае смазочного материала) и механических напряжений. Суть эффекта состоит в снижении прочности и возникновении хрупкости, уменьшении долговечности, облегчения диспергирования. Эффект открыт русским учёным, академиком П. А. Ребиндером в 1928 году.
Эффект Бринелля — явление возникновения канавок (бороздок) на местах контакта рабочих групп подшипников (шарики, ролики или иглы) с их обоймами, наиболее характерен для игольчатых подшипников. Метод Бринелля — определение твердости металлов вдавливанием в испытуемый образец стального закаленного шарика. Твердость по Бринеллю указывается в единицах НВ (Hardness Brinell). Названы по имени шведского инженера Ю. А. Бринелля.

Просмотров: 179