Фреттинг-коррозия механизмы

Кроме того, существуют такие виды коррозии, как контактная (прн контакте металлов с разным потенциалом) щелевая (в узких зазорах и щелях) под напряжением (при действии внешних и внутренних сил) биологическая (под действием продуктов жизнедеятельности микроорганизмов) коррозия при трении двух поверхностей в коррозионной среде, определяющая коррозионно-механический износ деталей двигателей и механизмов, а также ее разновидность — фреттинг-коррозия (при колебательных перемещениях двух поверхностей друг относительно друга в условиях воздействия коррозионной среды) газовая (в контакте с агрессивными газами, например коррозия тарелок выпускных клапанов двигателей внутреннего сгорания, его выпускной трубы и глушителя, лопаток турбины и камеры сгорания газотурбинного двигателя) атмосферная (в естественных условиях хранения, транспортирования и эксплуатации техники и оборудования). [c.281]

Эрозией называют разрушение поверхности металла, вызванное коррозионно-механическим воздействием быстро движущейся среды. По характеру наносимых при этом повреждений и механизму процесса различают следующие виды эрозии кавитационную, струйную и фреттинг-коррозию. [c.455]

На современном уровне рассмотрен механизм коррозионной усталости. Специальной темой является вопрос о коррозии стальной арматуры, поскольку продолжает иметь место коррозия железобетонных конструкций. Добавлена новая глава по сплавам кобальта эти сплавы ввиду своей необычайно высокой стойкости к эрозии и фреттинг-коррозии получили большое практическое применение как материал для хирургической имплантации. Обновлены задачи и ответы. [c.14]

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 а-РезОз небольшим количеством порошка железа [84]. При длительных испытаниях никеля продукты коррозии представляют собой N10 и малые количества N1 для меди — это СнаО и немного СиО и Си [85]. [c.164]

МЕХАНИЗМ ФРЕТТИНГ-КОРРОЗИИ [c.165]

Кроме классификации коррозионных процессов по механизму существуют классификации по другим признакам по характеру разрушения ( сплошная, местная, язвенная, точечная и т.д.), условиям протекания ( контактная, щелевая, фреттинг-коррозия. газовая, атмосферная и т.д.). [c.57]

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]

Автокаталитический механизм химико-механического разрушения металла в локальных областях пересечения поверхности металла плоскостями скольжения приводит к высокой интенсивности процессов фреттинг-коррозии и коррозии под напряжением вследствие нелинейной концентрации механохимической активности. [c.148]

Наиболее типичными формами повреждений подшипников скольжения в карбюраторных и дизельных двигателях являются высокотемпературная химическая коррозия вкладышей при работе двигателя, фреттинг-коррозия при его транспортировании в условиях вибраций, электрохимическая коррозия при хранении [2,3,7 /. Долговечность распределительного механизма двигателей легковых и грузовых автомобилей лимитируется усталостным разрушением /питтинг/ поверхностей трения толкателей и распределительного вала f8J. Питтинговые разрушения наблюдаются на поверхностях шестерен трансмиссий, на контактных поверхностях тел трения подшипников качения и в других узлах трения, работающих в жестких режимах с высокой нагрузкой. [c.5]

Применение дисульфида молибдена целесообразно в условиях с очень высокими или очень низкими температурами в агрессивных средах. МоЗз рекомендуется для снижения трепия при пуске механизмов, а также для применения в узлах с возвратно-поступательным илп с колебательным движением с малыми перемещениями, где имеется опасность возникновения фреттинг-корро-зии дисульфид молибдена является действенной мерой для снижения фреттинг-коррозии поверхностей [24 25]. Подобные свойства имеет дисульфид вольфрама, однако он мало доступен вследствие ограниченных сырьевых ресурсов. [c.99]

Рис. 36. Механизм развития фреттинг-коррозии.

Механизм фреттинг-коррозии [c.298]

Фреттинг-коррозия часто служит причиной разрушения упругих подвесок, головок болтов, осей самоуправляющихся механизмов, подшипников на камнях, различных зубчатых передач, узлов, механизмов, собранных на горячей посадке, контактов электрических реле, соединительных тяг и многих деталей машинного оборудования, вибрирующего в процессе работы. Фреттинг-кор-розия может вызвать изменение цвета уложенных штабелями металлических листов при транспортировке. Один из первых случаев фреттинг-коррозии был зафиксирован при транспортировке автомобилей по железной дороге из Детройта до Западного побережья. Обоймы шариковых подшипников колес вследствие вибрации подверглись усиленной фреттинг-коррозии, проявившейся в интенсивном питтингообразовании. В результате автомобили оказались негодными к эксплуатации. Этот вид разрушения зимой появлялся чаще, чем летом. Его удалось предотвратить, сняв нагрузку с колес на время транспортировки. [c.127]

Фреттинг-коррозия часто является причиной разрушения рессор, головок болтов и заклепок, деталей самоустанавливающихся механизмов подшипников на камнях, винтов регулируемого шага, деталей на горячей посадке, контактов электрических реле, соединительных тяг и многих других механизмов, подвергающихся вибрации. Фреттинг-коррозия может вызвать обесцвечивание сложенных штабелями листов металла при транспортировке. Впервые фреттинг-коррозия была отмечена при перевозке автомобилей по железной дороге из Детройта на Западное побережье. Вследствие вибрации шарикоподшипники крлес подвергались фреттинг-коррозии с образованием питтингов, что привело к порче автомобилей. Подобное разрушение чаще наблюдалось в зимнее время, [c.164]

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 еще 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-РсаОз, 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]

В то же время в результате развития машиностроения, повышения удельной мощности двигателей и механизмов, усложнения и повышения общей стоимости металлических изделий все большее значение приобретает коррозия в неэлектролитах (нефтепродуктах), локальные коррозионные процессы — контактная, щелевая и питтинговая коррозия — и особенно корро-зионно-механический износ (коррозионое растрескивание, усталость, коррозия при трении и фреттинг-коррозия [61—64]. Эти разрушения и износ за счет ухудшения функциональных свойств металлических поверхностей непосредственно связаны с коррозионными проблемами в химмотологии, с ресурсом, надежностью и долговечностью двигателей, машин и механизмов. Наряду с рабоче-консервационными топливами, маслами, смазками и специальными жидкостями для уменьшения данных ви- [c.34]

Результаты оценки противоусталостной эффективности масел на установке ЦКУ показывают, что масла гидрокрекинга и синтетические масла примерно вдвое уступают минеральным маслам, среди которых предпочтительнее нафтеновое масло. Как видно из табл. 2, химически и поверхностно-инертные минеральные масла повышают усталостную долговечность металла по отношению к воздуху за счет снижения механических напряжений в поверхностных слоях металла, лучшего отвода тепла, изоляции от коррозионно-агрессивных компонентов и влаги воздуха, тогда как большинство синтетических и гидрированные масла в сравнении с воздухом снижает усталостную долговечность стали за счет проявления поверхностной или химической активности на границе с металлом, стимулирования процессов зарождения и развития усталостных трещин. Критерием проявления поверхностной активности является полярность, диэлектрическая проницаемость жидкой среды, отражающая степень влияния эффекта Ребиндера. Вероятно, именно этот эффект определяет низкую противоусталостную эффективность полярных эфирных масел. Среди испытанных на установке ЦКУ присадок высокий противоусталостный эффект был отмечен для триксиленилфосфата, диэтаноламида, ионола, ингибиторов коррозии КСК, КП, АКОР-1. Отрицательное влияние на усталостную долговечность, как и в условиях фреттинга, показали химически активные противозадирные присадки. 5 целом результаты оценки эффективности масел и присадок в условиях фреттинг-коррозии и циклической коррозионной усталости во многом совпадают, что, как указывалось вьше, отражает близкий характер процессов, определяющих механизм действия смазочных материалов в условиях различных видов коррозионно-механического износа. В основе всех этих видов износа лежит процесс зарождения и развития трещин в металле, сопровождаемый образованием кислого электролита в вершине [c.49]

Дисульфид молибдена применяется как наполнитель, улучшающий противозадирные свойства смазок, загущаемых мылами, бентонитовыми глинами и т. п. Смазки, содержащие дисульфид молибдена, применяются в самых различных механизмах буксах железнодорожных вагонов, шасси автомобилей, узлах трения самолетов, резьбовых соединениях бурильных труб и т. д. В настоящее время смазки, содержащие дисульфид молибдена, выпускаются в достаточном количестве. Менее распространены смазки, пе содержащие других загустителей, помимо МоЗа. Такие смазки содержат, как правило, до 70% загустителя и представляют собой не структурированные системы, а насты. Дисульфидмолибденовые смазки готовят на основе синтетических масел. Они предназначаются для применения в условиях высоких температур, ударных нагрузок, для предотвращения фреттинг-коррозии. В некоторых случаях смазки готовят на летучих маслах. После испарения масла на трущихся деталях остается слой сухого МоЗа, обеспечивающий их смазыва-лие. Большое значение приобретает дисульфид молибдена как сма- [c.568]

К особому виду коррозионно-механического износа, наносящему особый вред машинам и механизмам, относится фреттинг-коррозия. Это вид механического износа находящихся в контакте поверхностей, колеблющихся относительно друг друга с малой амплитудой (от долей 10 м до 13-10 м) [117]. При фреттин-ге относительная скорость движения поверхностей невелика (от мм/год до мм/с), и продукты износа не могут выходить из зоны контакта. Последнее особенно опасно для подшипников, так как абразивные продукты износа приводят к задиру поверхностей трения. Фреттинг-коррозия — это вид коррозионно-механического износа, когда собственно фреттинг-износ сопровождается химическим или электрохимическим коррозионным износом. Фреттинг-коррозия намного сильнее и опаснее просто фреттинга, причем исследования последнего времени показывают превалирующую роль электрохимического фактора [33—117]. [c.116]

Механизм фреттинг- орро3 и.и, так же как любого коррозионно-механического износа, объясняется протеканием химической и (или) электрохимической коррозии с последующим или одновременным наложением механического фактора отличается он тем, что продукты износа не выводятся из зоны контакта. Таким образом, механический износ разрушает защитные окисные плевки на пов )хности металла, а продукты разрушения, более твердые, чем ювенильный металл, оставаясь в зоне контакта, вызывают абразивный его износ (каверны, вмятины и пр.), что, в свою очередь, интенсифицирует электрохимический процесс в результате разрушения пассивных пленок и поляризации поверхности металла. Способы борьбы с фреттинг-коррозией принципиально не отличаются от способов борьбы с коррозионно-механичеоким износом используют металлические постоянные покрытия (свинцевание, меднение, серебрение, золочение, цинкование и т. д.) неметаллические постоянные покрытия (фосфатирование, анодирование, сульфидиза-ция и т. д.), а также различные масла, пластичные смазки, удаляемые и неудаляемые пленочные покрытия. Так как одним из основных факторов коррозионно-механического износа, в частности фреттинг-коррозии, является электрохимическая коррозия, предпочтение отдается рабоче-консервационным и другим ингибированным защитным смазочным материалам. [c.117]

Лабораторные эксперименты [44] показали, что для протекания фреттинг-коррозии при трении стали о сталь требуется присутствие кислорода, но не влаги. Более того, разрушение оказалось меньшим во влажном воздухе по сравнению с сухим воздухом и значительно меньшим в атмосфере азота. Коррозия усиливалась с понижением температуры. По-видимому, механизм коррозии в этом случае не электрохимический. С увеличением нагрузки усиливается разрушение, что объясняется склонностью к образованию питтинга на контактирующихся поверхностях, так как продукты коррозии, например а-РедОз, занимают больший объем (в случае железа в 2,2 раза), чем металл, пошедший на их образование. Поскольку окислы не могут при колебательном скольжении удаляться, то их накопление сопровождается местным увеличением напряжений, в результате чего на специфических участках, где они образуются, возрастает разрушение металла. Фреттинг-коррозия усиливается также с увеличением скольжения, если при этом нет смазки трущихся поверхностей. Повышение частоты при том же числе циклов способствует уменьшению разрушения, однако в среде азота влияние частоты не обнаружилось. Зависимость скорости фреттинг-коррозии от разных факторов представлена на рис. 60. Скорость коррозии металла в начале испытаний оказалась большей, чем при установившемся режиме. [c.127]

Один из фактов, который как будто бы говорит в пользу приведенного выше объяснения фреттинг-коррозии твердыми абразивными частицами, — это влияние водяных паров на фреттинг. Обычно вода способствует окислительным процессам, однако Райт (стр. 676) нашел, что разрушения за счет фреттинга часто меньше при 50% относительной влажности, чем при 0%, или при 100%. Если образуется мягкая гидроокись вместо твердого окисла (даже временно) становится легко понять, почему при 50% относительной влажности разрушение мало. При 100% влажности необходимо постулировать другой механизм, основанный на большой скорости ржавления, причем ржавчина непрерывно стирается, открывая чистый металл. Против теории абразивного действия окислов говорит тот факт, что Мак-Довелл (стр. 679) получил сильный фреттинг между двумя поверхностями закаленной инструментальной стали. Кроме того, были описаны случаи, где очень твердая окись, образующаяся на алюминии, вызывала не больше разрушений, чем мягкая окись, образовавшаяся на цинковой поверхности. Матируемая поверхность, в обоих случаях была из твердой стали [13]. [c.681]

Библиография, приведенная в работе Уотерхауза по фреттинг-коррозии [67] и в Симпозиуме по кавитации и гидродинамике [68], включает много работ, которые заслуживают тщательного изучения. В работах, представленных на этот симпозиум, хорошо рассмотрен механизм образования кавитаций, тогда как химические последствия их разрушения часто упускаются некоторыми авторами исключительный обзор симпозиума представлен Браймлоу [69]. Краткий отчет о химическом износе и фреттинге приведен в работе Барвелла [70]. [c.700]

Каким образом возникают окисные частицы, когда металлы соприкасаются на воздухе пока неясно, ни один механизм не позволяет объяснить все имеющиеся данные. Согласно ранней теории Томлинсона [1], поверхности разрушаются вследствие молекулярного истирания и это приводит к образованию окисла в окислительной атмосфере. Другие исследователи считали, что фреттинг в основном ускоряет механизм окисления, вследствие чего затрудняется процесс механического удаления окисла из-за образования стабильной защитной окисной пленки. Позднее Улиг [8] модифицировал эту модель, считая, что некоторые частички металла могут образовываться по адгезионному механизму, но при этом не отвергал влияния коррозии, привлекая ее для объяснения влияния частоты колебаний [8]. С помощью такой модели было трудно объяснить уменьшение изнашивания с увеличением температуры и тогда Улиг предложил модель коррозионного воздействия. Согласно этой модели на стальной поверхности происходит физическая адсорбция кислорода, а окисел образуется в результате механической активизации соприкасающихся поверхностей. Авторы более современных теорий [12] обращают внимание на изменение сущности механизма фреттинга, особо подчеркивая сильное влияние адгезии на ранних стадиях и значение коррозионной усталости как фактора, способствующего дезинтеграции материала в зонах контакта. Более поздние стадии разрушения от фреттинга также объясняются с позиций микроусталостных процессов, а не с позиции абразивного износа. [c.299]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология