130859143

Open Access Library Aiuial V • 2015 • Issue 1

Cykliczne oddziaływanie naprężeń kontaktowych w warstwach wierzchnich współpracujących elementów tarciowych wywołuje zmęczenie materiału i w wyniku tego miejscową utratę spójności i związane z tym ubytki materiału, co stanowi istotę zużycia zmęczeniow ego. Ubytek masy następuje dopiero po przekroczeniu przez poszczególne mikroobszary materiału granicznej liczby cykli obciążenia i granicy zmęczenia. W zależności od parametrów i rodzaju procesu tarcia oraz od wielkości obciążenia ubytek masy poprzedzony jest powstawaniem mikropęknięć, a następnie makropęknięć materiału.

Zużycie zmęczeniowe może być:

•    powierzchniowe, charakteryzujące się miejscowymi ubytkami warstwy wierzchniej materiału spowodowanymi obciążeniami kontaktowymi,

•    objętościowe, związane z tworzeniem się pęknięć zmęczeniowych w wyniku wielokrotnych makroskopowych odkształceń sprężystych oraz wielokrotnych odkształceń sprężysto-plastycznych lub plastycznych spowodowanych przez tarcie i wywołujących powierzchniowe pęknięcia zmęczeniowe.

Do rodzajów zużycia zmęczeniowego należą:

•    zużycie przez łuszczenie (spalling),

•    zużycie gruzełkowe (pitting).

Zużycie przez łuszczenie (spalling) polega na odpadaniu od podłoża cząstek materiału, utworzonych w wyniku rozprzestrzeniania się mikropęknięć zainicjowanych wewnątrz warstwy wierzchniej skojarzonych elementów tarciowych, wskutek cyklicznego oddziaływania naprężeń kontaktowych i dochodzenia tych mikropęknięć do powierzchni przez narastanie naprężeń.

Na zużycie przez łuszczenie wpływają następujące czynniki:

•    głębokość warstwy wierzchniej odkształconej plastycznie,

•    wartość odkształcenia plastycznego warstwy wierzchniej.

Zużycie przez łuszczenie występuje przy tarciu tocznym metali twardych o wysokiej granicy plastyczności. Procesom zużycia zmęczeniowego przez łuszczenie towarzyszą zwykle procesy utleniania materiału warstwy wierzchniej.

Zużycie gruzełkowe (pitting) występuje w obecności oleju i w warstwach wierzchnich skojarzonych elementów tarciowych wskutek cyklicznego oddziaływania naprężeń kontaktowych. Można wyróżnić następujące etapy zużycia gruzełkowego przez pitting:

20

L.A. Dobrzański, D. Pakuła, M. Staszuk, A.D. Dobrzańska-Danikiewicz