Воздействия абразивных

Существует несколько способов повышения скорости коррозии. Применительно к атмосферной коррозии или случаям периодического смачивания электролитом металла наиболее простым является увеличение продолжительности контакта металлической поверхности с электролитом. Поскольку в атмосферных условиях продолжительность воздействия электролита на металл ограниченна, при ее увеличении сокращается продолжительность испытания. В атмосферных условиях процесс контролируется скоростью кислородной деполяризации, и испытания необходимо проводить таким образом, чтобы металл подвергался возможно более длительному воздействию тонкого слоя электролита, но при этом толщину пленки не следует уменьшать бесконечно, так как в очень тонких слоях наряду с облегчением протекания катодной реакции может замедлиться анодная реакция.

По мере увеличения несплошности покрытия и появления участков с прямой проводимостью электролит достигает поверхности металла, и измеряемая емкость будет определяться суммой электрической и электрохимической составляющих. Электрическая емкость мала по величине и не зависит от частоты, а электрохимическая емкость сильно зависит от частоты и возрастает по величине под воздействием электролита. Сопротивление зависит от частоты переменного тока в том случае, когда покрытие обладает высокими изоляционными свойствами, что характерно для начального момента воздействия электролита на лакокрасочное покрытие и для покрытий с высокими защитными свойствами. Для покрытий с низкими защитными свойствами характерно отсутствие или малая зависимость сопротивления от частоты.

Расчет коэффициентов диффузии по, данным проницаемости хлорид-ионов показывает, что коэффициенты диффузии имеют значения порядка Ы0~9—!• 10~8 см2-с~' и с увеличением продолжительности воздействия электролита на пленки возрастают. Максимальную величину коэффициента диффузии имеют пленки из нитрата целлюлозы (примерно в 10 раз большую, чем остальные пленки). У алкидных перхлорвиниловых пленок и пленок из сополимера хлорвинила с винилиденхлоридом эти коэффициенты различаются между собой в 1,5—2 раза. При нанесении пленок в три слоя наблюдается уменьшение коэффициента диффузии в 6—10 раз. Это указывает на изменение капиллярной структуры и условий набухания в многослойных покрытиях, что приводит к значительному уменьшению переноса ионов.

Скорость механической обработки металлов в электролите зависит в основном от деятельности поверхностных гальванических пар (влияние электролита), от механической проч-.ности защитных слоев, длительности воздействия электролита на металл и температуры процесса.

Метод струйного хромирования позволяет осуществлять контроль покрытия в процессе электролиза и равномерно наращивать ограниченные участки поверхности без воздействия электролита на соседние. Учитывая последнее, выгодно применять этот метод хромирования при ремонте таких узлов, как роторы генераторов, стартеров электродвигателей, умформеров и тому подобных узлов электрооборудования и пр.

7. Метод и режимы испытаний должны обеспечивать условия протекания коррозионного процесса в течение значительной части времени с большей скоростью. Существует несколько методов повышения скорости коррозии. Применительно к атмосферной -коррозии или случаям периодического воздействия электролита на металл наиболее простым является увеличение времени воздействия электролита на металл.

Известно, что в атмосферных условиях время воздействия электролита на металл ограничено, и поэтому увеличение времени контакта металлической поверхности с электролитом может уже само по себе увеличить суммарный эффект ,и тем самым сократить время испытания. Поэтому простой путь ускорения испытаний, имитирующих атмосферные условия, заключается в том, чтобы электролит возможно дольше действовал на металлическую поверхность.

Обычно основная часть питтингов зарождается в первые 5—10 мин воздействия электролита на металл и в дальнейшем их количество практически остается постоянным. Средняя глубина поражений заметно растет лишь в первые несколько часов, после чего скорость замедляется, и впоследствии большинство возникших питтингов перестает развиваться. По данным работы [3], количество центров на поверхности нержа-

Оба эти явления, т. е. резкое торможение реакции ионизации металла при анодной поляризации (анодная пассивность) и торможение этой же реакции, например окислителями в отсутствие внешней поляризации, по своей природе являются идентичными и обусловливаются одними и теми же причинами. Какова же природа этих явлений? Применительно к нитриту натрия большинство авторов предполагает, что торможение анодной реакции ионизации, например железа, связано с образованием на металле тонкой окисной пленки из FeaOe [76, 77], которая экранирует значительную часть поверхности металла от воздействия электролита и затрудняет переход ионов железа в раствор. Наличие такой пленки было доказано экспериментально [78].

В отсутствие внешней поляризации, но при наличии в растворе веществ, обладающих окислительными свойствами или образующих с ионами растворяющегося металла труднорастворимые соединения, механизм наступления пассивного состояния примерно такой: при образовании труднорастворимых соединений непосредственно в местах выхода атомов металла из решетки в раствор, металл оказывается покрытым защитными слоями, экранирующими металл от воздействия электролита. Благодаря работе микроэлемента типа пбра — пленка, плотность тока в порах оказывается настолько высокой, что в этих местах потенциал достигает значений, достаточных для электрохимического окисления, т. е. для образования пленок окисного типа. В присутствии окислителей, например, когда имеется высокая концентрация кислорода или бихромата калия, окислительно-восстановительный потенциал системы таков, что стационарный потенциал металла, а стало быть и потенциал, при котором происходит анодная реакция ионизации металла, сдвигается в область более положительных значений

Увеличение скорости кислородной деполяризации должно способствовать росту коррозии, если только, как было показано, не уменьшится время воздействия электролита на металл.

сульфида железа, ркаачина, сыодистие вещества транспортиру емои продукта в виде асрльтенов и др.) - участок Ш. При этом участок Ш 1JO площади составлял примерно S8 % всей внутреннеil поверхности трубопровода на отрезке, подвергшемся разрушению. На дне канияки наблюдаются риски неравномерного швга, расположенные под углол> 45° к оси труби как результат воздействия абразивных частиц.

Попавшие в зазоры пар трения абразивные частицы участвуют в восприятии приложенной нагрузки и могут в зависимости от условий впрессовываться (шаржироваться) в поверхности трения, раздавливаться на более мелкие фракции или перекатываться вдоль поверхностей. Большую роль играет шаржируемость, характеризующая способность поверхностного слоя детали закреплять в себе попавшие в зазор сопряжения абразивные частицы. Шаржируемость поверхностей трения зависит от их физико-механических свойств, микро-геометрии, наличия пленок окислов, смазки и т.д. Материалы с меньшей твердостью, как правило, сильнее шаржируются абразивными частицами. К хорошо шаржируемым материалам относятся серый и ковкий чугун, бронза, пластмассы. Воздушные фильтры двигателей автомобилей и других машин задерживают только относительно крупные частицы пыли. Мелкие частицы проникают в двигатель вместе с засасываемым в цилиндры воздухом, так как очищающая способность фильтров 98-99% и с каждым кубометром воздуха в цилиндры засасывается 5-20 мг пыли. Значительная часть поступивших абразивных частиц удаляется вместе с отработавшими газами; оставшаяся часть, осаждаясь на стенки цилиндров, участвует в их изнашивании, незначительно изменяясь в размерах, проникает далее в картер и, распространяясь по всей смазочной системе, изнашивает детали других пар трения, особенно шейки коленчатого вала. Наибольшему абразивному изнашиванию подвергаются цилиндры и поршневые кольца. Интенсивность изнашивания деталей двигателя при загрязненном воздухе в несколько раз выше, чем при чистом воздухе. Например, двигатель автомобиля, эксплуатирующегося в районах с песчаным грунтом, требует капитального ремонта после пробега в 15 тыс. км, тогда как в условиях незапыленного воздуха он проходит без ремонта 150 тыс. км и более. Абразивное изнашивание может происходить весьма интенсивно и при достаточно смазанных поверхностях, когда приложенная нагрузка передается от одной детали к другой не только через слой смазочного материала, но и через абразивные частицы. Даже такие хорошо защищенные детали, как прецизионные пары топливной аппаратуры дизелей, изнашиваются от воздействия абразивных частиц, попадающих вместе с топливом. Наибольшему изнашиванию подвергаются кромки впускных окон и торцы плунжеров, при этом образуются продольные риски на плунжерах и стенках гильз насоса.

Качество покрытия оценивается прежде всего специальными свойствами. Для деталей с покрытиями, работающих в парах трения или в условиях ударного воздействия абразивных частиц, основными оценочными критериями являются скорость и интенсивность изнашивания. Если изделие работает при знакопеременных нагрузках, то важно знать влияние покрытия на характеристики усталостной прочности и т. д.

Частицы в результате дробления породы приобретают неправильную форму — с тупыми или острыми углами при вершинах, с гладкой или шероховатой поверхностью. Так, при дроблении доломита образуются частицы округлой формы, частицы гранита всегда имеют острые грани. Характер воздействия абразивных частиц на поверхность изнашивания определяется не только твердостью, но также формой и микрогеометрией их поверхности.

Получение указанного комплекса свойств, иногда даже противоречивых, практически невозможно в однофазном однокомпонент-ном и даже многокомпонентном сплаве, но вполне осуществимо в гетерогенном. При этом следует также учитывать, что для различных условий воздействия изнашивающих нагрузок оптимальная износостойкость создается при различных, но характерных для каждого конкретного случая структурных состояниях материала. Например, установлено, что при микроударном характере воздействия абразивных частиц и незначительной глубине изнашиваемых слоев (гидропесчаная смесь и средние скорости потока) структура металлов должна быть однородной, а также может содержать частицы упрочняющей фазы, равномерно распределенные в объеме металла [31].

Поверхности трения поддерживающих роликов при перемещении бульдозером глинистых грунтов разрушаются в результате многократного воздействия абразивных зерен в определенном направлении (по направлению движения бульдозера). На поверхности износа в этом случае ярко выражены канавки или царапины, непревышающие в поперечнике 0,1 мм. При работе бульдозера на гравелистых грунтах канавки и царапины увеличиваются в поперечнике, направленность их становится хаотичной, появляются вмятины или тупиковые царапины.

Шлифование — процесс массового скоростного микрорезания поверхностного слоя детали большим числом абразивных зерен. В результате массового динамического воздействия абразивных зерен на поверхностный слой (упругое и пластическое деформирование обрабатываемого материала, диспергирование материала и зерен, трение зерен, связки и отдельных стружек об обрабатываемую поверхность) в зоне резания зерен развиваются высокие местные мгновенные температуры, резко повышающие пластичность металла, облегчая этим процесс снятия стружки [50].

нашивание осуществляется о поступательно движущуюся абразивную ленту (фиг. 24,6); в третьем способе изнашивание производится об абразивные зерна, закрепленные на вращающемся упругом резиновом основании (схема сопряжения испытываемого образца и абразивной поверхности аналогична фиг. 24, а). Несмотря на внешнее сходство, третий способ по принципу воздействия абразивных зерен на испытываемый материал существенно отличается от первых двух. В первом и во втором способах абразивные зерна по преимуществу производят микрорезание поверхности образца, в третьем способе эти зерна в основном производят действие повторного пластического деформирования микрообъемов поверхности образца, которые разрушаются, таким образом, вследствие усталости.

В зазоре трущихся контактных поверхностей может образовываться абразивная прослойка. Абразивные частицы, составляющую эту прослойку, могут попадать в зазор соединения из окружающей среды или возникать на поверхностях в процессе их изнашивания. Конструктивные особенности деталей и узла, ограждающие контакт трущихся поверхностей от воздействия абразивных частиц, имеют очень большое значение. В. Ф. Лоренц систематизировал способы улучшения конструкции с целью защиты трущегося контакта от воздействия абразива (фиг. 58) [122].

У зубчатых колес открытых передач, зубья которых подвержены износу из-за воздействия абразивных и мелких металлических частиц, целесообразно наплавлять поверхности зубьев твердым сплавом. Способ покрытия зубьев коле? из высококачественного чугуна износостойким слоем см. т. 5.

С этой точки зрения значительный интерес представляет собой классификация условий гидроабразивного износа, предложенная в работе [42]. Интенсивность разрушения материала при этом рассматривается в зависимости не только от механического воздействия абразивных частиц, но и от физико-химического (всегда разупрочняющего) действия среды.