Фретингове зношування

Механічне зношування тіл, що перебувають у контакті, в умовах малих коливальних відносних їх переміщень. Для появи даного виду зношування достатні відносні переміщення поверхонь з амплітудою від 0,025 мкм. Фретингове зношування виникає в заклепкових, різьових, шліцьових, шпонкових і штифтових з'єднаннях, посадках деталей з натягом, сталевих канатах шарнірах, муфтах, ресорах, клапанах, регуляторах електричних контактів, кулачкових механізмах, автоматах перекосу гвинта гелікоптерів, деталях газотурбінних двигунів.

Необхідні для протікання процесу зношування відносні мікрозміщення сполучених поверхонь відбуваються внаслідок деформацій деталей в умовах навантаження тавібрацій, що супроводжують роботу машин та устаткування. Внаслідок малої амплітуди мікрозміщень дотичних поверхонь пошкодження зосереджуються не невеликих майданчиках дійсного контакту. Руйнування контактуючих поверхонь проявляються в появі дрібних каверн (порожнин), в яких накопичуються, продукти зносу. Продукти зносу утворюються внаслідок руйнування зон схоплювання і ушкодження від втоми мікронерівностей. Дрібні каверни поступово зростають і зливаються в одну велику каверну. Продукти зносу, що накопичуються в кавернах, створюють в них підвищений тиск, який, в свою чергу, призводить до утворення мікротріщин. Деякі мікротріщини зливаються, і відбувається відколювання окремих об'ємів металу. Одночасно в підповерхневих шарах накопичуються утомні ушкодження.

Рисунок 4 – фретингове зношування внутрішнього кільця конічного двухрядового роликопідшипника

5. Фретинг – корозія

Зношування при фретинг-корозії відбувається при відносних коливальних переміщеннях контактуючих металевих поверхонь у результаті вібрацій або періодичних деформацій елементів конструкції. На ділянках, пошкоджених фретинг-корозією, проходять процеси схоплювання, абразивне руйнування, втомно-корозійні явища. Даний процес є багатостадійним, який за сучасними уявленнями складається з таких етапів.

Спочатку відбуваються зміцнення поверхонь контакту і циклічна текучість підповерхневих шарів. При цьому відбуваються пластична деформація мікровиступів, схоплювання ювенальних ділянок металу, виникнення і руйнування окисних плівок.

Друга стадія фретинг-корозії (інкубаційна) характеризується розвитком корозійно-втомних процесів і формуванням корозійно-активного середовища внаслідок адсорбції на оксидах вологи і кисню. Швидкість зношування на цій стадії зазвичай невелика. Знос пов'язаний з утворенням і видаленням із зони контакту окисних плівок, що руйнуються.

Третя стадія фретинг-корозії, яка характеризується високою інтенсивністю процесу, пов'язана з руйнуванням поверхневих шарів, заздалегідь розпушених втомними і корозійними процесами. У зоні контакту може утворитися підвищена кількість продуктів зносу, що сприяє інтенсифікації процесів руйнування аж до абразивного зношування. Ця стадія фретинг-корозії є неприпустимою під час експлуатації машин.

Рисунок 5 – фретин – корозія посадочного місця кільця підшипника кочення