Повреждения металла возникают по ряду причин, которые подлежат тщательному изучению с целью исключения возможных проблем в рабочих узлах различных механизмов или важных конструкций. Интенсивный абразивный износ образуется из-за постепенного стачивания тела детали мелкими режущими частицами. При этом на скорость износа влияет форма частиц — чем более острые края, тем быстрее происходит процесс. На практике данный вид повреждений характерен для сельскохозяйственной, промышленной и строительной техники.

Образование механического износа при давлении

Износ повышенной интенсивности возникает при попадании острых абразивных частиц между двумя рабочими деталями. Постепенно элементы измельчаются и дробятся. При этом их грани становятся более острыми, что приводит к образованию интенсивного механического износа. Подобным образом изнашиваются форсунки, смесители, дробилки, скребки и прочие узлы, которые применяются в сельскохозяйственной технике. С целью повышения прочности и стойкости отдельных деталей применяются карбидосодержащие, аустенитно-марганцовистые и мартенситные сплавы. Упомянутые карбидосодержащие материалы хорошо противодействуют износу за счет присутствия правильно распределенных титановых карбидов. Элементы способны выдерживать износ любой интенсивности при воздействии высокого давления.

Помимо абразивного износа ситуация ухудшается появлением дополнительных осколков, которые образуются из-за постепенного разрушения самой шестерни, лопасти или любой другой детали. Фрагменты разного размера с острыми гранями достаточно быстро разбивают поверхность, что приводит к нарушению работы оборудования. Как правило, поврежденные узлы требуют комплексного технического обслуживания.

схема абразивного износа

Износ под воздействием высоких температур

Эксплуатация металлов при воздействии высоких температур приводит к потере прочности и твердости материалов. Со временем в узлах образуются термические микротрещины, которые постепенно расширяются и нарушают структуру металла. На практике термическому воздействию подвергаются инструменты для обработки металлических деталей. Разрушительное влияние оказывает потеря окисной пленки — при окислении металл покрывается пленкой, которая при резком охлаждении разрушается. Постепенное повторение процедуры приводит к тому, что изначальная прочность снижается до критических показателей.

Для эксплуатации в неблагоприятных условиях отлично подходят мартенситные стали. В составе данных металлов присутствует 5-12 % хрома. Сталь устойчива к усталостному и термическому износу. Сплав выдерживает длительный нагрев до 600 градусов, при этом отсутствуют какие-либо нарушения в структуре.

 

абразивный износ цилиндрической детали

 

Также применяются сплавы на основе никеля и кобальта, такие металлы противодействуют высоким температурам.

На основе перечисленных сталей изготавливаются ролики, специальные штампы, ножи и прочие виды оборудования для ковки и обработки изделий.

абразивный износ деталей

 

Также в промышленности применяется практика поверхностного укрепления металлических деталей, которые работают в условиях повышенных температур — метод цементации или азотирования позволяет увеличить твердость и стойкость изделий.