2. Условия работы и характер износа деталей оборудования и технологического инструмента. Виды изнашивания

2.1. Условия работы и характер износа деталей оборудования и технологического инструмента

Детали и узлы оборудования, подвергающиеся в процессе эксплуатации воздействию нагрузок и других факторов, изнашиваются и разрушаются.

Отказы деталей оборудования можно квалифицировать по их разрушению:

1) Разрушения от статических нагрузок. Под статическими нагрузками понимаются однократные или мало повторяющиеся нагрузки, когда усталостное разрушение не успевает развиться:

- пластические деформации возникают при перегрузке деталей из пластичных металлов. При этом появляется отклонение формы детали от первоначальной (удлинение, изгиб, вмятины и т.д.);

- вязкий излом – разрушение детали, которому предшествует значительная пластическая деформация;

- хрупкий излом – разрушение детали, которому не предшествует пластическая деформация (низкая температура, большое остаточное напряжение, ударная нагрузка на детали из малопластичных материалов при большой концентрации напряжений, тепловое охрупчивание);

- ползучесть – процесс медленного непрерывного нарастания пластической деформации при длительном статическом нагружении;

2) Разрушение от переменных нагрузок. Под переменными следует понимать изменяющиеся во времени с определённой частотой нагрузки, которые приводят к усталостному излому:

- усталостный излом – это разрушение детали в результате действия переменных напряжений, превышающих предел выносливости σ_-1, но по величине не превосходящих предел текучести σ_т материала;

- разрушения от действия упруго-пластических деформаций (малоцикловая усталость) происходит при переменных напряжениях, превышающих предел текучести (малоцикловое нагружение при числе циклов N = 1·10⁴…5·10⁴);

- разрушение из-за усталостного выкрашивания происходит в результате возникновения на контактных поверхностях циклических напряжений сжатия (появляются углубления, превращающиеся в раковины);

- разрушения из-за коррозионной усталости возникают в результате совместного действия переменных напряжений и коррозионно-активной среды (возникают трещины внутри кристаллических решёток);

- разрушения из-за термической усталости возникают при длительном воздействии циклически изменяющихся тепловых напряжений;

- эрозийный износ является результатом механического ударного воздействия на поверхность детали жидких и твёрдых частиц, движущихся с большой скоростью и обладающих запасом кинетической энергии, или при воздействии волн кавитационного происхождения (часто с процессом коррозии);

- кавитационный износ – хрупкое разрушение поверхностей деталей в результате гидравлических ударов;

- коррозия металлов и сплавов представляет собой их разрушение в результате химического или электрохимического действия среды (атмосферная, электрохимическая и газовая или химическая) – разрушение всегда начинается с поверхности детали;

- коррозионное растрескивание поверхности – один из опасных видов коррозионного разрушения возникает при одновременном действии коррозионной среды и статических или повторно-статических нагрузок.