Các loại mặc: phân loại và đặc điểm của mặc

2024 Tác giả: Howard Calhoun | [email protected]. Sửa đổi lần cuối: 2023-12-17 10:44

mòn được hiểu là sự phá hủy dần dần bề mặt ma sát của các cặp khác nhau. Có nhiều kiểu mặc. Chúng là do nhiều lý do khác nhau. Nhưng tất cả chúng đều có một điểm chung - các hạt được tách ra khỏi vật liệu cơ bản. Điều này dẫn đến sự gián đoạn hoạt động của các cơ chế và trong những trường hợp khác có thể gây ra sự cố của chúng. Các khoảng trống trong các khớp tăng lên, các cuộc đổ bộ bắt đầu bị đánh bại do sự hình thành của một phản ứng dữ dội đáng kể. Bài viết này thảo luận về các loại quần áo chính, đưa ra các đặc điểm và phân loại chung của chúng.

Tính năng mài mòn

Chất mài mòn là vật liệu phân tán mịn có nguồn gốc tự nhiên hoặc nhân tạo, có độ cứng đáng kể đủ để làm xước các vật liệu kém cứng hơn.

Loại mài mòn bề mặt, trong đó có sự phá hủy cấu trúc và tính toàn vẹn của lớp bề mặt khitương tác với các vi hạt rắn được gọi là mài mòn. Cần phải hủy bỏ rằng đối với kiểu phá hủy này, vận tốc ma sát phải rất đáng kể (vài mét trên giây). Mặc dù hoạt động kéo dài, sự phá hủy vẫn xảy ra ngay cả ở tốc độ và lực kẹp thấp hơn.

Vai trò của chất mài mòn có thể vừa là vật cố định (pha rắn của thép và hợp kim) vừa là vật thể lạ di chuyển rơi vào vùng tiếp xúc của bề mặt cọ xát (cát, bụi và những thứ khác).

Các yếu tố sau ảnh hưởng đến lượng mài mòn và cường độ của nó:

• bản chất nguồn gốc của các hạt mài mòn;
• cơ chế hoạt động môi trường (mức độ hung hãn);
• tính chất vật liệu của cặp ma sát;
• tải tác động;
• chỉ báo nhiệt độ và nhiều chỉ số khác.

Mài mòn với các hạt (hạt) cứng

Loại mài mòn cơ học này xảy ra khi hạt mài tiếp xúc với kim loại hoặc vật liệu khác. Chỉ số độ cứng của các hạt như vậy vượt quá đáng kể chỉ số độ cứng của chính kim loại. Điều này dẫn đến biến dạng vật liệu của các cặp ma sát, xuất hiện ứng suất mỏi và mài mòn bề mặt.

Nếu cơ chế hoạt động trong điều kiện tải luân phiên thường xuyên, thì tác động có hại của chất mài mòn sẽ được tăng cường. Trong trường hợp này, hạt mài không chỉ để lại vết mà còn có vết lõm trên bề mặt kim loại.

Với sự gia tăng thành phần chất mài mòn,mài mòn. Các hạt mài rất cứng, nhưng đồng thời cũng giòn. Do đó, những vật thể lớn có thể được mài thành những vật thể nhỏ hơn.

Tính năng chống mài mòn oxy hóa

Loại mòn này xảy ra khi một lớp màng oxit lỏng xuất hiện trên bề mặt của các bộ phận cọ xát, lớp màng này nhanh chóng bị bong ra khỏi bề mặt do ma sát. Hầu hết các vật liệu kỹ thuật có xu hướng bị oxy hóa trong không khí ở nhiệt độ cao. Do đó, các cơ cấu hoạt động mà không cần bôi trơn và không có hệ thống làm mát sẽ có thể bị loại mòn các bộ phận này.

Tốc độ phá hủy màng oxit càng lớn và tốc độ hình thành càng lớn thì độ mài mòn bề mặt càng mạnh.

Loại mòn này là điển hình cho các khớp có bản lề và bắt vít, các cơ cấu treo khác nhau, và thực sự cho tất cả các thiết bị hoạt động mà không cần bôi trơn.

Với sự gia tăng tốc độ ma sát, nhiệt độ của bề mặt cọ xát tăng lên. Điều này dẫn đến việc tăng cường các quá trình phá hoại. Việc tăng tải sốc cũng có tác động tương tự.

Mòn do biến dạng dẻo

Loại mòn này của các bộ phận máy là điển hình cho các đơn vị có tải trọng cao. Bản chất của nó nằm ở việc thay đổi hình dạng hình học của sản phẩm dưới tác động của tải trọng đáng kể.

Nó là điển hình nhất cho các kết nối có khóa và có trục, cũng như các chủ đề, chân, v.v.

Tương tựcác biến dạng cũng có thể xảy ra ở các khớp bánh răng. Và họ không cần phải nhanh. Tải trọng là yếu tố quan trọng ở đây.

Thường những biến dạng như vậy sẽ xuất hiện trên đường ray và bánh xe của toa xe. Để ngăn ngừa, cần tổ chức ngăn chặn và kiểm tra kịp thời các yếu tố cấu trúc.

mòn do sứt mẻ

Việc phân loại các loại hao mòn đã trình bày sẽ không hoàn chỉnh nếu chúng ta không để ý đến cái gọi là mòn do sứt mẻ. Bản chất của nó như sau. Trong các điều kiện vận hành khắc nghiệt (có thể thậm chí là khắc nghiệt), các lớp bề mặt của các bộ phận cọ xát trải qua quá trình biến đổi cấu trúc và pha. Các lý do trong các trường hợp khác nhau là nhiệt độ cao, điều kiện sưởi ấm và làm mát, áp suất cao, và những lý do khác. Các thuộc tính của các lớp kết quả khác biệt đáng kể so với các đặc tính của vật liệu ban đầu. Theo quy luật, các pha này giòn và gãy khi chịu tải.

Vì vậy, các sọc trắng đặc trưng hình thành trên thép và gang trong quá trình ma sát mà không cần bôi trơn. Những khu vực này không thể được khắc ngay cả với dung dịch axit nitric hoặc hydrofluoric trong rượu. Các chuyên gia trong lĩnh vực khoa học kim loại gọi sự hình thành này là một lớp màu trắng. Nó có độ cứng Rockwell khá cao và rất giòn. Một phòng thí nghiệm đã thực hiện phân tích giai đoạn và cấu trúc của lớp màu trắng. Hóa ra nó là một hỗn hợp cơ học của mactenxit và xi măng. Nó cũng chứa một lượng nhỏ ferit. Điều cuối cùng trong đónhỏ và nó không thể làm giảm độ cứng.

Sự hình thành (tổng hợp) chất này kèm theo sự xuất hiện của các lực kéo và nén có hại bên trong. Khi các vectơ của ứng suất bên trong trùng với tải trọng bên ngoài lên bộ phận, các vết nứt nhỏ hình thành trên bề mặt của nó trong vùng của lớp màu trắng. Các vết nứt siêu nhỏ này là bộ tập trung ứng suất và bộ tích tụ, dẫn đến tình trạng toàn bộ sản phẩm bị gãy giòn.

Mặc do Ăn mòn Fetting

Quá trình này xảy ra trên các bề mặt tiếp xúc gần nhau. Lý do là sự biến động. Cần lưu ý rằng vật liệu của thân của cặp ma sát có thể rất khác nhau (kim loại-kim loại hoặc phi kim loại-kim loại).

Hiện tượng này đã xảy ra ở mức dịch chuyển tối thiểu của các vật thể (khoảng 0,025 micromet).

Kết quả của sự dao động, các tâm ăn mòn xuất hiện trên bề mặt, phát triển và dẫn đến phá hủy lớp bề mặt.

Mặc bởi sự xâm thực rung động

Loại mòn này xảy ra khi sản phẩm hoạt động trong môi trường lỏng. Mặc dù nó cũng có thể xảy ra khi một tia chất lỏng va vào một bộ phận của máy móc hoặc cơ cấu. Vật lý của quá trình này như sau. Áp suất chất lỏng tại ranh giới pha (giữa chất lỏng và chất rắn) giảm xuống, dẫn đến sự xuất hiện của cái gọi là bong bóng cavitation. Cường độ của sự mài mòn này phụ thuộc vào thành phần không khí trong chất lỏng và áp suất bên ngoài.

Rung động âm thanh có thể đóng vai trò như một chất xúc tác. Đặc biệt có hại trong trường hợp này là những rung động của phổ siêu âm. Rất thường xuyên, hiện tượng có hại như vậy xảy ra ở các bộ phận cọ xát của động cơ đốt trong. Nghiên cứu cho thấy cavitation âm thanh mòn nhanh hơn ma sát từ ba đến bốn lần.

mòn do nứt nhiệt

Vấn đề này là điển hình đối với bánh xe của toa xe lửa và đầu máy xe lửa. Trong quá trình chuyển động của tàu, người lái tàu thường phải giảm tốc độ. Điều này làm cho bánh xe bị trượt và nóng lên. Khi tăng tốc độ, bề mặt chà xát nguội đi khá nhanh. Vòng quay nhiệt như vậy dẫn đến sự hình thành nhiều vết nứt trên bề mặt của bánh xe. Điều này làm tăng tốc độ mài mòn của sản phẩm một cách đáng kể. Hiện nay, thép hợp kim đặc biệt được sử dụng để sản xuất bánh xe đường sắt. Nhưng trước đó thép có chất lượng bình thường đã được sử dụng. Bánh xe cũ vẫn được sử dụng trên nhiều chuyến tàu ngày nay, vì vậy vấn đề này vẫn còn liên quan.

Cách xử lý vết nứt do nhiệt

Biện pháp hiệu quả nhất để chống lại các vết nứt do nhiệt là cung cấp khả năng làm mát chuyên sâu. Dầu và mỡ bôi trơn đặc biệt có thể được sử dụng cho việc này. Trong trường hợp bánh xe lửa, biện pháp này, vì những lý do rõ ràng, là không phù hợp. Trong trường hợp này, bạn có thể dựa vào thành phần hóa học của vật liệu và chọn loại thép có lợi hơn từ quan điểm này. Một số loại thép hợp kim có hệ số giãn nở thấp. Và đặc tính này có thể được sử dụng để tạo lợi thế.

Một sốtính năng mài mòn xói mòn

Xem xét các loại ma sát và mài mòn, chúng ta không thể bỏ qua cái gọi là mài mòn. Nói một cách dễ hiểu, đây là sự phá hủy các bề mặt dưới tác động của môi trường.

Trong kỹ thuật, khái niệm này dùng để chỉ sự phá hủy bề mặt của các bộ phận máy và cụm cơ cấu dưới tác động của các yếu tố môi trường. Các yếu tố ảnh hưởng đó bao gồm luồng không khí và chất lỏng, hơi nước hoặc các loại khí khác nhau. Nguyên nhân của sự mài mòn, như trước đây, là do ma sát. Chỉ trong trường hợp này, không phải các hạt mài mòn mà là các phân tử khí hoặc chất lỏng tác động lên bề mặt.

Microcracks xuất hiện trong quá trình này. Các phân tử chất lỏng và hơi nước dưới áp suất cao thâm nhập vào chúng và góp phần phá hủy tất cả các lớp bề mặt của sản phẩm.

Chất lỏng hoặc hơi nước cũng có thể chứa các hạt mài mòn ở dạng huyền phù. Trong trường hợp này, hỗn hợp như vậy sẽ gây ra sự phá hủy ăn mòn và mài mòn.

Mệt mỏi mặc và đặc điểm của nó

Các loại mài mòn và vi phạm hình học rất đa dạng. Nhiều vấn đề đối với các kỹ sư thiết kế và kỹ sư cơ khí là do hiện tượng mỏi bề mặt của các bộ phận. "Căn bệnh" này rất quỷ quyệt. Hiện tượng mỏi mòn xảy ra ở các bộ phận hoạt động lâu dài trong điều kiện tải xoay chiều. Đây là một "bệnh" đặc trưng của khớp bánh răng.

Loại mài mòn này đi kèm với việc bắt đầu xuất hiện các vết nứt trên bề mặt và sự xâm nhập của chúngsâu vào sản phẩm. Toàn bộ mạng lưới các vết nứt nhỏ như vậy xuất hiện trên một diện tích bề mặt không đáng kể. Dưới tác động của áp suất và nhiệt độ, các mảnh kim loại nhỏ khác nhau bong ra khỏi phần thân chính và rơi ra. Một vai trò quan trọng trong quá trình này là do chất bôi trơn (dầu), chất này thâm nhập vào các vết nứt nhỏ và thúc đẩy sự phá hủy.