Полное руководство по износу при механической обработке: причины, последствия и решения

При механической обработке по различным причинам — материалу заготовки, окружению, способу обработки и др. — возникает механический износ. Механический износ очень вреден для качества продукции, точности и эффективности обработки. Поэтому предотвращение механического износа крайне важно для всех, кто занимается механической обработкой.

1. Основные типы и характеристики механического износа

(1) Износ при загранке:

Соответствующий износ машины под нормальной нагрузкой, скоростью и условиями смазки. Этот износ развивается очень медленно.

(2) Износ твердыми частицами:

Абразивные частицы, отслаивающиеся от самой детали, и твердые частицы, попадающие извне, вызывают механическое резанье или шлифование и повреждают детали.

(3) Усталостный износ поверхности:

Под действием чередующихся нагрузок образуются мелкие трещины и точечные ямки, повреждающие детали. Этот тип износа связан с такими факторами, как давление, характеристики нагрузки, материал машины, размеры и другие.

Тепловой износ:

В процессе трения деталей металлическая поверхность изнашивается, а внутренняя структура генерирует горячие зоны или высокие температуры, вызывая отжиг, загар и морщины на деталях, что часто случается при высокоскоростном и высокодавленном скользящем трении. Разрушительность более явственная и сопровождается случайным износом.

Коррозионно-износ:

Химическая коррозия вызывает износ, поверхность деталей корродирует под действием кислот, щелочей, солевых растворов или вредных газов, или поверхность соединяется с кислородом, образуя твердые и хрупкие оксиды металлов, легко отслаивающиеся, что вызывает износ деталей.

(6) Фазовый износ:

Когда детали работают при высокой температуре длительное время, зерна металлографической структуры поверхности деталей увеличиваются, оксид вокруг границ зерен образует мелкие зазоры, делая детали хрупкими, снижая износостойкость и ускоряя износ деталей.

(7) Гидrodинамический износ:

Износ поверхности детали, вызванный воздействием скорости жидкости или скорости потока частиц на поверхность детали.

2. Причины износа деталей и методы предотвращения

(1) Нормальный износ

1. Взаимное трение деталей: обеспечить чистоту и смазку деталей
2. Износ от твердых частиц: держать детали чистыми и закрывать открытые части
3. Усталость и износ деталей от длительного чередующегося нагружения: устранять зазоры, выбирать подходящую смазку, уменьшать лишние вибрации, повышать точность деталей
4. Коррозия деталей химическими веществами: удалять вредные химические вещества и повышать коррозионную стойкость деталей
5. Изменения поверхностной металлографической структуры или сопряженных свойств деталей при высоких температурах: стараться улучшить рабочие условия или использовать высокотемпературные износостойкие материалы для изготовления деталей

(2) Ненормальный износ

1. Качество ремонта или изготовления не соответствует проектным требованиям: строгий контроль качества
2. Нарушение правил эксплуатации: знать механические свойства и эксплуатировать осторожно
3. Неправильная транспортировка, погрузка-разгрузка и хранение: владеть знаниями по подъему и работать осторожно

3. Причины и меры сокращения ресурса механизмов после капремонта

(1) Деформация базовых деталей:

Из-за деформации меняется относительное положение деталей, что ускоряет их износ и сокращает ресурс. Можно применять разумную установку и регулировку для предотвращения деформации.

(2) Нарушение баланса деталей:

Детали, вращающиеся на высокой скорости, не сбалансированы, что ускоряет повреждение деталей под действием центробежной силы и сокращает их ресурс. Применять строгие меры динамической балансировки для предотвращения.

(3) Загранка не выполнена:

Сопряженная поверхность замененной детали не была должным образом загранена. Со временем величина износа сопряженной поверхности детали увеличится и ресурс детали сократится. Превентивная мера — загранка аксессуаров.

(4) Низкая твердость:

Неправильный выбор материалов для восстанавливаемых деталей, недостаточная поверхностная твердость или неквалифицированная термическая обработка. Превентивные меры: выбирать материалы по требованиям и проводить разумную термическую обработку.