Фреттинговый износ — механический износ тел, пребывающих в контакте, в условиях малых колебательных относительных их перемещений .

Интенсивность износа возрастает при работе деталей в агрессивных средах. В данном случае повреждение соединённых поверхностей происходит в условиях фреттинг-коррозии . На поверхностях контактирующих деталей защитные окислительные плёнки разрушаются, оголяется чистый металл. Происходит отделение частичек металла, которые впоследствии окисляются. Поэтому продуктами износа при фретинг-коррозии, как правило, являются оксиды . Оксиды производят , зависящее от их твёрдости и размеров их частичек в продуктах износа.

История

Первое зарегистрированное пояснение фреттинга содержалось в статье по усталости металлов, опубликованой в 1911 году. Термин «фреттинг-коррозия» впервые употребил Томлинсон для обозначения той разновидности повреждения, которую он наблюдал на стальных образцах.

Условия возникновения

Для появления данного вида износа достаточны относительные перемещения поверхностей с амплитудой от 0,025 мкм .

Фреттинговый износ возникает в заклёпочных , резьбовых , шлицевых , шпоночных и штифтовых соединениях, посадках деталей с натягом, стальных канатах, шарнирах , муфтах , рессорах , клапанах , регуляторах электрических контактов, кулачковых механизмах , автоматах перекоса винта вертолётов, деталях газотурбинных двигателей.

Необходимые для протекания процесса износа относительные микросмещения соединённых поверхностей происходят вследствие деформаций деталей в условиях нагружения и вибраций, сопровождающих работу машин и оборудования. Вследствие малой амплитуды микросмещений соприкасающихся поверхностей повреждения сосредотачиваются на небольших площадках действительного контакта. Разрушение контактирующих поверхностей проявляются в появления мелких каверн (полостей), в которых накапливаются продукты износа. Эти продукты износа образуются вследствие разрушения зон сцепления, а также повреждения от усталости микронеровностей. Мелкие каверны поступательно возрастают и сливаются друг с другом. Продукты износа, накапливающиеся в кавернах, создают в них повышенное давление, которое, в свою очередь, приводит к образованию микротрещин. Некоторые микротрещины сливаются, и происходит откалывание отдельных объёмов металла. Одновременно в подповерхностных слоях накапливаются усталостные повреждения.

Следствия фреттингового износа

Повреждения поверхностей вследствие износа при фреттинге служат концентраторами напряжений и снижают предел выносливости материала деталей. В случае удаления продуктов износа из зоны трения происходит ослабление посадок с натягом, возрастание вибраций.

Факторы влияния

Скорость износа при фреттинге возрастает при увеличении амплитуды микросмещений до некоторого граничного значения (< 2,5 мм). Повышение частоты микросмещений также ускоряет скорость износа, но начиная с некоторой частоты, скорость износа уменьшается.

Борьба с фреттинговым износом

Проблема фреттинга изучена ещё недостаточно. Необходимы дополнительные исследования причин возникновения этого вида (и подвидов) износа, изучение характера протекания процессов во фрикционном контакте и повреждения поверхностей взаимодействия тел. Значительную роль в предупреждении фреттингового износа представляют не только смена кинематики и динамики взаимодействия поверхностей, но и правильный, оптимальный выбор смазки и уплотнителей.

Примечания

Источники

• Гура Г. С. Качение тел с трением. Фреттинг. Сочи: ООО «Полиграфический центр "Дория"», 2009. 295 с. - ISBN 978-5-94945-020-8
• Голего Н. Л., Алябьев А. Я., Шевеля В. В. Фреттинг-коррозия металлов. Киев: Техніка 1974. 272 с.
• Уотерхауз Р. Б. Фреттинг-коррозия. – Л.: Машиностроение, 1976. – 272 с.
• Шевеля В. В. Фреттинг-усталость металлов / В. В. Шевеля, Г. С. Калда. – Хмельницкий: Поділля, 1998. – 299 с. - ISBN 966-7158-24-1