Ocena zużycia przez fretting
OCENA ZUŻYCIA FRETTINGOWEGO
Autor:
Duanjie Li, PhD
Zmieniony przez
Jocelyn Esparza
WPROWADZENIE
Fretting jest "specjalnym procesem zużycia, który występuje w obszarze styku dwóch materiałów poddanych obciążeniu i podlegających niewielkim ruchom względnym w wyniku wibracji lub innej siły". Podczas pracy maszyn, w sposób nieunikniony występują drgania w połączeniach śrubowych lub kołkowych, pomiędzy komponentami, które nie są przeznaczone do poruszania się, oraz w oscylujących sprzęgłach i łożyskach. Amplituda takich względnych ruchów ślizgowych jest często rzędu mikrometrów do milimetrów. Takie powtarzające się ruchy o niskiej amplitudzie powodują poważne miejscowe zużycie mechaniczne i przenoszenie materiału na powierzchni, co może prowadzić do zmniejszenia wydajności produkcji, wydajności maszyny lub nawet jej uszkodzenia.
Znaczenie ilościowe
Ocena zużycia przez fretting
Zużycie frettingowe często wiąże się z kilkoma złożonymi mechanizmami zużycia zachodzącymi na powierzchni styku, w tym ścieraniem dwuciałowym, zużyciem adhezyjnym i/lub zużyciem frettingowym. Aby zrozumieć mechanizm zużycia frettingowego i wybrać najlepszy materiał do ochrony przed zużyciem frettingowym, konieczna jest wiarygodna i ilościowa ocena zużycia frettingowego. Na zachowanie się zużycia frettingowego istotny wpływ ma środowisko pracy, takie jak amplituda przemieszczenia, normalne obciążenie, korozja, temperatura, wilgotność i smarowanie. Wszechstronny trybometr które mogą symulować różne realistyczne warunki pracy, będą idealne do oceny zużycia frettingowego.
Steven R. Lampman, Podręcznik ASM: Volume 19: Fatigue and Fracture
http://www.machinerylubrication.com/Read/693/fretting-wear
WARUNKI BADANIA
Odporność na zużycie ścierne próbki ze stali nierdzewnej SS304 oceniono za pomocą NANOVEA Tribometr z wykorzystaniem modułu liniowo-tłokowego zużycia. Jako materiał przeciwny zastosowano kulę z WC (średnica 6 mm). Ślad zużycia badano za pomocą NANOVEA Bezkontaktowy profiler 3D.
Test frettingu przeprowadzono w temperaturze pokojowej (RT) i 200 °C w celu zbadania wpływu wysokiej temperatury na odporność na zużycie ścierne próbki SS304. Płyta grzejna znajdująca się na stoliku z próbkami podgrzewała próbkę podczas testu odporności na ścieranie przy temperaturze 200 °C. Stopień zużycia, K, oceniono według wzoru K=V/(F×s)gdzie V jest objętością zużytą, F jest obciążeniem normalnym, a s jest odległością przesuwu.
Należy pamiętać, że kula WC jako materiał przeciwny został użyty jako przykład w tym badaniu. Każdy materiał stały o różnych kształtach i wykończeniu powierzchni może być zastosowany przy użyciu niestandardowego oprzyrządowania, aby zasymulować rzeczywistą sytuację zastosowania.
PARAMETRY BADANIA
pomiarów zużycia
WYNIKI I DYSKUSJA
Profil śladu zużycia 3D umożliwia bezpośrednie i dokładne określenie ubytku objętości śladu zużycia obliczonego przez NANOVEA Oprogramowanie do analizy gór.
W teście zużycia posuwisto-zwrotnego przy niskiej prędkości obrotowej 100 obr/min i temperaturze pokojowej wykazano niewielki ślad zużycia 0,014 mm³. Dla porównania, w teście zużycia frettingowego przeprowadzonym przy wysokiej prędkości obrotowej 1000 obr/min powstaje znacznie większy ślad zużycia o objętości 0,12 mm³. Taki przyspieszony proces zużycia może być przypisany wysokiemu ciepłu i intensywnym wibracjom generowanym podczas próby zużycia frettingowego, co sprzyja utlenianiu metalowych odłamków i powoduje silne ścieranie trzech ciał. Próba zużycia ściernego w podwyższonej temperaturze 200 °C tworzy większy ślad zużycia 0,27 mm³.
W teście zużycia frettingowego przy 1000 obr/min współczynnik zużycia wynosi 1,5×10-4 mm³/Nm, czyli prawie dziewięciokrotnie w porównaniu do zużycia w teście zużycia przeciwsobnego przy 100 obr. Test zużycia przez fretting w podwyższonej temperaturze jeszcze bardziej przyspiesza zużycie do 3,4×10-4 mm³/Nm. Tak znaczna różnica w odporności na zużycie mierzonej przy różnych prędkościach i temperaturach pokazuje znaczenie prawidłowych symulacji zużycia frettingowego dla realistycznych zastosowań.
Zachowanie podczas zużywania może ulec drastycznej zmianie, gdy do tribosystemu wprowadzi się niewielkie zmiany warunków badania. Wszechstronność NANOVEA Tribometr umożliwia pomiar zużycia w różnych warunkach, w tym w wysokiej temperaturze, smarowaniu, korozji i innych. Dokładna kontrola prędkości i pozycji przez zaawansowany silnik umożliwia użytkownikom wykonanie testu zużycia przy prędkościach od 0,001 do 5000 obr/min, co czyni go idealnym narzędziem dla laboratoriów badawczych/testujących do badania zużycia frettingowego w różnych warunkach tribologicznych.
Ślady zużycia frettingu w różnych warunkach
pod mikroskopem optycznym
PROFILE TRASY 3D
zapewniają większy wgląd w podstawowe zrozumienie
mechanizmu zużycia przez fretting
ZESTAWIENIE WYNIKÓW ŚLADÓW ZUŻYCIA
mierzone przy użyciu różnych parametrów badania
PODSUMOWANIE
W tym badaniu wykazaliśmy zdolność NANOVEA Tribometr w ocenie zużycia ściernego próbki ze stali nierdzewnej SS304 w sposób kontrolowany i ilościowy.
Prędkość i temperatura badania odgrywają decydującą rolę w odporności na zużycie ścierne materiałów. Wysoka temperatura i intensywne wibracje podczas próby frettingu spowodowały znaczne przyspieszenie zużycia próbki SS304 prawie dziewięciokrotnie. Podwyższona temperatura 200 °C spowodowało dalszy wzrost współczynnika zużycia do 3,4×10-4 mm3/Nm.
Wszechstronność NANOVEA Tribometr czyni go idealnym narzędziem do pomiaru zużycia frettingowego w różnych warunkach, w tym w wysokiej temperaturze, przy smarowaniu, korozji i innych.
NANOVEA Tribometry oferują precyzyjne i powtarzalne badania zużycia i tarcia w trybach obrotowym i liniowym zgodnych z normami ISO i ASTM, z opcjonalnymi modułami do badań zużycia w wysokich temperaturach, smarowania i tribo-korozji dostępnymi w jednym, wstępnie zintegrowanym systemie. Nasza niezrównana oferta stanowi idealne rozwiązanie do określenia pełnego zakresu właściwości trybologicznych cienkich lub grubych, miękkich lub twardych powłok, filmów i podłoży.
TERAZ POROZMAWIAJMY O TWOJEJ APLIKACJI
Kategorie
- Uwagi do zastosowania
- Blok dotyczący trybologii pierścieniowej
- Korozja Tribologia
- Badanie tarcia | Współczynnik tarcia
- Badanie mechaniczne w wysokiej temperaturze
- Tribologia w wysokich temperaturach
- Wilgotność i gazy Tribologia
- Wilgotność Testy mechaniczne
- Wgłębianie | Pełzanie i odprężanie
- Wytrzymałość na wgniatanie | Wytrzymałość na złamanie
- Wgłębianie | Twardość i sprężystość
- Wgniecenie | Utrata i przechowywanie
- Wgłębianie | Stress vs Strain
- Wytrzymałość na wgniecenia | Granica plastyczności i zmęczenie
- Badania laboratoryjne
- Tribologia liniowa
- Badanie mechaniczne cieczy
- Tribologia cieczy
- Tribologia w niskich temperaturach
- Badania mechaniczne
- Informacja prasowa
- Profilometria | Płaskość i wypaczenie
- Profilometria | Geometria i kształt
- Profilometria | Chropowatość i Wykończenie
- Profilometria | Wysokość i grubość stopnia
- Profilometria | Tekstura i ziarno
- Profilometria | objętość i powierzchnia
- Badanie profilometryczne
- Tribologia "pierścień na pierścieniu
- Tribologia rotacyjna
- Testy na zarysowania | Błąd kleju
- Testy na zarysowania | Uszkodzenie spoiwa
- Próba zarysowania | zużycie wieloprzebiegowe
- Testy na zarysowania | Twardość na zarysowania
- Badanie zarysowań Tribologia
- Tradeshow
- Badania tribologiczne
- Uncategorized
Archiwa
- wrzesień 2023
- sierpień 2023
- czerwiec 2023
- maj 2023
- lipiec 2022
- maj 2022
- kwiecień 2022
- styczeń 2022
- grudzień 2021
- listopad 2021
- październik 2021
- wrzesień 2021
- sierpień 2021
- lipiec 2021
- czerwiec 2021
- maj 2021
- marzec 2021
- luty 2021
- grudzień 2020
- listopad 2020
- październik 2020
- wrzesień 2020
- lipiec 2020
- maj 2020
- kwiecień 2020
- marzec 2020
- luty 2020
- styczeń 2020
- listopad 2019
- październik 2019
- wrzesień 2019
- sierpień 2019
- lipiec 2019
- czerwiec 2019
- maj 2019
- kwiecień 2019
- marzec 2019
- styczeń 2019
- grudzień 2018
- listopad 2018
- październik 2018
- wrzesień 2018
- lipiec 2018
- czerwiec 2018
- maj 2018
- kwiecień 2018
- marzec 2018
- luty 2018
- listopad 2017
- październik 2017
- wrzesień 2017
- sierpień 2017
- czerwiec 2017
- maj 2017
- kwiecień 2017
- marzec 2017
- luty 2017
- styczeń 2017
- listopad 2016
- październik 2016
- sierpień 2016
- lipiec 2016
- czerwiec 2016
- maj 2016
- kwiecień 2016
- marzec 2016
- luty 2016
- styczeń 2016
- grudzień 2015
- listopad 2015
- październik 2015
- wrzesień 2015
- sierpień 2015
- lipiec 2015
- czerwiec 2015
- maj 2015
- kwiecień 2015
- marzec 2015
- luty 2015
- styczeń 2015
- listopad 2014
- październik 2014
- wrzesień 2014
- sierpień 2014
- lipiec 2014
- czerwiec 2014
- maj 2014
- kwiecień 2014
- marzec 2014
- luty 2014
- styczeń 2014
- grudzień 2013
- listopad 2013
- październik 2013
- wrzesień 2013
- sierpień 2013
- lipiec 2013
- czerwiec 2013
- maj 2013
- kwiecień 2013
- marzec 2013
- luty 2013
- styczeń 2013
- grudzień 2012
- listopad 2012
- październik 2012
- wrzesień 2012
- sierpień 2012
- lipiec 2012
- czerwiec 2012
- maj 2012
- kwiecień 2012
- marzec 2012
- luty 2012
- styczeń 2012
- grudzień 2011
- listopad 2011
- październik 2011
- wrzesień 2011
- sierpień 2011
- lipiec 2011
- czerwiec 2011
- maj 2011
- listopad 2010
- styczeń 2010
- kwiecień 2009
- marzec 2009
- styczeń 2009
- grudzień 2008
- październik 2008
- sierpień 2007
- lipiec 2006
- marzec 2006
- styczeń 2005
- kwiecień 2004