Изнашивание при фреттинге

Изнашивание при фреттинге – это механическое изнашивание соприкасающихся тел при колебательном относительном микросмещении.

Для возбуждения данного вида изнашивания достаточны относительные перемещения поверхностей с амплитудой 0, 025 мкм.

Изнашивание при фреттинге возникает в заклепочных, болтовых, шлицевых, шпоночных и штифтовых соединениях, посадках деталей с натягом, стальных канатах, шарнирах, муфтах, рессорах, клапанах, регуляторах электрических контактов, кулачковых механизмах, несущих системах вертолетов и самолетов, деталях газотурбинных двигателей.

Необходимые для протекания процесса изнашивания относительные микросмещения сопряженных поверхностей совершаются вследствие деформаций деталей под нагрузкой и вибраций, сопровождающих работу машин и оборудования. Вследствие малой амплитуды микросмещений соприкасающихся поверхностей повреждения сосредотачиваются на небольших площадках действительного контакта. Разрушение сопряженных поверхностей проявляются в появлении мелких каверн (полостей), в которых скапливаются. продукты износа. Продукты износа образуются вследствие разрушения узлов схватывания и усталостного повреждения микронеровностей. Мелкие каверны постепенно растут и сливаются в одну большую каверну. 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 объемов металла. Одновременно в подповерхностных слоях накапливаются усталостные повреждения.

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

Скорость изнашивания при фреттинге увеличивается с увеличением амплитуды микросмещений до некоторого предельного значения (около 2, 5 мм). Повышение частоты микросмещений также ускоряет скорость изнашивания, но, начиная с некоторой частоты, скорость изнашивания снижается.

Интенсивность изнашивания возрастает при работе деталей в агрессивных средах. В данном случае повреждение сопряженных поверхностей происходит вследствие изнашивания при фреттинг-коррозии.

Изнашивание при фреттинг-коррозии представляет собой коррозионно-механическое изнашивание соприкасающихся тел при малых колебательных относительных перемещениях.

На поверхностях контактирующих деталей появляются защитные окисные пленки, которые вследствие микросмещений сопряженных поверхностей разрушаются, обнажается чистый металл. Происходит отделение частиц металла как при фреттинге, которые затем окисляются. Поэтому продуктами изнашивания при фреттинг-коррозии, как правило, являются окислы. Окислы оказывают абразивное действие, которое зависит от твердости окислов и размеров их частиц в продуктах изнашивания.