49. Абразивное изнашивание

Абразивное изнашивание относится к наиболее интенсивным видам механического разрушения поверхности, возникающим в результате режущего или царапающего действия на нее твердых частиц, находящихся в свободном или закрепленном состоянии.

Необходимым условием проявления абразивного изнашивания является меньшая твердость поверхностного слоя детали по сравнению с абразивом. Наиболее распространенным абразивом является обычный кварцевый песок, который входит в состав грунтов, почв и пыли и является основным агентом, вызывающим изнашивание деталей. Абразивными частицами могут быть окалина, руда, уголь, структурные составляющие одного из сопряженных тел, продукты износа.

Основным признаком проявления абразивного изнашивания поверхности трения является наличие на ней хорошо различимых рисок, мелких царапин и углублений различной протяженности, ориентированных в направлении движения. Образование рисок и углублений на поверхности трения имеет двоякое происхождение. Риски и углубления образуются в результате отделения материала в виде микростружки, когда материал достаточно твердый и малопластичный, или это след, образованный вытеснением материала в отвалы, когда микрорезание не происходит из-за его высокой пластичности. Вытеснение абразивной частицей материала в отвалы - первый этап разрушения поверхности. При движении последующих абразивных частиц вблизи ранее образованных отвалов на их боковых поверхностях происходит повторное передеформирование и переориентация материала отвалов в сторону риски или его отделение от поверхности изнашивания.

50. Эрозионное изнашивание.

Эрозионное изнашивание происходит при воздействии на поверхность материала потока жидкости или газа.

В зависимости от вида воздействующих сред вещества различают гидроэрозионные, газоэрозионные, электроэрозионные виды изнашивания, а также кавитацию и абляцию.

Характерной особенностью проявления эрозионного изнашивания является образование неровностей и огрубление поверхности в результате удаления локальных микрообъемов материала при воздействии потока среды.

Интенсивность эрозионного изнашивания зависит от скорости потока, угла атаки, механических свойств и концентрации воздействующих частиц, агрессивности среды, физико-механических и химических характеристик поверхностных и приповерхностных слоев материала.

Гидроэрозионное изнашивание представляет собой изнашивание в результате воздействия на твердое тело потока жидкости. Разрушение твердого тела обусловлено трением и ударами сплошного потока о поверхность. Трение вызывает расшатывание и вымывание микрообъемов материала. Скорость изнашивания в этом случае мала. Динамическое (ударное) воздействие потока или струи способно в зависимости от свойств материала вырывать объемы материала или группы зерен с неблагоприятной ориентацией в отношении к действующим силам. В пластичных материалах, обладающих способностью к наклепу, вначале накапливаются микропластические деформации отдельных участков, а когда их способность к упрочнению исчерпается, они разрушаются и удаляются. Жидкость, внедряющаяся в образовавшиеся при ударах микротрещины, раздвигает подобно клину боковые стенки.

Гидроэрозионному изнашиванию подвержены острые кромки золотников гидравлических агрегатов, клапаны запорных и регулирующих устройств гидравлических систем и т.д.

Кавитационное изнашивание. При воздействии на твердое тело потока жидкости, содержащего пузырьки газа, которые схлопываются вблизи поверхности гидроэрозионное изнашивание переходит в кавитационное изнашивание.