Изнашивание

В настоящее время при применении различных САПР и расчетных механизмов, а также с учетом использования различных конструкционных и функциональных материалов, практически исключен выход из строя деталей на ранней стадии их работы. В основном, выход из строя деталей машин и механизмов, связан с их неправильным использованием и различными факторами их изнашивания: абразивным, эрозионным, фрикционным, а также различными их сочетаниями.

«Трибология» – наука о трении и изнашивании была учреждена в Великобритании во второй половине 60-х годов 20 века. Там озаботились, почему передовые достижения по снижению износа не востребуются промышленностью. В ходе 2-х летней работы правительственной комиссии было установлено, что в технической среде о них, попросту, плохо осведомлены. Поэтому была введена новая дисциплина – «трибология», которую начали преподавать на всех уровнях. В нашей стране она чаще называется «триботехникой».

Некоторые пары трения изнашиваются довольно длительное время и даже после длительных воздействий не теряют своей работоспособности. Так работают пары трения при фрикционном изнашивании. Здесь также может наблюдаться эффект безызносности, т.е. образования «натира» без образования углублений. Не происходит схватывания поверхности, в результате чего не происходит унос частиц с поверхности более мягкого материала в паре трения. Однако, если рассмотреть абразивное изнашивание в чистом виде, то при недостаточной поверхностной стойкости, в паре трения образуются дефекты, которые мешают использованию механизма, или попросту, делают его использование невозможным или не рациональным.

Если рассмотреть механизм абразивного изнашивания, как наиболее преобладающего в производственных процессах, то можно увидеть, что его вызывают частицы, которые превосходят по твердости изнашиваемую поверхность. Чаще всего это абразивные частицы песка, щебня и прочих природных минералов и керамики. Данные частицы могут внедряться в поверхность, процарапывать канавки, снимать микростружку и всячески уносить частицы изнашиваемого материала или покрытия. Борьба с данным видом изнашивания чрезвычайно актуальна в таких отраслях промышленности, как металлургическая, горнодобывающая, строительная, поскольку данный вид изнашивания является одним из самых быстрых. Для повышения износостойкости конструкций применяются функциональные материалы (бронеплиты, футеровка), а также практикуется нанесение износостойких слоев при помощи различных способов, наплавка, напыление.

При помощи наплавки можно не только упрочнять изнашиваемую поверхность, но и восстанавливать ее с приданием необходимых износостойких свойств. Для наплавки против преобладающего абразивного изнашивания без ударного воздействия может применяться электрод Kjellberg Kait 70 для наплавки износостойких твердых покрытий с включениями карбидов и боридов железа. Наплавленный металл устойчив против воздействия экстремальной абразивной среды в сочетании с высокой температурой (до 500°С). Наплавка имеет высокую твёрдость (60-65 HRC).

Довольно часто на детали, испытывающие абразивное изнашивание, действует и ударная нагрузка в результате чего применение твердых непластичных наплавленных слоев не целесообразно, ввиду их хрупкости. Тогда, в ущерб твердости, необходимо применять материалы, дающие более пластичные наплавленные слои. Таким материалом является Kjellberg Finsterwalde Kait 6000 для наплавки твердых износостойких покрытий с Cr-карбидными включениями. Имеет высокую производительность. Наплавленный металл имеет гладкую поверхность и устойчив к воздействию абразивной среды в сочетании со средними ударными нагрузками.

автор: Инженер Д. Петров