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.