Vật liệu mài mòn – Cơ khí, ăn mòn và dính

Mặc là một quá trình diễn ra thông qua tiếp xúc. Kết quả là, các hạt vật chất tách ra và các mảnh vỡ được tạo ra làm nó nhanh hơn. Các phép đo chi tiết giảm dần có nghĩa là khoảng cách mở rộng giữa các bộ phận. Điều này dẫn đến tiếng gõ và tiếng ồn khó hơn, làm giảm đáng kể tuổi thọ của máy.

Nó có mặt trong tất cả các loại điều kiện và vật liệu, có thể là nhựa, kết cấu thép hoặc thép không gỉ . Ngay cả thép chịu mài mòn cũng không chịu nổi những tác động này. Các tính chất cơ học phù hợp của vật liệu vẫn có thể làm giảm tốc độ mài mòn. Có thể theo dõi hao mòn vật liệu bằng cách sử dụng một loạt các phương pháp kiểm tra không phá hủy để xác nhận rằng sản phẩm đang sử dụng vẫn nằm trong giới hạn hoạt động cho phép.

Cơ chế mặc khác nhau. Chúng có thể là cả vật lý và hóa học. Những lý do được phân loại là cơ học, ăn mòn và chất kết dính.

Hao mòn cơ học

Hao mòn cơ học là loại xuống cấp đơn giản nhất. Nó xảy ra mỗi khi các bộ phận hoặc hạt chà xát hoặc va vào nhau. Sau đó, các mẩu vật liệu nhỏ rơi ra, tiếp tục đẩy nhanh quá trình.

Mài mòn

Cơ học mài mòn

Hiệu ứng biến dạng của các hạt nhỏ hoặc phần nhô ra trên bề mặt trong quá trình ma sát tạo ra mài mòn mài mòn. Nó xảy ra khi một vật liệu cứng hơn vật liệu kia, trong khi vật liệu mềm hơn là nạn nhân. Ba cơ chế chính của mài mòn mài mòn:

  • Cắt – loại bỏ vật liệu (như tiện)
  • Sự phân mảnh – hậu quả của việc cắt, hình thành các vết nứt và các mảnh bị mài mòn thêm
  • Cày – chuyển vật liệu sang hai bên theo hướng cào

Các hạt mài mòn có thể xâm nhập vào hệ thống bằng chất bôi trơn, từ không khí hoặc là mảnh vụn từ lần mài mòn trước đó. Mài mòn là mối nguy hiểm trong nhiều lĩnh vực có thể tìm thấy loại mảnh nhỏ này. Một số ví dụ là thiết bị khai thác và khoan, máy móc nông nghiệp và xây dựng.

Ăn mòn

Nguyên nhân mài mòn ăn mòn là do các hạt rắn va chạm vào chất lỏng và khí. Về bản chất, chuyển động trượt ngắn của các hạt trên bề mặt làm suy giảm nó. Hiệu quả của mài mòn ăn mòn được xác định bởi tốc độ, hình dạng và độ cứng của các hạt.

Tuy nhiên, yếu tố quan trọng nhất là góc gặp nhau của các mảnh mài mòn và bề mặt xuống cấp. Trong trường hợp vật liệu dẻo, độ mài mòn tối đa diễn ra ở các góc nhỏ (khoảng 20°). Mặt khác, các vật liệu giòn phản ứng khác nhau – độ mài mòn tối đa ở các góc lớn (khoảng 90°).

Nếu các hạt mài mòn ở trong chất lỏng, cơ chế này được gọi là xói mòn thủy lực. Ví dụ về nó xảy ra bao gồm máy trộn, lò phản ứng, máy bơm, tua-bin thủy điện, v.v.

Nếu các điều kiện tương tự xảy ra trong khí, nó được gọi là hao mòn khí. Các hiệu ứng được thể hiện rõ ràng trong các hệ thống thông gió, thiết bị vận chuyển khí nén, cánh quạt máy bay, v.v.

Cavitation mặc

Biểu đồ áp suất hơi nước bão hòa

Cavitation wear chỉ xuất hiện trong môi trường có chất lỏng. Có bong bóng nhỏ trong mọi chất lỏng. Khi áp suất của chất lỏng giảm xuống dưới áp suất của hơi bão hòa, các bong bóng đã có trước tiên sẽ tăng kích thước. Sau đó, khi áp suất tăng trở lại, bong bóng tạo bọt sẽ nổ ở tốc độ cao lên tới 1000 m/s. Điều này có thể diễn ra với tần suất lớn, lên đến 1000 lần mỗi giây và dẫn đến nhiều cú sốc thủy lực cũng như rung động.

Xâm thực!  giải thích HD

Xâm thực! giải thích HD

Khi tiếp xúc với bề mặt kim loại, về bản chất, hiện tượng xâm thực sẽ tấn công bề mặt đó. Nó ăn mòn vật liệu, liên tục tạo ra những đốm nhỏ. Một dấu hiệu nhận biết về sự xâm thực là âm thanh nứt vỡ hoặc lạch cạch mà nó tạo ra. Do đó, việc nghe thấy những tiếng ồn như vậy trong máy bơm, đường ống và những thứ tương tự nên được coi là một lời cảnh báo.

Xuống cấp

Tải trọng tiếp xúc có chu kỳ gây ra mài mòn mỏi. Nó xảy ra khi tải trọng cao hơn độ bền mỏi của vật liệu . Tải trọng này được áp dụng nhiều lần và kết quả là một bề mặt bị biến dạng. Sau một thời gian, các vết nứt xuất hiện và sự mài mòn liên tục làm lỏng lẻo các bộ phận của vật liệu. Điều này tiếp tục đẩy nhanh quá trình.

Mệt mỏi xuất hiện trong cả lăn và trượt. Do đó, các bộ phận chuyển động cần được bôi trơn. Bôi trơn ngăn cách các bộ phận bằng một lớp mỏng, giảm ma sát. Nhưng hiệu quả vẫn diễn ra ở một mức độ nào đó. Mòn do mỏi làm hỏng vòng bi, đường ray xe lửa, bánh xe lửa, …

Một loại mài mòn khác là ăn mòn, đặc biệt phổ biến với kim loại màu . Nó còn được gọi là mài mòn cơ học do ăn mòn vì trong trường hợp này, mài mòn cơ học đi kèm với ăn mòn. Các danh mục phụ của nó là mài mòn do oxy hóa và mài mòn do ăn mòn.

Mòn oxy hóa

Mặc oxy hóa là loại mài mòn ăn mòn phổ biến nhất. Với mài mòn oxy hóa, vật liệu phản ứng với oxy. Ma sát gây ra sự hình thành một lớp có cấu trúc giàu oxit đặc biệt có độ dày chỉ 1 µm. Một lớp mỏng như vậy được gọi là một bộ phim. Bên dưới phim là một lớp vật liệu bị biến dạng được đặc trưng bởi mật độ trật khớp cao.

Trong trường hợp mài mòn oxy hóa thông thường, chỉ có cấu trúc bề mặt bị loại bỏ bởi các tác động cơ học. Màng oxit liên tục tự đổi mới khiến quá trình này diễn ra liên tục. Tốc độ mài mòn oxy hóa phụ thuộc vào nhiệt độ.

Ăn mòn ăn mòn

Sự mài mòn do ăn mòn gây ra bởi các bề mặt kết nối liên tục dao động với biên độ nhỏ (20…30 µm). Thông thường, sự ăn mòn đi kèm với chuyển động này. Sự phá vỡ liên tục của lớp oxy hóa vừa mới hình thành và làm mới lớp này sẽ gây ra sự mài mòn. Loại mài mòn này có trong ổ trục, ly hợp và khớp bánh răng, các kết nối bắt vít, v.v.

Chất kết dính

chất kết dính

Một kiểu mặc khác nhưng không có bất kỳ nhóm phụ nào. Độ bám dính được đặc trưng bởi các hạt của một bề mặt dính vào bề mặt khác thông qua các lực phân tử. Nó dẫn đến việc các bộ phận đang chuyển động dừng lại đột ngột, điều này có thể dẫn đến hỏng hóc.

Sự mài mòn của keo xảy ra ở tốc độ thấp (lên đến 0,6 m/s) và tốc độ cao (trên 0,6 m/s). Với tốc độ thấp, cường độ nén vượt qua cường độ năng suất của vật liệu và thiếu chất bôi trơn hoặc lớp oxy hóa. Với tốc độ cao, cường độ nén cao và nhiệt độ tăng lên tới 1500 ° C. Cả hai kịch bản đều gây ra sự hao mòn chất kết dính.

CÔNG TY CỔ PHẦN DIMEC

Hotline: 0966.92.0404

Email: info@dimec.vn

Website: dimec.vn

Trụ sở chính: Số 285 Phúc Lợi, P. Phúc Lợi, Q. Long Biên, TP. Hà Nội

CN Đà Nẵng: Lô 11, Khu A4, đường Nguyễn Sinh Sắc, P. Hòa

Bài viết liên quan

0966.92.0404