Студопедия — Корозійне руйнування деталей машин
Студопедия Главная Случайная страница Обратная связь

Разделы: Автомобили Астрономия Биология География Дом и сад Другие языки Другое Информатика История Культура Литература Логика Математика Медицина Металлургия Механика Образование Охрана труда Педагогика Политика Право Психология Религия Риторика Социология Спорт Строительство Технология Туризм Физика Философия Финансы Химия Черчение Экология Экономика Электроника

Корозійне руйнування деталей машин






 

Лісогосподарські машини відносяться до техніки, яка експлуатується у складних кліматичних умовах, що характеризуються різкими перепадами температур (t = –50...+40°С), високою вологістю, запиленістю, дією сонячної радіації. Всі ці чинники сприяють руйнуванню поверхневих шарів деталей та їх захисних покриттів і розвитку корозії, яка є найпоширенішим і небезпечним чинником руйнування. Окрім руйнування і віднесення з оксидами поверхневих шарів металу, корозія побічно впливає і на функціональні властивості машини: потужність двигуна, втрати на тертя в шарнірах, зниження міцності, втрату герметичності з’єднань і т.д. У випадку, коли корозією уражені дзеркала циліндрів двигуна, його потужність падає на 20-25%, одночасно на 50-80% підвищується витрата оливи і пального, майже удвічі знижується ресурс. Зносостійкість деталей спряжень під дією корозії зменшується в 1, 5-4 рази.

Корозією називається процес руйнування матеріалів унаслідок їх хімічної або електрохімічної взаємодії з навколишнім середовищем (газовим, атмосферним, рідинним, біологічним).

Як видно з визначення, залежно від тих або інших чинників можуть існувати різні види процесів корозії. Для їх класифікації вводяться чотири класифікаційні ознаки: механізм взаємодії матеріалу елементу конструкції з середовищем, характер корозійного середовища, умов протікання корозій-ного процесу і вид корозійного руйнування поверхні деталі.

З погляду механізму взаємодії матеріалу деталі з середовищем розріз-няють хімічну і електрохімічну корозію. Із назви видно, що за хімічної корозії матеріал деталі руйнується внаслідок його хімічної реакції з навколиш-нім середовищем (газом, повітрям або рідиною). Типовими прикладами хі-мічної корозії є, наприклад, руйнування дзеркала циліндрів, поршнів, клапа-нів та інших деталей двигунів у процесі їх роботи в паливному середовищі. Іноді хімічна корозія виникає і у випадку взаємодії неправильно підібраних олив з металами.

Інтенсивність процесу хімічної корозії залежить від хімічної активності середовища і її температури, а також корозійної стійкості матеріалу. У разі підвищення температури інтенсивність хімічної корозії зростає. Слід відзначити, що у чистому вигляді хімічна корозія зустрічається дуже рідко.

У разі корозії дуже часто протікають електрохімічні процеси, що викликають електрохімічну корозію. В цьому випадку електролітом може служити вода або водні розчини кислот і лугів, що утворюються під час вза-ємодії, з пальним, оливами, газами і т.п. Механізм руйнування металу такий: втрачені металом в анодній зоні електрони електролітом переміщаються у катодну зону і там, вступаючи в реакцію з водою і киснем, утворюють гидроксильні іони. Внаслідок реакції гідроксильних іонів з двовалентними іонами заліза в анодній зоні утворюється гідратований оксид заліза 2О3 (Н2О) 2 – іржа.

У деяких сплавів металів, наприклад сталей, іноді електрохімічні процеси протікають межами кристалів, що володіють різними електричними потенціалами. В цьому випадку є окремі зерна, що володіють або анодними, або катодними властивостями. Процес руйнування металу в цьому разі називається міжкристалітною корозією.

Залежно від властивостей навколишнього середовища розрізняють атмосферну, газову, рідинну, підземну і біокорозію.

Найхарактернішою для лісових машин є атмосферна корозія. В цьому разі процес носить електрохімічний характер. Тверді частинки різних хіміч-них сполук, що містяться в атмосфері, осідаючи на поверхню металу, утворюють разом з вологою електроліт, що обумовлює протікання електрохіміч-ної корозії. Інтенсивність цього процесу залежить від змін температури. Так, під час переходу від негативних до позитивних температур корозія посилюється за рахунок конденсації вологи на поверхні. Швидкість і характер атмосферної корозії залежать також і від ступеня зволоження поверхні.

Газова корозія відбувається, зазвичай, внаслідок дії агресивних газів високої температури. Процес супроводжується хімічними реакціями і зустрічається у двигунах внутрішнього згорання, газогенераторах, компресорах і т.д. Слід також мати на увазі, що газова корозія відбувається і під час технологічних процесів оброблення металів, таких, як кування і штампування, термооброблення, зварювання тощо.

Рідинна корозія відбувається внаслідок хімічної взаємодії поверхні металу з рідинами. Найбільш корозійно активними компонентами рідин у цьому випадку є сірка і сірчисті з’єднання, а також органічні кислоти, що утворюються в результаті окислення вуглеводнів (мастил) під впливом кисню повітря. Рідинна корозія особливо сильно проявляється у елементів двигунів внутрішнього згорання, що працюють на пальному з високим вмістом сірки.

Підземною корозією вважають електрохімічний процес руйнування металевих і бетонних конструкцій, що знаходяться у ґрунті, під впливом ґрунтової вологи.

Біологічна корозія (біокорозія) відбувається внаслідок дії на метали різноманітних мікроорганізмів. Ця дія може бути безпосередньою, коли на поверхні металу знаходяться бактерії, живильним середовищем яких є залізо або його сплави. Найчастіше, проте, дія мікроорганізмів виявляється побічно, коли продукти їх життєдіяльності утворюють середовище, що сприяє хімічній або електрохімічній корозії.

Біокоррозія відбувається найчастіше у вологому середовищі та при порівняно високій температурі повітря (10-40°С). В деяких випадках біокоррозія з’явилася причиною руйнування паливних насосів, баків та інших ємкостей для зберігання палив і масел.

За умовами протікання корозійні процеси класифікують на щілинну, контактну, структурну корозії і корозію під напругою.

Як показує назва, щілинна корозія відбувається в щілинах і зазорах металевих конструкцій, а також в зонах контакту металу з неметалами. Безпосередньою причиною щілинної корозії є поява анодно-катодної пари із-за нерівномірної концентрації агресивного компоненту зовні і усередині щілини. Електрохімічний процес, що виникає при цьому, приводить до інтенсивного руйнування ділянки поверхні, що є анодом.

Контактна корозія відбувається при електрохімічній взаємодії металів, що мають різні потенціали. У існуючих конструкціях машин можна виділити три типи контактів, при яких відбувається корозія: контакти різних металів, що знаходяться в електропровідному середовищі; контакти однакових металів, розташованих в середовищах різної концентрації; контакти при різних температурах. Метал в контактній парі, що має позитивніший потенціал, є катодом. Метал з меншим потенціалом, що є анодом, піддається в процесі контактної корозії найбільш інтенсивному руйнуванню.

Виходячи з умов контактної корозії, розрізняють обмежено допустимі, допустимі і неприпустимі поєднання металів в сполученнях.

На інтенсивність контактної корозії впливає і співвідношення площ поверхонь анодних і катодних ділянок. Так, якщо поверхня катода значно більше поверхні анода, то менш благородний метал піддається інтенсивній корозії. Наприклад, якщо поверхня сталевих листів, сполучених мідними заклепками, в 100 разів більше сумарної поверхні заклепок, то швидкість корозії з’єднання буде приблизно однаковою. При зворотному співвідношен-ні (з’єднання мідних листів сталевими заклепками) швидкість корозії заклепок зростає в 100 разів.

Структурна корозія виникає при неоднорідній структурі матеріалу і проходить відповідно до механізму протікання межкристаллитной корозії. Виникнення структурне неоднорідних ділянок в сталях викликається, зокрема, різними швидкостями дифузії вуглецю і легуючих елементів (наприклад, хрому) при утворенні твердого розчину. Найбільш високу схильність до межкристаллитной корозії мають сталі з ферритной структурою, а також алюмінієві сплави із змістом 4-5 % мідь.

Корозія під напругою — це процес руйнування поверхонь матеріалів при одночасній дії корозійного середовища, а також механічної напруги.

При постійній розтягуючій напрузі, що не перевищує ^предел текучості, і одночасній дії корозійного середовища на поверхні матеріалу можуть інтенсивно розвиватися тріщини (корозійне розтріскування), що різко знижують здатність конструкції, що несе. При одночасній дії корозійного середовища і циклічному навантаженні знижується межа витривалості конструкції (корозійна втома). Це явище особливе характерний для таких деталей, як ресори, пружини, канати, штоки гідроциліндрів і так далі

Певною мірою розглянуте вище корозійно-механічне зношування також може інтерпретуватися як корозія під напругою. Особливістю при цьому є локальний характер явища, що відбувається.

По вигляду корозійного руйнування розрізняють суцільну і місцеву (локальну) корозії. Як показує назва, суцільна корозія розповсюджується на всій поверхні деталі. Залежно від характеру корозійного пошкодження вона може бути рівномірною (мал. 14, а), нерівномірною (мал. 14, 6) і виборчою (мал. 14, в), при якій руйнується один з компонентів структури матеріалу.

При місцевій корозії ушкоджуються окремі ділянки поверхні деталі.

Розрізняють наступні види корозії: плямами (мал. 14, г), глибина яких значно менше їх діаметру; у вигляді дрібних виразок і раковин (мал. 14, д), діаметр яких приблизно рівний їх глибині; точкову (пітингову, мал. 14, е), у вигляді окремих крапок, діаметр яких менше їх глибини; крізну у вигляді тріщин (мал. 14, ж); ниткоподібну (мал. 14, з) і у вигляді тріщин, що проходять під поверхнею захисного покриття; підповерхневу (мал. 14, і), таку, що представляє лускате

 

і до л м

 

Мал. 14. Види корозії:

а — рівномірна; б — нерівномірна; у — виборча; г — плямами; д — у вигляді раковин; е — точкова; ж — крізна; з — ниткоподібна; і — підповерхнева; до — межкри-сталлитная; л — ножова; м — корозійне розтріскування

 

розшарування металу в глибині; межкристаллитную (мал. 14, к); ножову (мал. 14, л), таку, що з'являється в зоні сплаву зварних деталей при дії агресивного середовища; корозійне розтріскування (мал. 14, ж), що виникає при корозії під напругою.

Всі методи захисту від корозії можна розділити на три групи: підвищення корозійної стійкості самих елементів конструкції; дія на середовище; комбіновані.

До першої групи відносяться такі методи, як нанесення різних захисних покриттів, підвищення корозійної стійкості самого металу шляхом легування. Так, в даний час при виготовленні і ремонті лісогосподарської техніки з метою захисту від корозії можуть застосовуватися більше 15 видів різних покриттів. Крім того, до першої групи можна віднести і заміну сталевих і чавунних деталей на пластмасових або алюмінієвих там, де це можливо.

До методів другої групи слід віднести герметизацію сполучень, усунення зазорів, щілин і застійних зон, введення в мастила протикорозійних присадок, регулярну консервацію деталей.

Комбіновані методи є поєднанням вказаних вище заходів першої і другої груп. Описані вище заходи щодо запобігання корозії її повністю не виключають. Тому при експлуатації важлива роль заходів технічного обслуговування по очищенню машини від грязі, вологи, відновленню захисних покриттів, правильному зберіганню і так далі

 

Контрольні питання

1. Перерахуйте види відмов і приведіть приклади

2. Які види законів зношування ви знаєте і для яких елементів конструкції лісогосподарських машин характерний той або інший вигляд?

3. Перерахуєте групи і види зношування. Приведіть приклади видів зношування для типових елементів конструкції.

4. За якої умови закону зміни твердості відбувається втомне зношування?

5. Перерахуєте методи для вимірювання зносу деталей і вживані при цьому вимірювальні інструменти.

6. Які практично важливі питання можна вирішити, застосовуючи формулу (16):

Я=1 — */ Л/дод-ате

7. Від яких параметрів залежить межа витривалості?

8. По яких ознаках класифікуються види корозії?

9. За якими показниками оцінюється корозійна стійкість?

10. Які заходи приймаються для захисту від корозії при ремонті і експлуатації лісогосподарських машин?

 







Дата добавления: 2014-11-10; просмотров: 1669. Нарушение авторских прав; Мы поможем в написании вашей работы!



Картограммы и картодиаграммы Картограммы и картодиаграммы применяются для изображения географической характеристики изучаемых явлений...

Практические расчеты на срез и смятие При изучении темы обратите внимание на основные расчетные предпосылки и условности расчета...

Функция спроса населения на данный товар Функция спроса населения на данный товар: Qd=7-Р. Функция предложения: Qs= -5+2Р,где...

Аальтернативная стоимость. Кривая производственных возможностей В экономике Буридании есть 100 ед. труда с производительностью 4 м ткани или 2 кг мяса...

Принципы резекции желудка по типу Бильрот 1, Бильрот 2; операция Гофмейстера-Финстерера. Гастрэктомия Резекция желудка – удаление части желудка: а) дистальная – удаляют 2/3 желудка б) проксимальная – удаляют 95% желудка. Показания...

Ваготомия. Дренирующие операции Ваготомия – денервация зон желудка, секретирующих соляную кислоту, путем пересечения блуждающих нервов или их ветвей...

Билиодигестивные анастомозы Показания для наложения билиодигестивных анастомозов: 1. нарушения проходимости терминального отдела холедоха при доброкачественной патологии (стенозы и стриктуры холедоха) 2. опухоли большого дуоденального сосочка...

Машины и механизмы для нарезки овощей В зависимости от назначения овощерезательные машины подразделяются на две группы: машины для нарезки сырых и вареных овощей...

Классификация и основные элементы конструкций теплового оборудования Многообразие способов тепловой обработки продуктов предопределяет широкую номенклатуру тепловых аппаратов...

Именные части речи, их общие и отличительные признаки Именные части речи в русском языке — это имя существительное, имя прилагательное, имя числительное, местоимение...

Studopedia.info - Студопедия - 2014-2024 год . (0.015 сек.) русская версия | украинская версия