ČLANEK ŠT. 174 | Kako korozijski produkti pospešujejo trenje in obrabo v okovjih iz nerjavečega jekla
ČLANEK ŠT. 174 | Kako korozijski produkti pospešujejo trenje in obrabo v okovjih iz nerjavečega jekla
Nerjaveče jeklo je izbrano zaokenska opora za trenjeprav zato, ker je odporno proti koroziji. Plast kromovega oksida, ki spontano nastane na njegovi površini, ščiti osnovno kovino pred oksidacijo, ki hitro razgradi navadno jeklo. Vendar nerjaveče jeklo ni imuno na korozijo in ko pride do korozije, produkti te korozije postanejo povzročitelji pospešene obrabe. Prav snovi, ki signalizirajo začetek korozije – hrapave, razbarvane lise na tirnicah, oranžni madeži okoli glav zakovic – niso pasivni kazalniki poškodb. So aktivni udeleženci v samookreplitvenem ciklu, ki povečuje trenje, koncentrira napetost in postopoma uničuje precizne površine, od katerih je opora odvisna.
Kaj so pravzaprav korozijski produkti
Korozijski produkti naokenska opora za trenjeniso zgolj rja, čeprav so ji lahko podobni. Pri nerjavnem jeklu je najpogostejši produkt korozije železov oksid, ki nastane, ko se zaščitna plast kromovega oksida predre in železo v zlitini reagira s kisikom in vlago. V obalnem okolju ali okolju s soljo za odtajanje kloridni ioni napadejo pasivno plast in proizvajajo železove kloride, ki hidrolizirajo v klorovodikovo kislino in železove okside. Nastali produkti korozije so kemično kompleksni, fizikalno hrapavi in volumetrično obsežni. Zavzemajo šest- do desetkrat večjo prostornino kovine, iz katere so nastali. Ta ekspanzija je ključno dejstvo. Majhna vdolbina na površini tira, ki je nevidna za bežen pregled, ustvari cvet korozijskega produkta, ki se dviga nad površino in ustvarja oviro, čez katero mora drsni čevelj prečkati vsak cikel.
Kako korozijski produkti povečajo trenje
Sled aokenska opora za trenjese za ohranjanje doslednega in predvidljivega trenja zanaša na gladko površino. Drsna obloga s svojo torno ploščico je zasnovana tako, da se premika po polirani površini iz nerjavečega jekla s specifično hrapavostjo, ki se običajno meri v delčkih mikrona. Produkti korozije to površino porušijo na dva načina. Prvič, so fizično hrapavi – zrnata, kristalinična struktura železovih oksidov ustvarja površinsko teksturo, ki je veliko bolj groba kot inženirska obdelava tirnice. Torna ploščica, zasnovana za drsenje po poliranem jeklu, zdaj drsi po površini, ki spominja na fin brusni papir. Koeficient trenja se poveča, včasih dramatično, gladek, nadzorovan upor, ki je značilen za zdravo lego, pa se spremeni v sunkovito, nepredvidljivo gibanje. Drugič, produkti korozije so drobljivi – pod pritiskom prehajajoče obloge se drobijo in zlomijo, pri čemer nastanejo ohlapni, trdi delci, ki delujejo kot brusna zmes med oblogo in tirnico.
Cikel abrazije tretjega telesa
Ohlapni delci, ki nastanejo pri lomljenju korozijskih produktov, postanejo abrazivi tretjih teles vokenska opora za trenjemehanizem. Ti delci, sestavljeni iz trdih železovih oksidov, se ujamejo med torno ploščico in tirnico. Nekateri se vgradijo v mehkejšo od obeh površin – običajno v polimerno ali kompozitno torno ploščico. Ko so vgrajeni, delujejo kot orodja za mikro rezanje, ki z vsakim prehodom zarežejo tirnico. Drugi se kotalijo med površinama in ustvarjajo vdolbine, ki postanejo mesta začetka nadaljnje korozije. Postopek se samookrepljuje. Korozija naredi površino hrapavo, kar poveča trenje, kar ustvari več ostankov, kar pospeši obrabo in izpostavi svežo kovino, ki še dodatno korodira. Ta pozitivna povratna zanka lahko uniči torno ploščico v delčku časa, ki bi ga potrebovala že sama mehanska obraba.
Špražna korozija na zakovičnih spojih
Zakovičeni spojiokenska opora za trenjeso še posebej ranljivi za obliko korozije, ki neposredno napade strukturno celovitost sklopa. Špranjska korozija se pojavi v ozki reži med steblom zakovice in steno luknje, kjer se kisik hitro izčrpa in lokalna kemija postane kisla. Korozijske produkte, ki nastanejo v tej špranji, omejuje okoliška kovina. Ko se širijo, izvajajo zagozditveno silo, ki lahko fizično potisne glavo zakovice stran od površine ali loči plasti kovine, ki naj bi jih zakovica stisnila skupaj. To ni obraba v običajnem smislu. Gre za korozijo, ki deluje kot mehanski dvigalec in od znotraj zrahlja spoj. Nastala zračnost v zakovici nato pospeši zgoraj opisane procese mehanske obrabe in poslabša škodo.
Galvanski pospešek
Proračunokenska opora za trenjeV nekaterih izvedbah se včasih uporabljajo zakovice iz nerjavečega jekla, ki ni razred nerjavečega jekla, kot so roke in tirnica. Ko sta dva nerjavna jekla z različnim elektrokemijskim potencialom v stiku ob prisotnosti vlage, se vzpostavi galvanska celica. Manj plemenita kovina prednostno korodira. Korozijski produkti, ki nastanejo pri tem galvanskem delovanju, se kopičijo ravno na najbolj obremenjenih mestih v sklopu – zakovičastih spojih – kjer delujejo kot abrazivni onesnaževalci in kot raztezni klini. Galvanski učinek je še posebej agresiven v obalnih okoljih, kjer je elektrolit koncentrirana raztopina soli. Opora, ki bi ustrezno delovala v notranjosti, lahko odpove v dveh do treh letih, če je nameščena v bližini oceana.
Preprečevanje z izbiro materiala
Preprečevanje obrabe, ki jo pospešuje korozija, vokenska opora za trenjeZačne se z izbiro materiala. Nerjaveče jeklo 316, primerno za morsko okolje, z vsebnostjo molibdena od 2 do 2,5 odstotka ponuja bistveno boljšo odpornost proti koroziji zaradi jamk in špranj kot standardno jeklo 304. Pri obalnih instalacijah določitev jekla 316 za vse komponente – tirnice, roke, zakovice in pritrdilne elemente – odpravi galvanske pare, ki povzročajo pospešeno korozijo. Dodatni stroški materiala so skromni v primerjavi s stroški zamenjave okvarjenega ograje na obalni nepremičnini, kjer dostop morda zahteva oder, nadomestno okensko okovje pa mora biti samo morske kakovosti. Pasivizacija vseh komponent iz nerjavečega jekla po izdelavi odstrani površinsko onesnaženje z železom in izboljša nastanek zaščitne plasti kromovega oksida.
Vzdrževanje v korozivnih okoljih
Zaokenska opora za trenjePri namestitvah v okoljih, kjer tveganja korozije ni mogoče odpraviti samo z izbiro materiala, postane vzdrževanje glavna obramba. Redno čiščenje s sladko vodo odstrani usedline kloridov, preden se lahko koncentrirajo in sprožijo korozijo. Rahlo nanašanje maziva, ki zavira korozijo, ustvari zaščitni film, ki preprečuje vlago na površini tirov in kovičenih spojih. Pregledi v intervalih, ki ustrezajo stopnji izpostavljenosti – četrtletno v hudih morskih okoljih, letno v manj agresivnih pogojih – omogočajo zgodnje odkrivanje korozijskih produktov, preden imajo čas za začetek abrazivnega cikla obrabe. Ko se odkrijejo korozijski produkti, jih je treba odstraniti s čistilom za nerjaveče jeklo in mehko krtačo, nikoli pa z jekleno volno ali abrazivnimi blazinicami, ki bi vgradile železne delce in ustvarile nova mesta korozije. Cilj vzdrževanja v korozivnih okoljih je preprost: prekiniti cikel, preden se lahko začne.
Zaključek
Korozijski produkti, ki nastanejo naokenska opora za trenjeniso pasivni dokazi kozmetične težave. So aktivni dejavniki mehanskega uničenja. Površino precizne tirnice naredijo hrapavo. Ustvarjajo abrazivne delce, ki pospešujejo obrabo. Širijo se v razpokah zakovic in zrahljajo strukturne povezave. Vzpostavljajo galvanske celice, ki koncentrirajo korozijo na najbolj ranljivih mestih. Opornica, ki kaže vidno korozijo, ni opornica, ki jo je treba očistiti. Gre za opornico, ki je vstopila v samopospeševalni cikel razgradnje, ki ga samo čiščenje morda ne bo ustavilo. Razumevanje korozijskih produktov kot aktivnih dejavnikov obrabe in ne pasivnih simptomov spremeni način, kako specifikaciji izbirajo materiale, kako se monterji pripravljajo na okolje in kako se vzdrževalne ekipe odzivajo na prve znake rje na strojni opremi iz nerjavečega jekla.
