Фреттинг коррозия это разрушение металла при

Обновлено: 18.05.2024

Фреттинговый износ — механический износ тел, пребывающих в контакте, в условиях малых колебательных относительных их перемещений [1] .

Интенсивность износа возрастает при работе деталей в агрессивных средах. В данном случае повреждение соединённых поверхностей происходит в условиях фреттинг-коррозии [1] . На поверхностях контактирующих деталей защитные окислительные плёнки разрушаются, оголяется чистый металл. Происходит отделение частичек металла, которые впоследствии окисляются. Поэтому продуктами износа при фретинг-коррозии, как правило, являются оксиды. Оксиды производят абразивное действие, зависящее от их твёрдости и размеров их частичек в продуктах износа.

Содержание

История

Условия возникновения

Для появления данного вида износа достаточны относительные перемещения поверхностей с амплитудой от 0,025 мкм.

Фреттинговый износ возникает в заклёпочных, резьбовых, шлицевых, шпоночных и штифтовых соединениях, посадках деталей с натягом, стальных канатах, шарнирах, муфтах, рессорах, клапанах, регуляторах электрических контактов, кулачковых механизмах, автоматах перекоса винта вертолётов, деталях газотурбинных двигателей.

Необходимые для протекания процесса износа относительные микросмещения соединённых поверхностей происходят вследствие деформаций деталей в условиях нагружения и вибраций, сопровождающих работу машин и оборудования. Вследствие малой амплитуды микросмещений соприкасающихся поверхностей повреждения сосредотачиваются на небольших площадках действительного контакта. Разрушение контактирующих поверхностей проявляются в появления мелких каверн (полостей), в которых накапливаются продукты износа. Эти продукты износа образуются вследствие разрушения зон сцепления, а также повреждения от усталости микронеровностей. Мелкие каверны поступательно возрастают и сливаются друг с другом. Продукты износа, накапливающиеся в кавернах, создают в них повышенное давление, которое, в свою очередь, приводит к образованию микротрещин. Некоторые микротрещины сливаются, и происходит откалывание отдельных объёмов металла. Одновременно в подповерхностных слоях накапливаются усталостные повреждения.

Следствия фреттингового износа

Повреждения поверхностей вследствие износа при фреттинге служат концентраторами напряжений и снижают предел выносливости материала деталей. В случае удаления продуктов износа из зоны трения происходит ослабление посадок с натягом, возрастание вибраций.

Факторы влияния

Борьба с фреттинговым износом

Проблема фреттинга изучена ещё недостаточно. Необходимы дополнительные исследования причин возникновения этого вида (и подвидов) износа, изучение характера протекания процессов во фрикционном контакте и повреждения поверхностей взаимодействия тел. Значительную роль в предупреждении фреттингового износа представляют не только смена кинематики и динамики взаимодействия поверхностей, но и правильный, оптимальный выбор смазки и уплотнителей.

ФРЕТТИНГ-КОРРОЗИЯ

коррозионномех. разрушение ме-таллич. конструкций в местах проскальзывания плотно пригнанных (прижатых друг к другу) деталей при колебаниях с малой амплитудой, вращениях, вибрациях. Ф.-к. наблюдается при разл. прессовых посадках на вращающихся валах, в местах посадки лопаток турбин, в шлицевых, шпоночных, болтовых и заклепочных соединениях. Ф.-к. подвержены металлич. канаты и канатные шкивы, контактные пов-сти подшипников качения, рессор, пружин, клапанов и толкателей, кулачковых механизмов и т. п. Совмещение коррозии с фреттингом - мех. износом двух пов-стей, имеющих малое относит. колебат. смещение, приводит к значит. повышению степени износа пов-стей и опасности локальных разрушений. Наиб. опасное последствие Ф.-к.- растрескивание деталей из-за снижения коррозионно-усталостной прочности (см. Коррозионная усталость).

Коррозия контактных металлич. пар обусловлена изменением физ.-хим. св-в сопряженных пов-стей вследствие пла-стич. деформирования или относит. перемещения, разрушения защитных оксидных пленок, адсорбционного взаимод. материала со средой. Коррозионные процессы могут иметь хим. или электрохим. природу, скорость Ф.-к. определяется природой металлич. пар, коррозионной активностью среды, амплитудой проскальзывания, контактным давлением, числом и частотой циклов относит. смещений контактирующих деталей, степенью прилегания сопряженных пов-стей, т-рой в зоне контакта (см. Коррозия металлов, Коррозия под напряжением). Мероприятия, снижающие опасность Ф.-к., могут быть следующими: подбор материалов контактных пар; выбор оптимальных конструктивных решений; увеличение натяжения шкивов и уменьшение проскальзывания;.снижение агрессивности среды (использование смазок, ингибиторов коррозии); создание сжимающих напряжений в поверхностных слоях деталей путем пластич. деформирования или хим.-термич. обработкой; нанесение защитных металлич. покрытий; разделение сопряженных пов-стей неметаллич. прослойками (см. Защита от коррозии).

Лит.: Филимонов Г. Н., Балацкин Л. Т., Фретганг в соединениях судовых деталей, Л., 1973; ГолегоНЛ., Алябьев АЛ., Шевеля В. В., Фретганг - коррозия металлов, К., 1974; Уотерхауз Р. Б., Фретганг коррозия, пер. с англ., Л., 1976. И. А. Степанов.

Химическая энциклопедия. — М.: Советская энциклопедия . Под ред. И. Л. Кнунянца . 1988 .

Полезное

Смотреть что такое "ФРЕТТИНГ-КОРРОЗИЯ" в других словарях:

фреттинг-коррозия — фреттинг коррозия: Физико химический процесс, разновидность коррозии металла в местах контакта плотно сжатых или катящихся одна по другой деталей, если в результате деформации их поверхностей возникают микроскопические смещения сдвига в условиях… … Словарь-справочник терминов нормативно-технической документации

Фреттинг-коррозия — коррозия при минимальном повторяющемся (локальном) перемещении двух поверхностей относительно друг друга в условиях воздействия коррозионной среды. Фреттинг коррозии подвержены болтовые соединения, посадочные поверхности подшипников качения,… … Википедия

Фреттинг-коррозия — – коррозия при колебательном перемещении двух поверхностей относительно друг друга в условиях воздействия коррозионной среды. [ГОСТ 5272 68] Рубрика термина: Виды коррозии Рубрики энциклопедии: Абразивное оборудование, Абразивы, Автодороги … Энциклопедия терминов, определений и пояснений строительных материалов

фреттинг-коррозия — сущ., кол во синонимов: 2 • коррозия (10) • фретинг коррозия (1) Словарь синонимов ASIS. В.Н. Тришин. 2013 … Словарь синонимов

фреттинг-коррозия — Коррозия при колебательном перемещении двух поверхностей относительно друг друга в условиях воздействия коррозионной среды. [ГОСТ 5272 68] Тематики коррозия металлов … Справочник технического переводчика

фреттинг-коррозия — фреттинг коррозия, фреттинг коррозии … Орфографический словарь-справочник

Фреттинг-коррозия — Fretting corrosion Фреттинг коррозия. (1) Ускоренное изнашивание при трении между соприкасающимися поверхностями как результат коррозии и небольшого колебательного движения между двумя поверхностями. (2) Фреттинг, в котором доминирует химическая… … Словарь металлургических терминов

фреттинг-коррозия — trinties korozija statusas T sritis chemija apibrėžtis Agresyvios aplinkos ir trinties sukelta korozija. atitikmenys: angl. fretting corrosion rus. коррозия при трении; фреттинг коррозия … Chemijos terminų aiškinamasis žodynas

Фреттинг-коррозия — см. в ст. Коррозия металлов … Большая советская энциклопедия

ФРЕТТИНГ-КОРРОЗИЯ — (англ. fretting, от fret разъедать, подтачивать) коррозия, наблюдаемая в местах контакта плотно сжатых или катящихся одна по другой деталей, если в результате вибраций между их поверхностями возникают микроскопич. смещения сдвига … Большой энциклопедический политехнический словарь

Что такое фреттинг коррозия

Фреттинг-коррозия – это распространенное явление, которое потенциально может привести к тому, что металл потеряет свои характеристики и постепенно будет разрушен. Именно процесс ржавения приводит к тому, что различные детали и металлоконструкции теряют свои эксплуатационные возможности.

В этой статье мы расскажем о том, какими факторами вызывается фреттинг коррозия, как она протекает и какими способами можно увеличить степень защищенности материала от потенциальных повреждений.

Процесс коррозии при трении и его важные особенности

Коррозия при трении – это достаточно опасный процесс, который сильно распространен в различных промышленных областях.

Фреттинг коррозия начинается в том случае, когда две детали постоянно соприкасаются друг с другом и возникает сильное трение. Главное условие – небольшая амплитуда колебаний. Даже если материал был оцинкован или на него нанесено полимерное покрытие, защитная пленка начинает стираться – это стимулирует процесс контакта материала с катализатором окисления.

Когда материал оказывается затронут трением, на небольшом участке начинает скапливаться механическое напряжение. Главная особенность в том, что процесс может протекать в различных средах, в том числе, вакуумной, атмосферной, водной и с высокой степенью агрессивности.

Когда протекает фреттинговая коррозия, на поверхности материала появляется рыжий налет. При этом поражение оказывается очень стремительным, быстро распространяется по поверхности. Процесс может захватывать обе детали, которые в процессе использования соприкасаются друг с другом.

Если рассматривать элементы, которые чаще всего оказываются подвержены коррозии, можно занести в список все виды стальных элементов. Процесс может развиваться во всех областях вне зависимости от того, какие именно нагрузки воздействуют в процессе.

Среди основных видов нагрузок, которые могут стимулировать развитие фреттинга, есть такие, как:

Колебательные.
Вращательные.
Вибрационные.

При этом, постепенно от ржавчины могут повреждаться многие детали, такие, как муфты, шестерни, подшипники, металлические канаты и многое другое.

Коррозия может проявляться как при контакте металлов, так и металла с неметаллом. При этом металл может повреждаться от соприкосновения с резиной, пластиком и многими другими изделиями.

В отличие от межкристаллитной коррозии, фреттинговую можно достаточно быстро определить. Она начинает появляться на поверхности.

Среди основных признаков:

Появление налета.
Разрыхление поверхности.
Возникновение язв, пятен, полос.

Как только вы заметите признаки такого процесса, необходимо использовать один из методов снижения износа при фреттинг коррозии. Если на ранней стадии предпринять все нужные действия, можно обезопасить деталь от разрушения и потери эксплуатационных характеристик.

Как не допустить развития фреттинг-коррозии

Чтобы не допустить постепенного появления и стремительного протекания такого процесса, нужно использовать несколько основных способов:

Используйте материалы, на которых есть оксидная пленка. Для создания защитного покрытия также могут применяться и такие элементы, как нитрид титана, цирконий.
При изготовлении изделий всегда учитывайте отраслевые нормы и правила.
Следите за тем, как именно размещаются детали. Нужно, чтобы различные детали не контактировали друг с другом и не возникало процесса трения.
Используйте ионную или азотную защиту. Она гарантирует высокий уровень защищенности от коррозии такого типа, значительное уменьшение износа деталей.
Применяются специальные прокладки и смазки. Важно, чтобы коэффициент трения у них был минимальным. При использовании такого средства важно помнить о своевременности замены смазочного покрытия.

Так как далеко не всегда удается предотвратить возникновение ржавчины, нужно четко знать, в каких узлах возникает фреттинг коррозия. Проще изначально спроектировать конструкцию так, чтобы в ней не было мест соприкосновения различных деталей. Так получится значительно увеличить длительность безремонтного использования и общий уровень защиты.

Главные особенности и последствия фреттинг-коррозии

Существует сразу несколько основных отличительных черт фреттинг-коррозии, которые характеризуют процесс. К ним относятся такие, как:

Если вы все-таки столкнулись с появлением коррозии в труднодоступных местах, правильно удалить ее будет очень сложно. Именно по этой причине нужно приостановить работу изделия и сделать все для того, чтобы не допустить дальнейшего прогрессирования проблемы.
Когда в изделии важен правильный процесс скольжения деталей, коррозия дополнительно замедлит его. Это может привести к тому, что эксплуатационные характеристики будут значительно снижены.
Скорость разрушения будет очень высокой. И это характерно даже при сравнении с другими типами процессов протекания ржавения.
Чаще всего в качестве продуктов трения определяются минералы. Также наблюдается возникновение соединения кислорода или металла.

При этом важно также обратить внимание и на то, какие последствия появляются после фреттингового разрушения. В месте поражения начинает скапливаться напряжение. Со стороны процесс проявляет себя коричневым налетом, пятнами, язвами на металле.

Фреттинг коррозия - это? Процесс протекания, особенности и последствия

Коррозией является самопроизвольный и неизбежный процесс разрушения металла в окружающей или агрессивной среде. Обычно она ассоциируется с ржавчиной. Ржавчина является продуктов коррозийных процессов, чаще всего бурого цвета, рыхлая по структуре.

Рассмотрим коррозию по видам протекания:

щелевая;
контактная;
при погружении в какое-либо вещество;
при трении и т.д.

Коррозия при трении

Наиболее опасным разрушения по виду протекания, является коррозия при трении, или фреттинг-коррозия.

Фреттинг коррозия происходит, когда два элемента начинают перемещаться относительно друг друга с малой амплитудой, на участках их соприкосновения образуются повреждения, истирается защитная пленка материала, а продукты износа не могу покинуть участок воздействия. Это приводит к концентрации напряжений на данном участке. Такой процесс может протекать в различных средах: атмосферной, вакууме, агрессивной, водной и т.п.

Продукты фреттинг реакции имеют цвет схожий с ржавчиной: от светлых коричневых наслоений, до темно-коричневых. Цвет будет зависеть от вида материала, влажности и степени разрушения.

Коррозия трения протекает стремительно в атмосферных условиях, так как при нарушении защитной пленки, воздух реагирует с металлом, в процессе реакции разъедается верхний слой материала, воздух попадает все глубже и реакция также углубляется.

Фреттинг-коррозии подвержены любые металлические элементы, в которых происходят колебательные движения, вибрационные, вращательные – это заклепочные соединения, вместе движущиеся валы, болтовые, рессоры, пружины, замковые, муфты, шестерни, подшипники, шлицевые, шпоночные, канаты из металла и т.д.

Данный коррозийный процесс возникает при соприкосновении металла и неметалла, в роли которого может выступать пластмасса, резина и другие изделия, которые используются в качестве прокладок и являются твердыми.

Фреттинг-коррозия проявляется в виде образования пятен, мелких язв, налета и рыхлостей на поверхности изделия. Данный вид разрушения приводит к усталостному разрушению материала и его растрескиванию, что приводит к аварийным ситуациям в работе объекта.

Внимание! Наша компания производит антикоррозийную защиту металлоконструкций любой сложности: трубопроводы, резервуары, силосы.

Предупреждение появления фреттинг-коррозии

Есть несколько путей, как предотвратить быстрое возникновение фреттингов:

Изготовление изделий согласно нормативных правил и норм, чтобы имелось жесткое закрепление рабочего элемента и невозможность появления трения между элементами.
Применение материалов с покрытием из оксидной пленки, циркония или нитридов титана.
Материалов с антикоррозийной защитой ионной или азотной.
Использование смазок и прокладок с низким коэффициентом трения и высокими рабочими характеристиками.

Также для предупреждения появления разрушений материала данного вида, элементы, которые будут подвержены трению-скольжению, необходимо проектировать заведомо из более устойчивых к данному процессу материалов. Так, лучше не проектировать изделий из двух твердых или двух мягких металлов, а совмещать твердый и мягкий, так как давно доказано, что при работе одноименных металлов, разрушения появляются раньше и прогрессируют быстрее. Плюс использования мягкого в сочетании с твердым материалом в том, что мягкий в процессе трения может течь, а не тереться, а это уменьшает разрушение верхней поверхности элемента.

Особенности

Можно выделить несколько отличительных черт фреттинг-коррозии:

Вследствие появления коррозийных пятен в местах трения элементов – труднодоступные места, то обработка этих поверхностей является очень затруднительной. Часто требуется приостановка работы элементов.
Фреттинг-коррозия замедляет процессы скольжения изделий.
Высокая скорость разрушения, в сравнении с другими видами коррозии. Это происходит из-за того, что кислород, смешиваясь с продуктами трения, углубляет образование разрушений.
Продуктами фреттинга обычно выступают минералы (соединений металла и кислорода).

Последствия фреттингового износа

В местах конструкций или изделий, где произошло фреттинговое разрушение, начинают концентрироваться напряжения, это, в свою очередь, уменьшает предел выносливости объекта. В тоже время, стоит отметить, что, при удалении, образовавшихся продуктов реакции, уменьшается рабочая площадь материала, а это приводит к ослаблению конструкции и потере ее рабочих характеристик.

Заключение

Таким образом, коррозию от трения необходимо предупреждать еще на этапе производства определенной детали, делать ее из более устойчивого материала, серьезно подходить к выбору смазок и прокладок для соединений. Также необходимо проверять работающие на трение элементы для преждевременной их замены или проведения антикоррозийной защиты.

(1) Ускоренное изнашивание при трении между соприкасающимися поверхностями как результат коррозии и небольшого колебательного движения между двумя поверхностями. (2) Фреттинг, в котором доминирует химическая реакция. Фреттинг-коррозия часто характеризуется удалением частиц и последующим формированием оксидов, которые являются часто абразивом, и таким образом увеличивают износ. Фреттинг-коррозия может вовлекать другие продукты химической реакции, которые могут быть и не абразивными.

(Источник: «Металлы и сплавы. Справочник.» Под редакцией Ю.П. Солнцева; НПО "Профессионал", НПО "Мир и семья"; Санкт-Петербург, 2003 г.)

ФРЕТТИНГ-КОРРОЗИЯ — коррозионномех. разрушение ме таллич. конструкций в местах проскальзывания плотно пригнанных (прижатых друг к другу) деталей при колебаниях с малой амплитудой, вращениях, вибрациях. Ф. к. наблюдается при разл. прессовых посадках на вращающихся… … Химическая энциклопедия

Читайте также: