Фреттинга явление

Вследствие коррозионных явлений при фреттинг-коррозии и развивающейся в этих условиях усталости последнюю ряд авторов считают одним из видов коррозионной усталости [14]. Показательным является отсутствие физического предела усталости, в данных условиях нагружения. [c.139]

Это имеет принципиальное значение для построения общей теории механохимических явлений, а также для выяснения механизма такого опасного вида коррозионного разрушения металлов, как фреттинг-коррозия, который до настоящего времени еще не получил удовлетворительной интерпретации, и механизма контактной усталости металлов в присутствии активных сред. [c.44]

Фреттинг-процесс — разрушение поверхностей деталей машин, проявляющееся в резко интенсифицированном окислении или схватывании. Значительная интенсификация окисления и схватывания вызвана динамическим характером нагружения, при котором на контакте резко увеличивается градиент деформаций и температур. Усталостные явления при трении автор ограничивает только условиями качения. Основные характеристики и развитие усталостных повреждений определяются процессами повторной пластической деформации, упрочнением и разупрочнением поверхностных слоев, возникновением остаточных напряжений и особых явлений усталости. Следует отметить, что повторная знакопеременная деформация, упрочнение и разупрочнение свойственны многим видам разрушения и при трении скольжения. [c.13]

В предлагаемой серии термин коррозия используется в очень широком смысле, включающем не только разрушение металла в водных средах, но и явление, которое обычно называют высокотемпературным окислением. Более того, в дальнейшем в данной серии планируется рассмотрение коррозии всех твердых веществ в разнообразных средах. В современной технике наряду с металлами и сплавами используются стекла, вещества с ионным строением, полимеры и композиты всех перечисленных материалов. Представляющие практический интерес коррозионные среды включают жидкие металлы, широкую номенклатуру газов, неводные электролиты и другие неводные жидкости. Комплексные процессы разрушения материалов, основанные на явлениях износа, кавитации, фреттинга, рассматриваются с учетом последних достижений науки о коррозии. Ученые смежных областей науки в частности физики, металлофизики, физико-химики и электроники, могут оказать существенное влияние на решение многих коррозионных проблем. Можно надеяться, что публикуемые обзоры позво- [c.7]

Насадной диск упорного подшипника, вынесенного к переднему концу РВД, оказался на валу небольшого диаметра (около 100 мм). В месте его посадки при малом радиусе галтели возникали повышенные напряжения. Кроме того, под диском из-за изгибных деформаций тонкого вала обнаруживались явления фреттинг-коррозии . По этим причинам в неблагоприятных условиях (односторонняя передача силы на несколько колодок из-за неточностей монтажа и деформаций, повышенное против расчетного осевое усилие и пр.) были усталостные поломки вала, причинившие большой материальный ущерб. Анализ этих аварий был весьма поучителен. Безаварийно работали десятки турбин этого типа, а когда казалось, что надежность этих турбин уже проверена на практике, на одной из них, проработавшей уже длительное время, произошел обрыв вала. Надежность таких сложных машин, как турбины, во многом зависит от многолетней проверки их в различных условиях эксплуатации. [c.9]

Если в результате малых относительных поперечных смещений двух поверхностей при ударе, которые могут вызываться поперечными деформациями или действием случайных малых боковых составляющих скоростей, происходит фреттинг (подробнее это явление будет описано ниже), то разрушение называется ударным фреттингом. Усталость при ударе наблюдается, когда разрушение происходит при повторном действии ударных нагрузок вследствие образования и распространения усталостных трещин. [c.20]

Постепенно становится все более ясным, что потеря работоспособности деталей машин вследствие фреттинг-усталости является одним из опаснейших видов разрушения как по причине частоты ее появления, так из-за серьезности последствий. Фреттинг-износ в некоторых приложениях также представляет собой серьезную проблему. И фреттинг-усталость, и фреттинг-износ, равно как и фреттинг-коррозия, характеризуются явлением фреттинга. В течение многих лет фреттинг определялся как механический и химический процесс, происходящий в условиях, когда прижатые нормальной силой поверхности скользят друг по другу, совершая колебательное движение. При этом нормальная сила достаточно велика, а амплитуда колебательных скользящих движений мала настолько, что возможность удаления выкрашивающихся частиц сильно ограничена [11. В последнее время используются более широкие определения, включающие в себя случаи, когда контактирующие поверхности периодически разъединяются и вновь соединяются, а таже случаи, когда осциллирующие поверхностные усилия трения вызывают поля напряжений, приводящие к разрушению. [c.476]

Хотя явления фреттинг-усталости, фреттинг-износа и фреттинг-коррозии представляют опасность для многих механических систем и изучению фреттинга посвящено много исследований, до сих пор существует очень мало данных для проведения количественных расчетов и не создано метода прогнозирования разрушения в условиях фреттинга, обладающего достаточной общностью. Однако несмотря на то, что явление фреттинга изучено еще не полностью и пока не создано достаточно хороших моделей фреттинг-усталости и фреттинг-износа, уже многое выяснено относительно того, что оказывает наиболее существенное влияние на процесс фреттинга. [c.477]

Эти данные говорят о том, что доминирующим является, по-видимому, механизм зарождения микротрещин вследствие контакта шероховатостей, хотя, вероятно, действует также и абразивный механизм [151. В обоих случаях может играть некоторую роль и явление расслоения поверхности. Поскольку усталостные разрушения при этих испытаниях начинались в зоне фреттинга, а не в областях, примыкающих к зоне контакта, в этом конкретно.м случае механизм зарождения микротрещин вследствие трения затенялся, вероятно, другими механизмами фреттинга. [c.483]

Дайте определения фреттинга и укажите различие явлений разрушения вследствие фреттинг-усталости, фреттинг-износа и фреттинг-коррозии. [c.494]

Перечислите факторы, оказывающие наиболее существенное влияние на явления разрушения, связанные с фреттингом. [c.494]

Поведение ПИНС в системе металл — ПИНС в растворителе— воздух связано прежде всего с растекаемостью их по металлу при нанесении, прониканием в микрозазоры и микротрещины, пропиткой продуктов коррозии и т. д. В СВОЮ очередь, эти явления непосредственно связаны со способностью ПИНС предотвращать многие виды коррозии (щелевую и контактную, коррозионные усталость и растрескивание, водородное охрупчивание, коррозию при трении, фреттинг-коррозию), а также стабилизовать уже начавшиеся очаги коррозии. [c.69]

На практике фреттинг-коррозия наблюдается в двух случаях в сопряжениях, где относительное перемещение деталей не предусмотрено конструкцией и является вредным явлением /прессовые посадки, шлицевые, резьбовые, фланцевые и заклепочные соединения и т.п./, и в узлах трения, где перемещение трущихся поверхностей обусловлено конструкцией узла и необходимо для работы /подшипники различных типов, шаровые опоры, прецизионные пары трения насосов и узлов автоматики и т.п./. [c.11]

Под коррозионной эрозией или коррозионно-механическим износом обычно подразумевают разрушение поверхности твердого тела, в данном случае, металла, вызываемое механическим истирающим воздействием другого твердого тела ири одновременном действии коррозионной среды, либо непосредственно истирающим действием самой коррозионной среды, содержащей или не содержащей твердые частицы. В первом случае это явление также называют часто истирающей коррозией или фреттинг-коррозией. Подобные разрушения конструкций наблюдаются [c.119]

Имеются различные точки зрения на природу фреттинг-корро- рии. В одних работах этот процесс связывается с механическим износом по контактирующим поверхностям, приводящим к возникновению в области трения абразивных частиц повышенной твердости, обусловленной их наклепом и окислением, которые оказывают существенное давление на поверхность детали, что вызывает появление трещин. В других работах фреттинг-коррозия обусловливается электрофизическими явлениями, происходящими на границе контактирующих материалов. В третьих работах учитываются и те и другие факторы. [c.50]

При наличии кислорода в окружающей среде продукты износа в малоподвижных соединениях из стали состоят преимущественно из мельчайших (размерами 0,01 до 2,0 мкм) частиц окиси железа РегОз красно-коричневого цвета (в соединениях из алюминиевых и магниевых сплавов эти продукты имеют черный цвет). Накапливающиеся продукты износа, действуя как абразив, вызывают повреждение поверхностей контакта, образование на них своего рода каверн. Описанное явление получило название коррозии трения иногда его называют фрикционной коррозией, фреттинг-коррозией, окислением от трения, фреттинг-процессом или определяют одним словом фреттинг. Механизм фреттинга еще нельзя считать окончательно выясненным, спорной считается до сих пор относительная роль механического износа и собственно коррозии в этом явлении. [c.227]

Влияние частоты нагружения связано с амплитудой перемещения. При малых перемещениях (до нескольких сотых мм) сопротивление контактной усталости не зависит от частоты если амплитуда достигает десятых долей миллиметра, явление фреттинга с увеличением частоты нагружения по некоторым данным [24] ослабевает. [c.227]

По имеющимся данным, с понижением температуры до минус 150— 180° С явление фреттинг-процесса усиливается и следует" ожидать падения сопротивления усталости. [c.228]

По внешним признакам все проявления фреттинга можно разделить на три группы [32] резко выраженное окисление поверхностных объемов металла резко выраженное схватывание на контакте сочетание явлений схватывания и окисления. [c.300]

Фреттинг-коррозия прежде всего опасна для всех типов подшипников—от приборных микроподшипников до подшипников качения и скольжения больших размеров. Так, в легковых автомобилях, транспортируемых по железной дороге или морским путем и подвергаемых вибрации, на неработающих подшипниках могут образовываться значительные повреждения в результате фреттинг-коррозии. Аналогичные явления наблюдаются в подшипниках и других узлах трения авиационной и космической техники, испытывающей значительные вибрационные нагрузки [117]. Большой ущерб фреттинг-коррозия наносит также наружным поверхностям ответственных металлоизделий — самолетов, автомобилей, сельскохозяйственной техники. Например, в результате небольших контактных перемещений металлических частей ( игры между секциями кузова, особенно по швам корпуса) кузов автомобиля, особенно самонесущий, подвергается значительной фреттинг-корро-зии. Она разрушительно действует на заклепочные и болтовые [c.116]

Влиянию ионного внедрения шести различных элементов в поверхностные слои стали 45 на триботехнические характеристики при фреттинг-процессе посвящена работа [181]. Авторы рассматривают ионную имплантацию как технологию, позволяющую получать пленку-покрытие, своеобразный поверхностный сплав с переменным составом, постепенно переходящий в основной металл. Результаты испытания на изнашивание при фреттинг-коррозии показали, что образцы после имплантации изнашиваются меньше. Так, при внедрении ионов бария фреттинг-усталостная прочность при базе 10 — 10 циклов повышается более чем на 30%. Это происходит вследствие того, что во-первых, на поверхности образца образуется плотная, прочная и пластичная окисная пленка ВаТЮз, во-вторых, отсутствует явление схватывания, в-третьих, в поверхностных слоях наводятся весьма значительные напряжения сжатия. Нанесенные пленки уменьшают коэффициент трения на 10—17% и сохраняют его в течение длительного времени испытаний, причем изнашивается в основном неупрочненный контробразец. [c.106]

Типичные условия для возникновения фреттинг-коррозии сочетание интенсивных механических воздействий и очень слабоагрессивных коррозионных сред (коррозия ненапряженного металла в таких средах практически не существенна). Поэтому решающую роль во фреттинг-коррозии металлов играют механо-химические явления, вызывающие резкое усиление коррозии (механохимический эффект) и снижающие локальную механи-138 [c.138]

Механизм фреттинг-коррозии нельзя описать однозначно, поскольку он включает в себя ряд явлений. Основные различия между фреттингом и други.ми процессами изнашива[шя, обусловленными скольжением, связаны с возвратно-поступательным движением. Разрушение имеет тенденцию к локализации и частички, которые образуются при этом, с трудо.ч могут выходить из зоны трения. Вибрационный характер перемещения обусловливает заметное участие процесса усталости в общем процессе изнашивания, а реверсивный срез отдельных зон материала неизбежно способствует образованию на поверхности тонких трещин, которые могут инициировать усталостное разрушение при низких напряжениях. [c.90]

Фреттинг-усталость. В большинстве случаев явление фрет-тинг-усталости аналогично явлению усталости образцов с надрезом, поскольку разрушение при фреттинге сходно по характеру с разрушением от механического надреза, так как фреттинг способствует образованию соответствующих поверхностных трещин за счет действия сильных срезывающих напряжений. Многие из этих трещин достигают длины 100 мкм. Очень небольшое физическое разрушение поверхности может вызвать значительное снижение усталостной прочности некоторых материалов. [c.91]

Вначале под эффектом Ребиндера понимали собственно уменьшение прочности и облегчение деформации при сниже1ши уровня поверхностной энергии вследствие явления адсорбций. В последнее время представление об этом эффекте существенно расширилось, Было доказано, что уровень поверхностной энергии снижается не только вследствие адсорбции, но и в результате внешней поляризации. Эффект Ребиндера объясняет явления трения и изнашивания, фреттинг-коррозии, причины разрушений в средах, открывает путь к созданию материалов с заранее заданными свойствами, а также используется при усовершенствовании процессов протяжки, штамповки и диспергирова1шя твердых тел. [c.27]

Фреттинг-коррозия — особый вид разрушения соприкасающихся поверхностей, подверженных микроскопическому перемещению, приводящему в условиях трения к активации металла и облегчению его взаимодействия с окружающей средой. Такой процесс разрушения, широко распространенный в различных машинах и аппаратах, возникает при контактировании вибрирующих деталей (pe opbi валы и оси с насаженными на них шестернями, дисками, подшипниками, муфтами заклепочные соединения, нахлесточные соединения, выполненные точечной сваркой, гребные валы и шлицевые соединения и пр.). Фрёттинг-коррозия протекает в воздухе и в присутствии различных газообразных и жидких сред. К настоящему времени выдвинут ряд гипотез, объясняющих это явление, получен обширный экспериментальный материал по изучению влияния различных факторов на процесс фреттинг-коррозии, который обобщен в монографиях [17, 18 и др.]. Значительно меньше работ посвящено влиянию фреттинг-процесса на прочность деталей, особенно в присутствии различных коррозионных сред. [c.142]

При пластической деформации выступов фактическая площадь контакта почти не зависит от микрогеометрии поверхности, определяется пластическими свойствами материала и нагрузкой. Упрочнение материала влияет на формирование фактической площади контакта, которая при этом зависит от нагрузки в степени. В случае упругой деформации шероховатостей на фактическую площадь контакта существенно влияют геометрические характеристики шероховатости и упругие свойства материала. Площадь в этом случае пропорциональна нагрузке в степени 0,7-0,9. В узлах трения механизмов и машин, приборов, оборудования часто встречающимися видами износа являются адгезионный, абразивный, коррозионно-механический, усталостный. При воздействии потока жидкости, газа возникает эрозионное изнашивание. Наиболее интенсивно изнашивание протекает в процессе заедания. Поверхности трения при малых колебательных пере-меще1шях подвержены фреттинг-коррозии. В условиях кавитационных явлений возникает кавитационное изнашивание. Механизм физико-химических связей при адгезионном взаимодействии и интенсивность поверхностного разрушения непосредственно зависят от величины площади фактического контакта [4, 8—12]. Значительный рост интенсивности изнашивания наблюдается при достижении контактными нормальными напряжениями величины предела текучести материала. Энергия адгезии увеличивается при физически чистом контакте материалов и совпадающих по структуре материалов. Гладкость поверхностей способствует увеличению адге- [c.158]

Фреттинг-коррозия проявляется в поверхностных слоях сопряженных деталей при их малом относительном перемещении [15]. Наиболее характерными для этого вида разрушений являются сопряжения типа вал — подшипник качения и корпусная деталь — подшипник качения, где происходят относительные микроперемещения вследствие вибрации и приложения ударных нагрузок в процессе эксплуатации машин. Таким воздействием подвергаются детали автотракторных, строительных и горных машин. При этом, как правило, протекают явления схватыва- [c.75]

Явление схватывания при неблагоприятном соотношеннн механических свойств, находящихся в контакте твердых тел, приводит к образованию наростов ( узлов схватывания ), зади-ров, заеданию, катастрофическому повреждению поверхностен трения и пзнашиванию. Оно лежит также в основе так называемой фреттинг-корро-зин [22] сопряжений, работающих При вибрации или относительном перемещении поверхностей с малой амплитудой (первая стадия представляет собой микросхватывание трущихся поверхностей). [c.133]

Коррозионные процессы классифицируются по-разному. В частности, удобно выделить следующие типы коррозии непосредственное химическое воздействие, электрохимическую коррозию, щелевую коррозию, межкристаллитную коррозию, избирательное выщелачивание, эрозионную коррозию, кавитационную коррозию, водородное повреждение, биологическую коррозию и коррозионное растрескивание под напряжением [19, стр. 281, [20, стр. 851. В зависимости от условий окружающей среды, нагружения и функционального назначения детали любой из видов коррозии может явиться причиной преждевременного разрушения. Особую опасность представляют явления, приводящие к разрушениям вследствие коррозионного износа, коррозионной усталости, фреттинг-износа, фреттннг-усталости и хрупкого разрушения в условиях коррозии. [c.592]

Повреждения поверхностей вследствие фреттинг-коррозии служат концентраторами напряжений и снижают предел выносливости. Более сильное действие оказывает электроэрозия образуются вакантные (не занятые атомами) места в кристаллической решетке в результате термотоков, возникающих при неравномерном распределении температур в зоне неметаллического контакта трущихся металлов 145]. Снижение сопротивления усталости от действия этих факторов колеблется в широких пределах (10. .. 60 %). Иногда усталостные трещины из-за фреттинг-коррозии появляются на валах под напрессованными деталями в местах, расположенных вдали от расчетных опасных сечений. Автомобильная фирма Рольс-Ройс (Англия) около 50 лет назад столкнулась с фактами коррозионных повреждений и последующих поломок листов рессор автомобилей. Предполагая вначале, что коррозия является следствием проникновения влаги между листами, фирма тщательно обработала рабочие поверхности листов. Однако корродирование и разрушение продолжалось. Так и не установив причин этого явления, фирма вышла из создавшегося положения, введя кадмиевое покрытие листов. Фактически здесь имела место фреттинг-коррозня, которая в то время не была еще широко известна как особое явление. [c.221]

При вибрационном трении в условиях фреттинга схватывание поверхностей происходит при аномально малых нагрузках, в сотни и тысячи раз меньших, чем при однонаправленном трении скольжения. По данным [.28J, в среде масла МК-8 в паре шар - плоскость из стали ШХ-15 при контактно-вибрационном трении с частотой 50 Гц и амплитудой 0,01 мм схватывание возникает и устойчиво воспроизводится при нагрузке 1 Н, При однонаправленном трении с соответствующей скоростью скольжения 2 мм/с нагрузка схватывания 3500 Н. Причина этого явления состоит прежде всего в затруднении доступа смазочной среды в зону контакта, особенно в случае если амплитуда проскальзывания меньше половины размера площади герцевского контакта. При этом образуется зона постоянного контакта трущихся поверхностей, к которой проникновение смазочной среды затруднено и где создаются условия невосполнимого разрушения смазочных и окисных пленок. Энергия, необходимая для активации металла и схватывания в зоне постолппсго контакта, практически определяется энергией активации схватывания для ювенильного металла. [c.12]

Фланцевый стык (см. рис. 2.3.10,6, поз. 3) за счет предварительной затяжки позволяет передавать крутяп1 ий момент силами трения по внутренним поверхностям фланца, исключая фреттинг-коррозию в болтовых соединениях. Учитывая явление релаксации, необходимо контролировать усилие затяжки болтов. При наличии подобного стыка установка лопастей больших размеров затруднена. [c.61]

Ритчи и Сьюреш провели обзор исследований в припоро- ГОБОЙ области разрушения материалов [196]. Они подтвер--ДИЛИ неизбежность возникновения фреттинг-процесса при росте трещины за счет микрошероховатости рельефа излома, формирующегося при совместном действии механизмов Отрыва и поперечного сдвига (схемы I+II). На основе этих представлений была предложена геометрическая модель [197] закрытия трещины с учетом шероховатости излома и явления контактного взаимодействия берегов трещины. В модели учтены геометрические характеристики шероховатости поверхности при расчете коэффициента интенсивности напряжения /Со следующим образом [c.173]

Применение теории дислокаций позволило изучить явление тек-стурирования при трении и формирование вторичных защитных пленок окислов. С помощью теории дислокаций решаются сложные вопросы теории фреттинг-процесса, усталостного разрушения и другие [11, 17, 25]. Уровень развития дислокационной теории дает возможность осуществить переход от теоретических представлений физики твердого тела к решению практических задач внешнего трения. В качестве примера могут служить работы [10—14, 16]. Количественные соотношения между изменениями тонкой структуры и параметрами трения экспериментально обоснованы в работах [13, 16]. [c.19]

Состояние поверхностей трения второй группы, возникающее при развитии недопустимых процессов повреждаемости атермиче-ского и термического схватывания, фреттинг-процесса, усталостного разрушения и некоторых других, связанных с явлениями коррозии, эрозии, кавитации, резко отличается от нормального и для каждого их этих процессов имеет характерные особенности. [c.47]

Ложное бринеллирование колец телами качения представляет контактно-коррозионный процесс, сочетающийся с местными абразивными эффектами. Оно характеризуется возникновением лунок с щагом, соответствующим расстоянию между телами качения. Такие лунки, напоминающие по внещнему виду лунки от пластической деформации ко.лец те.лами качения, но нередко значительно более глубокие, возникают в результате наличия пульсирующего контакта без вращения подщипника или при периодическом смещении его на очень малый угол. В условиях возникающего в узких щелевидных зазорах между телами качения и кольцами эффекта фреттинг-коррозии под влиянием отгона смазки при интенсивных радиальных или угловых колебаниях (на малый угол до 2—3°) происходит быстрое окисление металла с образованием абразивно действующих частиц окислов в зоне контакта. Впервые это явление было установлено на роликоподшипниках автомобильных колес при перевозке машин на большие расстояния по железной дороге как следствие толчков на стыках рельс (рис. 211 и 212). В даль- [c.300]

Большое внимание уделяется акустическим и электрическим явлениям, сопровождающим трение и износ [29—32, 115, 116]. Участки фактической площади контакта металла при трении де-<формируются и являются источниками механических колебаний. Последние изменяют электрические характеристики контактирующих металлов. К явлениям износа в зонах трения относятся также жавитационная эрозия, кавитационно-абразивная эрозия, ультра-. звуковая и электрическая эрозия, а также фреттинг-коррозия ХЗЗ, 115]. Кавитационная и кавитационно-абразивная эрозия, свя- занная с образованием и разрушением в потоке жидкости паротазовых пузырьков (каверн), а во втором случае — также с движением в жидкости твердых частичек (механических примесей в присадках, микрочастичек металла и т. д.), а также ультразвуко- [c.100]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...