Виды и характеристики процессов изнашивания.

В зависимости от количества внешних и внутренних факторов в материалах возникают сложные явления, сочетание которых определяет видизнашивания.

Механическое изнашивание– это изнашивание в результате механических воздействий.Абразивное изнашивание – это механическое изнашивание материалав результате, в основном, режущего или царапающего действия на неготвердых частиц, находящихся в свободном или закрепленном состоянии.Из всех видов изнашивания наиболее распространено абразивное. Примером может быть изнашивание втулок цилиндров и поршней двигателей,дейдвудных подшипников и др.

Изнашивание при заедании – это механическое изнашивание в результате схватывания, глубинного вырывания материала и переноса его с одной поверхности трения на другую, а также воздействия возникающихт неровностей на сопряженную поверхность; встречается на контактнойповерхности зубьев тяжело нагруженных зубчатых передач при «срывах»в режиме смазки.

Усталостное изнашивание – механическое изнашивание в результате усталостного разрушения под действием повторно-переменных напряжений.Свойство материала противостоять усталости называют выносливостью.Пример – шарики и ролики подшипников качения, зубья зубчатых передач,растрескивание и выкрашивание антифрикционного материала подшипниковскольжения.

Изнашивание при фреттинге – это механическое изнашивание соприкасающихся тел при малых колебательных относительных перемещениях; встречается на посадочных поверхностях вкладышей рамовых подшипников тяжелонагруженных двигателей внутреннего сгорания (ДВС).

Эрозионное изнашивание – это механическое изнашивание в результатевоздействия потока жидкости и (или) газа: ему подвергаются гребные винты, рабочие колеса центробежных и осевых насосов, наружные и внутренние поверхности нагрева паровых водотрубных котлов, лопатки паровых игазовых турбин и др.

Различают гидроэрозионное и газоэрозионное изнашивание – соответственно эрозионное изнашивание в результате воздействия

потока жидкости или газа.

Кавитационное изнашивание – гидроэрозионное изнашивание придвижении твердого тела относительно жидкости с явлением кавитации.

Гидроабразивное (газоабразивное) изнашивание – это результат действия твердых частиц, взвешенных в жидкости (газе) и перемещающихсяотносительно изнашивающегося тела. Наблюдается в трубопроводах, укромок лопаток газовых турбин и т.п.

Электроэрозионное изнашивание – это эрозионное изнашивание поверхности в результате воздействия разрядов при прохождении электрического тока; отмечается на электроконтактах.

Коррозионно-механическое изнашивание– это изнашивание в результате механического воздействия, сопровождаемого химическим и(или) электрическим взаимодействием материала со средой; характернодля шеек вала насосов, работающих в морской воде.

Окислительное изнашивание – это коррозионно-механическое изнашивание, при котором основное влияние на изнашивание имеет химическаяреакция материала с кислородом или окисляющей окружающей средой.

Изнашивание при фреттинг-коррозии – это коррозионно-механическое изнашивание соприкасающихся тел при малых колебательных относительных перемещениях, вызванных вибрациями, возвратнопоступательным перемещением, периодическим изгибом или скручиванием и т.п. Наличие проскальзывания между сопряженными поверхностями – необходимое условие возникновения фреттинг-коррозии. При фреттинг-коррозии значительно ухудшается качество поверхностных слоев(повышенная шероховатость, каверны, подповерхностные микротрещины), что приводит к существенному снижению усталостной прочностидеталей. Чаще всего фреттинг-коррозия развивается при прессовых посадках на вращающихся валах, в шлицевых, шпоночных, болтовых, винтовых и заклепочных соединениях.

В процессе изнашивания все перечисленные явления происходят часто одновременно, но одно из них обычно является ведущим, определяющим износ, остальные ему сопутствуют.Рядом исследований установлено существование в узлах трения машин

и механизмов явления водородного изнашивания, представляющего собойцепь физико-химических процессов, осуществление которых обусловленотрением: выделение водорода из смазки или твердого тела, переход его на стальное контртело и разрушение поверхностного слоя стали.Как установлено исследованиями, все процессы изнашивания протекают аналогично.

В процессе приработки поверхностей трения имеет место, как правило, более интенсивное изнашивание трущихся поверхностей и повышенное тепловыделение, сопровождающееся некоторым изменением физико-механических свойств поверхностных слоев материала и микрогеометрииповерхностей.

После приработки наступает период установившегося изнашивания,характеризующийся минимальной интенсивностью для заданных условийтрения. Далее наступает период катастрофического износа или периодаварийной эксплуатации, так как в любой момент времени может произойти поломка детали или механизма.