Механизм изнашивания металлических поверхностей

а) Микрорезание. При внедрении на достаточную глубину твёрдая частица сопряженной поверхности, абразива или продукта износа может произвести микрорезание материала с образованием микростружки.

б) Царапание. Вдавившийся участок или частица при скольжении оттесняет перед собой и в стороны и поднимает под себя материал, оставляя царапину.

в) Отслаивание. Поверхность трения покрывается царапинами расположенными почти параллельно пути скольжения, а между царапинами располагается материал, претерпевший многократную пластическую деформацию, наклёпанный и перенаклёпанный, т.е. исчерпавший способность пластически деформироваться. При нагружении в таком участке легко образуются трещины, с развитием которых материал отслаивается.

г) Выкрашивание. Непосредственному выкрашиванию предшествует образование и развитие трещин, ограничивающих единичные малые объёмы от остального материала.

д) Глубинное вырывание возникает при относительном движении сцепившихся тел, когда образовавшийся вследствие молекулярного взаимодействия спай прочнее одного или обоих материалов. Разрушение происходит в глубине одного из тел. Вырванный материал остаётся на сопряжённой поверхности.

Усталостные разрушения

Усталостные разрушения возникают при циклическом приложении нагрузок, превышающих предел выносливости металла. При этом происходит постепенное накопление и рост усталостных трещин, приводящее при определённом числе циклов к усталостному разрушению деталей.

Рис. Кривая усталости

Линия 1-2-3 на рисунке называется кривой усталости с пределом выносливости (N₀) и получается при логарифмировании напряжений s и числа циклов N. Область над кривой усталости называется «Областью усталости», область под кривой называется «Областью выносливости»: при N>N₀ длительной; при N<N₀ – ограниченной выносливости. При напряжении s_Ri>s_R усталостное разрушение детали происходит при N_i циклах. Таким образом, ресурс детали составляет N_i циклов. Если при напряжении s_Ri деталь проработала N_g циклов, то в соответствии с гипотезой линейного накопления повреждений считается, что использована примерно доля ресурса равная N_g/N_i . Таким образом, запас выносливости составит 1–(N_g/N_i). Как правило, усталостные разрушения наблюдаются в тяжёлых условиях эксплуатации для некоторых деталей подвески (рессоры, кронштейны), заднего моста (полуоси), рамы.

В ряде случаев усталостному разрушению предшествует процесс изнашивания деталей, приводящий к сокращению предела выносливости, а усталость приводит к разрушению не детали, а её поверхности. Примером является так называемое усталостное изнашивание, которое является следствием знакопеременных многократно повторяющихся нагрузок, вызывающих микротрещины и выкрашивание поверхностей трения. Такой вид изнашивания наблюдается на рабочих поверхностях шестерён.

11. Классификация видов коррозии

Коррозия – разрушение металлов, вызываемое электрохимическим или химическим воздействием внешней среды.