Ma sát và mòn - Phần 2

Khái niệm về mòn Mòn l hiện tượng phá huỷ bề mặt hay sự tách vật liệu từ một hoặc cả hai bề mặt trong chuyển động trượt, lăn hoặc va chạm tương đối với nhau. Nói chung mòn xảy ra do sự tương tác của các nhấp nhô bề mặt. Trong quá trình chuyển động tương đối, đầu tiên vật liệu trên bề mặt tiếp xúc có thể bị biến dạng do ứng suất ở đỉnh các nhấp nhô vượt quá giới hạn dẻo, nhưng chỉ một phần rất nhỏ hoặc không một chút vật liệu n o bị...
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
Ma sát và mòn - Phần 2Ma s¸t vµ mßn – phÇn 2TS. Phan Quang ThÕ - Bé m«n C¬ së ThiÕt kÕ m¸y - Tr−êng §¹i häc Kü thuËt C«ng nghiÖp, §¹i häc TN MßnPhÇn 2.1. Kh¸i niÖm vÒ mßn Mßn l hiÖn t−îng ph¸ huû bÒ mÆt hay sù t¸ch vËt liÖu tõ mét hoÆc c¶ hai bÒmÆt trong chuyÓn ®éng tr−ît, l¨n hoÆc va ch¹m t−¬ng ®èi víi nhau. Nãi chungmßn x¶y ra do sù t−¬ng t¸c cña c¸c nhÊp nh« bÒ mÆt. Trong qu¸ tr×nh chuyÓn ®éng t−¬ng ®èi, ®Çu tiªn vËt liÖu trªn bÒ mÆt tiÕp xóccã thÓ bÞ biÕn d¹ng do øng suÊt ë ®Ønh c¸c nhÊp nh« v−ît qu¸ giíi h¹n dÎo, nh−ngchØ mét phÇn rÊt nhá hoÆc kh«ng mét chót vËt liÖu n o bÞ t¸ch ra. Sau ®ã vËt liÖubÞ t¸ch ra tõ mét bÒ mÆt dÝnh sang bÒ mÆt ®èi tiÕp hoÆc hoÆc t¸ch ra th nh nh÷ngh¹t m i rêi. Trong tr−êng hîp vËt liÖu chØ dÝnh tõ bÒ mÆt n y sang bÒ mÆt kh¸c, thÓtÝch hay khèi l−îng mßn ë vïng tiÕp xóc chung b»ng kh«ng mÆc dï mét bÒ mÆtvÉn bÞ mßn. §Þnh nghÜa mßn nãi chung dùa trªn sù mÊt m¸t cña vËt liÖu, nh−ng sùph¸ huû cña vËt liÖu do biÕn d¹ng m kh«ng kÌm theo sù thay ®æi vÒ khèi l−înghoÆc thÓ tÝch cña vËt còng l mét d¹ng mßn. Gièng nh− ma s¸t, mßn kh«ng ph¶i l tÝnh chÊt cña mét vËt liÖu m l sùph¶n øng cña mét hÖ thèng. C¸c ®iÒu kiÖn vËn h nh sÏ ¶nh h−ëng trùc tiÕp tíimßn ë bÒ mÆt tiÕp xóc chung. RÊt sai lÇm ®«i khi cho r»ng ma s¸t lín trªn bÒ mÆttiÕp xóc chung l nguyªn nh©n mßn víi tèc ®é cao. VÝ dô c¸c cÆp bÒ mÆt tiÕp xócsö dông chÊt b«i tr¬n r¾n v chÊt dÎo cho ma s¸t t−¬ng ®èi thÊp nh−ng mßn l¹it−¬ng ®èi cao, tr¸i l¹i ceramics cho ma s¸t trung b×nh nh−ng mßn l¹i rÊt thÊp.Th−êng hÖ sè ma s¸t tr−ît cña ®a sè cÆp vËt liÖu thay ®æi trong ph¹m vi tõ 0,1 ®Õn1, nh−ng tèc ®é mßn cã thÓ thay ®æi trong ph¹m vi rÊt lín. §iÒu n y ®−îc gi¶i thÝchl do mßn liªn quan ®Õn nhiÒu hiÖn t−îng ®a d¹ng kÕt hîp víi nhau theo kiÓukh«ng thÓ dù ®o¸n tr−íc ®−îc v thay ®æi trong ph¹m vi réng. Mßn cã thÓ cã h¹i hoÆc cã Ých. Khi viÕt b»ng bót ch×, m i, ®¸nh bãng, v c¹ol c¸c vÝ dô vÒ mßn cã lîi. Mßn l ®iÒu kh«ng mong muèn trong c¸c bé phËn vchi tiÕt nh− æ, phít, b¸nh r¨ng v cam. Chi tiÕt cã thÓ ph¶i thay thÕ khi bÞ mßn métl−îng rÊt nhá hoÆc nÕu nh− bÒ mÆt bÞ qu¸ r¸p. Trong c¸c hÖ ®−îc thiÕt kÕ tèt vÒma s¸t, mßn v b«i tr¬n, qu¸ tr×nh mßn x¶y ra rÊt chËm nh−ng æn ®Þnh v liªn tôc.Tuy nhiªn sù sinh ra v tuÇn ho n cña c¸c h¹t m i trªn c¸c bÒ mÆt tiÕp xóc chungcã kÝch th−íc lín h¬n khe hë tiÕp xóc cã thÓ t¹o nªn t¸c dông nghiªm träng h¬n ll−îng mßn thùc tÕ. Trong phÇn n y chóng ta sÏ nghiªn cøu c¸c c¬ chÕ mßn kh¸c nhau v c¸cd¹ng h¹t mßn còng nh− c¸c d÷ liÖu tiªu biÓu vÒ mßn vËt liÖu.2. Ph©n lo¹i mßn Mßn x¶y ra do c¸c t−¬ng t¸c c¬, ®iÖn v /hoÆc ho¸ v nãi chung chÞu xóc t¸ccña nhiÖt ma s¸t. Do t−¬ng t¸c c¬ häc c¸c vÕt nøt cã thÓ xuÊt hiÖn do hiÖn t−îngbÎ g·y c¸c liªn kÕt ph©n tö trong chÊt dÎo, sù tr−ît trong kim lo¹i, sù ph¸ vì biªngiíi h¹t trong ceramics hoÆc sù ph¸ huû bÒ mÆt cña composite hoÆc vËt liÖu nhiÒupha. C¸c vÕt nøt n y sÏ ph¸t triÓn v t¹o ra c¸c h¹t mßn. Mßn bao gåm s¸u hiÖn t−îng chÝnh t−¬ng ®èi kh¸c nhau v cã chung mét kÕtqu¶ l sù t¸ch vËt liÖu tõ c¸c bÒ mÆt tr−ît ®ã l : dÝnh (adhesive), abrasive, mái bÒmÆt (fatigue), va ch¹m, ho¸ hay ¨n mßn, v ®iÖn. C¸c d¹ng mßn kh¸c th−êng gÆpnh− fretting hay ¨n mßn fretting l sù kÕt hîp cña c¸c d¹ng mßn dÝnh, h¹t cøng vva ch¹m. Theo thèng kª, kho¶ng hai phÇn ba mßn x¶y ra trong c«ng nghiÖp l doc¸c c¬ chÕ dÝnh v abrasive. Trõ mßn do mái, mßn do c¸c c¬ chÕ kh¸c l mét hiÖnt−îng x¶y ra tõ tõ.http://www.ebook.edu.vn 1Ma s¸t vµ mßn – phÇn 2TS. Phan Quang ThÕ - Bé m«n C¬ së ThiÕt kÕ m¸y - Tr−êng §¹i häc Kü thuËt C«ng nghiÖp, §¹i häc TN Tr−íc khi lùa chän vËt liÖu hoÆc c¸c ph−¬ng ph¸p xö lý vËt liÖu ®Ó t¨ng kh¶n¨ng chèng mßn cña chi tiÕt m¸y, cÇn ph¶i hiÓu ®−îc c¸c qu¸ tr×nh mßn ®anghoÆc cã thÓ x¶y ra b»ng c¸ch ph©n tÝch bÒ mÆt c¸c chi tiÕt mßn kÕt hîp víi kiÕnthøc vÒ chÕ ®é t−¬ng t¸c bÒ mÆt hoÆc c¸c tÝnh chÊt bÒ mÆt. Trong thùc tÕ mßn x¶y ra do mét hoÆc nhiÒu c¬ chÕ. Trong nhiÒu tr−êng hîpmßn sinh ra do mét c¬ chÕ nh−ng cã thÓ ph¸t triÓn do sù kÕt hîp víi c¸c c¬ chÕkh¸c l m phøc t¹p ho¸ sù ph©n tÝch háng do mßn. Ph©n tÝch bÒ mÆt c¸c chi tiÕt bÞháng do mßn chØ x¸c ®Þnh ®−îc c¸c c¬ chÕ mßn x¶y ra ë giai ®o¹n cuèi m th«i.KÝnh hiÓn vi v rÊt nhiÒu kü thuËt ph©n tÝch bÒ mÆt ®−îc sö dông ®Ó ph©n tÝch c¸cbÒ mÆt n y.2.1. Mßn do dÝnh2.1.1. Kh¸i niÖmH×nh 2.1. S¬ ®å m« t¶ hai kh¶ n¨ng c¾t t¹i tiÕp xóc ®Ønh nhÊp nh« theo bÒ mÆt tiÕpxóc chung (1) hoÆc lÊn v o mét trong hai bÒ mÆt (2). Mßn do dÝnh x¶y ra khi hai bÒ mÆt r¾n, ph¼ng tr−ît so víi nhau. DÝnh x¶y ra t¹i chç tiÕp xóc ë ®Ønh c¸c nhÊp nh« d−íi t¸c dông cña t¶i träng ph¸p tuyÕn, khi sù tr−ît x¶y ra ...