Сталь фреттинг-коррозия

Лабораторные исследования [84] показали, что для возникновения фреттинг-коррозии при трении стали о сталь требуется кислород, а не влага. Разрушение во влажном воздухе меньше, чем в сухом ещ,е меньшие разрушения наблюдаются в атмосфере азота. С понижением температуры коррозия усиливалась. Таким образом, становится очевидным, что механизм фреттинг-коррозии не электрохимический. Разрушение увеличивается с возрастанием нагрузки вследствие интенсивного питтингообразования на контактирующих поверхностях, так как продукты коррозии, например а-РеаОз, занимают больший объем (в случае железа — в 2,2 раза), чем металл, из которого образуется данный оксид. Так как при колебательном скольжении оксиды не могут удаляться с поверхности, их накопление ведет к локальному увеличению напряжения, а это ускоряет разрушение металла в тех местах, где скапливаются оксиды. С увеличением скольжения фреттинг-коррозия также возрастает, особенно при отсутствии смазки на. трущихся поверхностях. Увеличение частоты при одном и том же числе циклов снижает разрушение, но в атмосфере азота этого эффекта не наблюдается. На рис. 7.19 представлены графики зависимости фреттинг-коррозии от разных факторов. Заметим, что скорость коррозии в начальный период испытаний больше, чем при установившемся режиме. [c.165]

Рис. 7.19. Потери массы малоуглеродистой стали при фреттинг-коррозии в 166

Коррозионное растрескивание под напряжением (КРН) паровых котлов 133, 282, 287, 291 скорость роста трещин 145—148 среды разрушающие 137 стали 132—136 теории 138—142 титана 376, 377 характерные признаки 137, 138 циркония 380 Коррозионные потери 17, 18 Коррозионный износ см. Фреттинг-коррозия Коррозия [c.452]

Известно, что никелевые покрытия технического назначения наносятся в основном электролитическим и химическим способами и используются для улучшения свойств стали в условиях агрессивных сред, в том числе под нагрузкой и при эрозионном воздействии, а также для защиты от фреттинг-коррозии. Покрытия типа никель—бор, никель-фосфор, полученные химическим осаждением в восстановительных средах, обладают поляризационными характеристиками, несколько отличными от гальванически осажденных покрытий. Коррозионная стойкость покрытия, полученного химическим никелированием, с увеличением содержания фосфора и бора возрастает. [c.95]

ФРИКЦИОННОЕ ЛАТУНИРОВАНИЕ ЧУГУНА И ЛЕГИРОВАННЫХ СТАЛЕЙ. МЕТОД БОРЬБЫ С ФРЕТТИНГ-КОРРОЗИЕЙ [c.146]

Автором с Г.Н.Филимоновым и др. [214, с. 20-25] проведены испытания на усталость в условиях фреттинг-коррозии образцов диаметром 200 мм, изготовленных из различных сталей, наиболее часто применяемых для изготовления судовых гребных валов (табл. 19). Каждый образец был изготовлен из отдельной заготовки, откованной из слитка кислой мартеновской стали массой 3,2—3,3 т. [c.151]

Известно, что фреттинг-коррозия представляет серьезную опасность для шпоночных соединений стали со сталью в самолете. Предложите один или несколько способов повышения сопротивляемости шпоночного соединения фреттинг-коррозии. [c.495]

Имеется ли местный нагрев образцов при испытании на фреттинг-коррозию, вопрос спорный. Одни утверждают, что разогрева не может быть, так как скорости скольжения малы, другие говорят, что разогрев может быть до температуры 700 °С. По нашему мнению, нагрев может быть значительным, так как в зоне контакта можно наблюдать структурные изменения стали. Повышение температуры в зоне контакта подтверждают результаты исследований, приведенные в работе [13]. [c.224]

Наконец, уменьшить повреждение от фреттинг-коррозии можно, повышая твердость одной детали. При увеличении твердости стали уменьшается взаимное внедрение деталей, что снижает интенсивность изнашивания кроме того, продукты износа меньше по размерам, и их абразивное действие слабее. Закалка и азотирование полезны хромирование не предотвращает и, вероятно, не уменьшает повреждения из-за высокой твердости окисла хрома. [c.229]

Представляют интерес данные об одновременном влиянии фреттинг-коррозии и коррозии в 3%-ном растворе поваренной соли на сопротивление усталости образцов из стали 35 диаметром ==12 мм и 50 мм с насаженными жесткими D 2d, L=2d) неразрезными стальными и латунными втулками, не передающими изгибающего момента или поперечной силы [69]. Испытания на усталость производились при изгибе с вращением с пол- г ным погружением рабочей части цилиндрического образца с на- саженной втулкой в проточную соленую воду на базе 50 млн. циклов (частота 3000 цикл/мин). [c.113]

Влияние смазочных ред на фреттинг-коррозию и усталостное разрушение стали [c.44]

Кобальтовые сплавы по своим коррозионным свойствам довольно близки к высоколегированным никелевым сталям и нихромам, но значительно превосходят их по прочности и повышенной стойкости к эрозии, кавитации, истиранию или фреттинг-коррозии. [c.234]

КИСЛОТОСТОЙКОЙ стали будет лишь интенсифицировать процесс. Отсюда следует, что если в процессе фреттинг-коррозии разрушается лишь наружная поверхность окис-ной пленки, то ресурс изделий из циркония не снижается. Если же при взаимодействии с изделиями из кислотостойкой стали разрушается сам сплав циркония, то конструкция будет неработоспособна вне зависимости от того, протекает ли процесс коррозии или нет. [c.220]

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]

Скорость фреттинг-коррозии зависит от природы металла, состава среды, температуры, удельной нагрузки и др. Для протекания фреттинг-коррозии при трении стали о сталь необходимо присутствие кислорода. В атмосфере азота уменьшение массы стали гораздо меньше. [c.97]

Повышение относительной влажности воздуха приводит к снижению фреттинг-коррозии стали. Это связывают с тем, что пары воды, адсорбируясь на поверхности контактируемых деталей, могут служить смазкой. Понижение температуры вызывает усиление фреттинг-коррозии. Возможной причиной этого может быть изменение свойств оксидных пленок. При повышении удельных нагрузок скорость фреттинг-коррозии закономерно увеличивается. [c.97]

Рис. 175. Фреттинг-коррозия на поверхности стали

Разрушение вследствие фреттинг-коррозии характеризуется обесцвечиванием металлической поверхности, а в случае колебательного движения — и образованием язв в этих язвах зарождаются усталостные трещины. Быстрое превращение металла в оксид само по себе обусловливает неисправность в работе механизмов, так как нарушается точность размеров, а продукты коррозии могут вызывать забивку или заедание. Продукты коррозии вытесняются из-под трущихся поверхностей, в случае стали они состоят в основном из a-FejOs небольшим количеством порошка железа [84]. При длительных испытаниях никеля продукты коррозии представляют собой NiO и малые количества Ni для меди — это ujO и немного GuO и Си [851. [c.164]

Показано [165], что на основе этих соединений и комплексов могут быть созданы высокоэффективные экологически чистые ингибиторы коррозии (включая коррозионно-усталостное разрушение, фреттинг-коррозию) углеродистых сталей в водных средах с различными значениями pH и в биологически активных средах. Они хорощо зарекомендовали себя в различных областях техники как ингибиторы солеотложения. Кроме того, соединения и комплексы, содержащие переходные металлы и их соли, снижают пористость защитных лакокрасочных покрытий, повышают продолжительность их набухания, способствуют сохранению адгезии, а также позволяют улучшать антифрикционные, противоизносные и противопиттинговые свойства масел. [c.292]

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]

Влияние коррозионных повреждений на усталостную прочность в сильной степени определяется свойствами материала. Наблагоприятное влияние фреттинг-коррозии увеличивается с зостом прочности материала и размера детали. Было показано 65, 66], в частности, что более существенное коррозионное повреждение на стали 11Х11Н2ВМФ (применяемой на лопатках компрессора авиадвигателя) в состоянии отпуска при 680°С привело к меньшему падению усталостной прочности, чем меньшие повреждения на той же стали с отпуском при 580°С. В тех же работах было показано, что контактная коррозия в титановых сплавах может происходить не только при комнатной, но и при повышенных до 400°С температурах. [c.139]

Твердость, как правило, оказывает влияние на фреттинг-коррозию, снижая изнашивание при увеличении ее. Однако упрочнение нагартовкой сталей не уменьшает скорость изнашивания при фреттипге. [c.90]

В работе Г. Улига [91] приводится интересный пример фрет-тинг-коррозии, проявившейся при транспортировке по железной дороге автомобилей из г. Детройта к западному побережью (США). Подвергавшиеся вибрации во время перевозки обоймы шариковых подшипников колес разрушились в результате фреттинг-коррозии, и автомобили стали не пригодными к эксплуатации. Фреттинг-коррозщо машин при перевозке удалось предотвратить, лишь сняв нагрузку с колес. [c.54]

Я.М.Сирак и др. [121, с. 7-10, 127, с. 161-164] показали (рис. 76), что латунные, стальные и фторопластовые насадки существенно снижают сопротивление коррозионной усталости образцов диаметром 27 мм из стали 35 в 3 %-ном растворе Na I, дюралюминиевые и эбонитовые насадки повышают выносливость стали в условинх фреттинг-коррозии. [c.146]

Исследования проявления фреттинг-коррозии с учетом влияния масштабного фактора автор с И.И.Кадаром и др. [172, с. 72-75] проводили на образцах диаметром 5 27 50 и 200 мм из стали 35 (а = 280 МПа, [c.149]

Листовые образцы из стали марки СтЗ, сваренные внахлестку точечной сваркой при циклическом осевом растяжении в присутствии 3 %-ного раствора. Na I, из-за фреттинг-коррозии имеют низкую выносливость [217]. При базе 10 цикл нагружения условный предел их коррозионной выносливости составлял около 15 МПа. Введение клеевой прослойки из эпоксидного клея холодного отвердения ВК-9 в зазор между свариваемыми листами повышает их выносливость, хотя по абсолютному значению условный предел коррозионной выносливости по-прежнему остается низким — около 70 МПа. [c.155]

Установлено, что наиболее склонны к повреждению образцы из стали 45 без термообработки. Закалка с последующим отпуском увеличивает стойкость стали к фреттинг-коррозии, однако с увеличением температуры отпуска от 200 до 560°С твердость стали понижается и степень повреж21ения возрастает. [c.155]

Эффективность применения диффузионного насыщения и некоторых способов гальванического осаждения покрытий как средств борьбы с фреттинг-коррозией увеличивается при закалке сталей, уменьшающей про-давливание защитных слоев. [c.155]

Индукционная поверхностная и объемно-поверхностная закалка стали по оптимальным режимам и правильный выбор стали значительно повышают предел выносливости (см. табл. 16), предел контактной выносливости на 50—70 %, долговечность в 2—5 раз и сопротивление фреттинг-коррозии в 2—5 раз. В местах обрыва закаленного слоя, не охватывающего концентраторы напряжений (галтели, выточки и др.), образуются остаточные растягивающие напряжения, снижающ,ие а 1. Эти места нужно упрочнять ППД. [c.336]

Фреттинг-коррозия — это процесс разрушения плотно контакти-рующихся поверхностей пар металл—металл или металл—неметалл в результате малых колебательных относительных перемещений. Для возбуждения фреттинг-коррозии достаточны перемещения поверхностей с амплитудой 0,025 мкм. Разрушение заключается в образовании на соприкасающихся поверхностях мелких язвин и продуктов коррозии в виде налета, пятен и порошка. Этому виду изнашивания подвержены не только углеродистые, но и коррозионно-стойкие стали в парах трения сталь—сталь (могут быть как одноименные, так и разноименные), сталь—олово или алюминий, сурьма, а также чугун—бакелит или хром и многие другие пары трения. [c.218]

Твердость AI2O3 превосходит твердость азотированной стали. Это объясняет странный на первый взгляд факт разрушения при фреттинг-коррозии сверхтвердых сплавов и сильного разрушения закаленной хромистой стали при трении о них алюминия. Напротив, хромистая сталь при трении о цинк и медь, т. е. металлов с большей, чем у алюминия, твердостью, повреждается меньше вследствие малой твердости окислов цинка и меди. Вместе с тем медь изнашивается значительно медленнее цинка не столько в результате большей твердости, сколько вследствие того, что окисные пленки меди прочно сцепляются с основой и образуют плотный слой, защищающий основной металл. Внедрение твердых окислов олова и алюминия в мягкие металлы может значительно уменьшить их дальнейший износ. Крупный размер частиц окислов способствует повышению интенсивности изнашивания. Так, в паре алюминий — закаленная хромистая сталь, где сталь сильно изнашивается, размер частиц корунда доходит до 10 мкм. [c.227]

Хорошую сопротивляемость фреттинг-коррозии оказывают пары сталь — ПТФЭ или полиамиды, полихлорвинил. Действенным средством могут стать резиновые прокладки. [c.229]

О листовых рессорах было сказано ранее (см. гл. 13). Рассмотрим усталостное разрушение главного шатуна авиационного двигателя типа АШ (рис. П43). Разрушение явилось следствием фреттинг-коррозии между омедненной наружной поверхностью кривошипной головки главного шатуна из стали 40ХН2МА, термически обработанного до твердости HR M...AQ. На сопряженной поверхности головки видны очаги фреттинг-коррозии и вырывы (вследствие схватывания) в местах, откуда хром переносился на омедненную поверхность. Не исключаются вырывы основного металла шатуна под слоем хромового покрытия. Глубина отдельных вырывов достигает 65 мкм. [c.256]

Способность ПИНС предотвращать коррозионно-механический износ (ДФС21) оценивали по уменьшению фреттинг-кор-розии, коррозионной усталости и коррозионного растрескивания. Фреттинг-коррозию оценивают на специальных установках (вибростендах), реализующих условия этого вида коррозии в узлах трения типа плоскость — шар , плоскость — плоскость , плоскость — ролик , шар —шар (четырехшариковая ячейка) [20, 22, 61 ]L В данных условиях создаются высокие удельные, контактные нагрузки, колебания с малой амплитудой (от долей до десятков мкм) и небольшой относительной скоростью движения поверхностей, а также условия для развития электрохимической коррозии (добавляется электролит). Продукты износа и коррозии при этом не выводятся из зоны контакта. Фрет-тинг-коррозии особенно подвержены металлы, продукты окисления которых тверже самого металла это — алюминий и его сплавы, некоторые виды сталей и пр. [c.113]

Фреттинг-коррозия развивается на металлических поверхностях, реверсивно перемещающихся друг относительно друга с малыми амплитудами проскальзывания. Высокий износ контактных поверхностей при фреттинге связывают с абразивным действием образуюпцысся при трении окислов металла, более твердых, чем основной металл, в частности, для стали в(гФормы окисла железа O-Fe20 в условиях, когда вывод продуктов из зоны контакта затруднен 18-21]. Наряду с этим разнонаправленное циклическое механическое воздействие на поверхностные слои металла при большом отношении времени контакта ко времени "перерыва" за цикл интенсифицирует образование усталостных трещин, выкрашивание, питтингообразование на трущихся поверхностях и вызывает так называемую фреттинг-уста-лость металла. По сравнению с обычным однонаправленным граничным трением фреттинг выделен в особый, наиболее повреждающий вид трения, приводящий к высокому износу, несмотря на относительно низкие нагрузки и скорости [c.10]

Одним из диагностических признаков фреттинг-коррозии стали является наличие в продуктах коррозии окисла железа оС -Fe20j. Для идентификации условий испытаний был использован простой метод, предложенный Годфри Q29J. Метод основан на способности раствора, состоящего из 20% фосфорной кислоты, 40% этилового спирта и 40% дистиллированной воды, избирательно растворять обычную ржавчину и почти не оказывать влияния на с Об- [c.40]

Для валов с напрессованной деталью, нагруженной изгибающим моментом или радиальной силой, отношение KJKd , характеризующее влияние концентрации напряжений и масштабного фактора при фреттинг-коррозии, определяют с учетом влияния временного сопротивления стали Ot, МПа (коэффициент ), и влияния давления посадки р, МПа (коэффициент ") [c.96]

В соединениях, осуществляемых с помощью плотных посадок (прессовые, фланцевые, замковые и т. п,), при воздействии переменных напряжений возникают микросмещения (порядка 0,0025 мм), приводящие к разрушению поверхностного слоя. В зоне контакта протекают не только процессы механического износа, но и физико-химические процессы (окисления и др.). Усталостные разрушения образуются при низких переменных напряжениях (2—8 кгс/мм ), что свидетельствует о значительном влиянии фреттинг-коррозии (коррозии трения). При наличии фреттинг-коррозии Ркор = 0,4 0,6 — для прессовых соединений деталей из средне-углецрдистых легированных сталей. [c.604]

Покрытия, полученные электролитическим методом и методом горячего погружения, применяют для сосудов и оборудования, сделанного из стали, литого железа, меди или медных сплавов, используемых в пищевой промышленности, а также для проволоки и деталей для электрической и электронной промышленности, где легкая способность паяться является важным свойством. Хотя оловянные покрытия не обладают стойкостью к разрушению от фрет-тин-коррозии и фреттииг между листами из белой жести при транспортировке иногда способствует образованию темных пятен, оловянные покрытия могут быть использованы, чтобы понизить риск разрушения стальных деталей от фреттинг-коррозии [29]. Аналогичные эффекты наблюдаются в местах пакетных соединений, а также на покрытых оловом пистонах из алюминиевых сплавов илн железа во время процесса обкатки [30]. [c.426]

Если два контактирующих металла подвергаются вибрации, то образуется темный порошок на новерхности контакта. Этот эффект янляется результатом фреттинг-коррозии, который в большей степени появляется из-за трения, чем в результате коррозин. Эффект налипания никеля на сталь гарантирует хорошее сопротивление фреттинг-коррозии, иоэтому комбинация никеля со сталью дает хорошие результаты и широко используется в промышленности для деталей, монтируемых путем запрессовки. [c.441]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...