Continuando dalla settimana scorsa, oggi vorrei introdurre l'usura da corrosione microdinamica, il nome inglese: fretting.

Prefazione

L'introduzione dell'usura da micro-movimento (corrosione) si basa principalmente sulla mia precedente esperienza lavorativa.l'usura continua a verificarsi sulla superficie di contattoAnche se i due componenti sono muniti di interferenze e non dovrebbero avere alcun movimento relativo, ruggine e corrosione simili a quelle osservate nell'anello esterno del cuscinetto e nell'alloggiamento del cuscinetto,come pure l'allineamento della spline, si verificano.

In effetti, si tratta di usura da micro-movimenti (corrosione).

Che cos'è il micro danno (corrosione)?

L'usura da micro-movimento (corrosione) si riferisce al leggero spostamento oscillatorio (100 micrometri o meno) che si verifica tra le superfici di contatto che sono nominalmente stazionarie.A causa della minima ampiezza di movimento, l'olio lubrificante non può ridistribuirsi sulle superfici di contatto, portando a contatto diretto con le superfici metalliche e a interazione con l'ossigeno,che provoca la corrosione delle superfici metalliche e la produzione di particelle di ossido. Queste particelle interagiscono con le superfici di attrito, causando usura.simili a quelli osservati nei test di durezza di BrinellQuando queste pseudo-pressioni si espandono fino a un certo punto, possono innescare l'inizio e la propagazione di micro-fissure,potenzialmente portanti al fallimento della fratturaQuesto tipo di danno è indicato come micro-affaticamento. Nella vita quotidiana, molti casi tipici di usura da micro-movimento (corrosione) includono attacchi di interferenza e attacchi di stampa,con una lunghezza massima non superiore a 50 mm,, accoppiamenti e spline elastici, connessioni a vela tra pale e alberi di turbina, cavi e fili in acciaio nelle gru e negli ascensori, supporti di tubi negli scambiatori di calore, molle a foglia di auto, cuscinetti a sfera,palla e pista, rivetti per aeromobili e connessioni dei dispositivi di fissaggio, ecc. L'usura da micro-movimento è dovuta principalmente al libero spazio in direzioni diverse, come illustrato nella figura seguente,che elenca alcune posizioni di micro-movimento delle parti di connessione.

Meccanismo di usura microdinamica (corrosione)

Il processo di usura per micro-movimenti (corrosione) nell'area di contatto comporta complesse interazioni fisiche e chimiche.non è stata sviluppata una sola teoria unificata per descrivere il meccanismo di usura da micro-movimento (corrosione)Le diverse condizioni di funzionamento possono corrispondere a diversi meccanismi di micro-movimento. In genere, l'usura da micro-movimento (corrosione) è considerata una combinazione di usura da adesivo, usura da corrosione,abrasiviTuttavia, la causa principale è la tensione di taglio risultante da leggere vibrazioni relative ai punti di adesione tra le superfici di contatto, seguita dall'ossidazione.Sulla base della relazione tra usura e ossidazione, sono stati proposti due meccanismi distinti: usura-ossidazione e usura-ossidazione.

In condizioni di carico, le parti sporgenti delle due superfici metalliche in contatto effettivo sono in uno stato di adesione e saldatura.causando la caduta di particelle di metalloA causa dell'usura abrasiva, queste particelle vengono ossidate e le particelle di ossido più dure agiscono come abrasivi durante la successiva micro-corrosione, migliorando il processo di usura meccanica.nel meccanismo ossidazione-usura, in movimento relativo, la pellicola di ossido sulle parti sporgenti della superficie di contatto reale del metallo si consuma e si trasforma in particelle di ossido, e il metallo fresco esposto viene riossidato.Questo processo si ripete, con conseguente usura da micro-movimenti (corrosione).

Fattori che influenzano l'usura microdinamica (corrosione)

I test effettuati sull'impianto sperimentale hanno rivelato che, in generale, la frequenza, l'ampiezza e l'accelerazione delle vibrazioni influenzano in modo significativo l'usura da micromovimento (corrosione).La quantità di usura del micro-movimento aumenta con l'aumento della frequenza e dell'accelerazione delle vibrazioniTuttavia, per quanto riguarda l'ampiezza, l'usura iniziale aumenta con l'aumentare dell'ampiezza.l'usura raggiunge il suo picco e poi diminuisce man mano che l'ampiezza continua ad aumentareIn condizioni di prova specifiche, la velocità di usura aumenta rapidamente durante le prime fasi del micro-movimento, ma rallenta con l'aumentare della frequenza dei micro-movimenti.Questo fenomeno è noto come la teoria dei tre corpi del micro-movimento.