tribologija

5/21/2018 Tribologija

1/192

SVEUILITE U ZAGREBU

FAKULTET STROJARSTVA I BRODOGRADNJE

ZAVOD ZA MATERIJALE

Kreimir Grilec

Vinko Ivui

TRIBOLOGIJA

Autorizirana predavanja

Zagreb, 2011.


2/192

SADRAJ

1. UVOD I POVIJESNI PREGLED.2. POVRINE I NJIHOV DODIR

2.1 Osnovni pojmovi hrapavosti...2.2Povrinski (konformni) dodir..2.3 Koncentrirani (nekonformni) dodir.3. TRENJE3.1 Vrste trenja..3.2 Trenje klizanja.3.3. Trenje kotrljanja.4. TROENJE...4.1 Abrazija...4.1.1 Otpornost na abraziju...4.2 Adhezijsko troenje.

4.2.1 Otpornost na adhezijsko troenje.4.3 Umor povrine.4.3.1 Otpornost na umor povrine.4.4 Tribokorozija...4.4.1 Otpornost na tribokoroziju...5. PROCESI TROENJA.5.1 Klizno troenje5.1.1 Eksperimentalno odreivanje kompatibilnosti materijala za rad u kliznom paru5.1.2 Materijali za klizne leajeve5.1.3 Primjeri nepredvienog kliznog troenja.5.2 Kotrljajue troenje.5.2.1 Eksperimantalno odreivanje dinamike izdrljivosti povrine..5.2.2 Materijali za zupanike5.2.3 Materijali za kugline leajeve5.2.4 Primjeri nepredvienog kotrljajueg troenja..5.3 Udarno troenje...5.3.1 Eksperimantalno odreivanje otpornosti na udarno troenje...5.3.2 Primjeri nepredvienog udarnog troenja5.4 Izjedanje (freting)5.4.1 Eksperimentalno odreivanje otpornosti na izjedanje.5.4.2 Primjeri nepredvienog izjedanja

5.5 Abrazijsko troenje.5.5.1 Izbor materijala otpornih na abrazijsko troenje.5.5.2 Eksperimentalno odreivanje otpornosti na abrazijsko troenje.5.5.3 Primjeri nepredvienog abrazijskog troenja..5.6 Erozija esticama5.6.1 Eksperimentalno odreivanje otpornosti na eroziju esticama5.6.2 Primjeri nepredviene erozije esticama.5.7 Erozija kapljevinom5.7.1 Eksperimentalno odreivanje otpornosti na eroziju kapljevinom5.7.2 Primjeri nepredviene erozije kapljevinom.5.8 Kavitacijska erozija.

5.8.1 Eksperimentalno odreivanje otpornosti na kavitacijsku eroziju5.8.2 Primjeri nepredviene erozije kapljevinom.

313

1518192121242730303637

384143434445474953556061636566707172747576

798083889199

102106107108112

113114


3/192

6. INENJERSTVO POVRINA.6.1. Postupci modificiranja povrina.6.2. Postupci prevlaenja..6.3. Granine vrste postupaka...6.4 Triboloke prevlake.

6.4.1. Postupci nanoenja tribolokih prevlaka.7. UHODAVANJE8. PODMAZIVANJE8.1 Mazivo8.1.1 Klasifikacija maziva.8.1.2 Fizikalna svojstva maziva8.1.2.1 Viskoznost.8.1.2.2 Ostala fizikalna svojstva...8.1.3 Kemijska svojstva8.2 Praenje procesa troenja analizom maziva iz tribosustava8.3 Aditivi za maziva

8.4 Mazive masti...8.5 Kruta (vrsta) maziva..8.6 Motorna ulja8.7 Zupanika ulja...8.8 Tekuine za obradbu metala...8.9 Utjecaj maziva na ljude tijekom primjene..9. LITERATURA.

118118119121121

125139147149151153153159160162169

169173174179181186188


4/192

3

1. UVOD I POVIJESNI PREGLED

Naziv tribologijadolazi od grkog to znai trenje, troenje i slino, [1].Tribologija je znanost i tehnika o povrinama u dodiru i relativnom gibanju i o prateimaktivnostima. Ovo je prijevod slubene definicije, [2], prvi put objavljene 1966. godine u

izvjetaju Radne grupe Ministarstva prosvjete i znanosti Ujedinjenog Kraljevstva, koju jevodio P. Jost, [3].

Jednostavnije i razumljivije bi se moglo rei da je tribologija znanstveno-struna disciplinakoja se sveobuhvatno bavi problemima trenja i troenja, [4].

Glavna su podruja primjene tribologije: mehanike konstrukcije (zupanici, leaji, klizni elementi), materijali (novi materijali, keramika, polimeri, metali, inenjerstvo povrina) obradba materijala (sredstva za hlaenje i podmazivanje, alatni materijali,

lakoobradljivi materijali) podmazivanje (ulja, masti, aditivi).

Triboloke mjere, tj. postupci i metode koje imaju za cilj postizanje prihvatljivihvrijednosti trenja i troenja u realnim tribosustavima, mogu se prema [4]podijeliti na:

a) izbor materijala triboelemenataIzbor materijala triboelemenata od odluujue je vanosti za ispravno funkcioniranje

tribosustava. Za pravilan izbor potrebno je odrediti koji je prevladavajui mehanizam troenja(abrazija, adhezija, umor povrine ili tribokorozija). Sam izbor materijala provodi se natemelju laboratorijskih i eksploatacijskih ispitivanja.

b) zatita povrina od troenjaPod zatitom povrina od troenja podrazumjeva se primjena nekog od postupakaoplemenjivanja povrina. Posebna znanstveno struna disciplina koja se bavi ovim

postupcima naziva se inenjerstvo povrina (surface engineering). Prema [5], sutina pojmainenjerstvo povrina je u tome, da se osnovni materijal (supstrat), prethodno odgovarajue

pripremljen, (i moda ve ovrsnut na povrini odgovarajuim postupkom), naknadnoobrauje jednom od povrinskih tehnologija, tako da nastaje kombinacija svojstava

povrinskog sloja i osnovnog materijala kakva se ne moe postii upotrebom bilo kojegjednorodnog materijala. Tako nastaju povrinski modificirani kompozitni materijali.

c) uhodavanjeUhodavanje kao poetna faza rada u kojoj se dodirne povrine meusobno prilagoavaju

najee se potpomae prilagoenim uvjetima rada te oplemenjivanjem povrina.

d) podmazivanjePrema [6], podmazivanje se definira kao postupak kojim se smanjuje trenje i troenje, ili

drugi oblici razaranja materijala, primjenom razliitih vrsta maziva. Svrha podmazivanja je dase dodirne povrine razdvoje slojem maziva, koje se moe smicati s manjim otporom bezizazivanja oteenja povrine.


5/192

4

U industrijskoj i drugoj primjeni sve vie raste potreba za smanjenjem trenja i troenja iznekoliko razloga:

produetak vijeka trajanja radnih sustavapoveanje efikasnosti radnih sustavasmanjenje trokova odravanja

smanjenje trokova zastojapoboljanje pouzdanostipoveanje sigurnostiouvanje oskudnih izvora materijalaouvanje energijesmanjenje otpada

Dio tribologije koji se bavi njenim povjesnim aspektom naziva se arheotribologija. Njenzadatak je istraivanje tribolokih svojstava arheolokih artefakata, ukljuujui prevlake,klizne povrine itd., kao i istraivanje drevnih tehnologija koritenih za njihovo dobivanje [7]

Neka najvanija otkria ovjeanstva blisko su povezana s tribologijom, na primjer otkrievatre (prije 800 000 godina). Postoje vrlo stari dokazi koji svjedoe o koritenju lunihnaprava kojima je toplina trenja koritena za paljenje vatre, slika 1.1

Slika 1.1 - Eskimska luna naprava za paljenje vatre, [8]

Isti mehanizam moe se koristiti i za troenje podloge pa se slina naprava moe iskoristiti zaobradbu odvajanjem estica npr. za buenje, slika 1.2.

Slika 1.2 Rana egipatska builica koritena oko 1450 godine p.K. [9]


6/192

5

Otkrie kotaa takoer je povezano s tribologijom odnosno procesom trenja. injenica da jetrenje kotrljanja manje od trenja klizanja koristi se ve nekoliko tisua godina, a najstarijiartefakt koji to potvruje je tzv. Urski stijeg, drveni sanduk prevuen lapis luzulijem(poludragi kamen u to doba skuplji od zlata), slika 1.3 i 1.4.

Slika 1.3 Urski stijeg, Ur (Mezopotamija), 2600-2400 godina p.K.

Slika 1.4 - Urski stijeg (detalj)

Gradnja jedinog preostalog od sedam svjetskih uda, piramide u Gizi (slika 1.5), takoer imapoveznicu s tribologijom.


7/192

6

Slika 1.5 Piramide u Gizi

Iako je jo uvijek nepoznanica kako su drevni Egipani pomicali nekoliko tona teke blokovekamena, postoje dokazi da su od davnina neke teke predmete pomicali tako da su ih smjestilina saonice. Sa stanovita tribologije zanimljivo je to da su ispred saonica prolijevali nekutekuinu kako bi olakali pomicanje. Na slici 1.6 prikazan je prvi tribolog-podmaziva.

Slika 1.6- Podmazivasaonica pri transportu velike statue,. Egipat (Saccara),oko 2400 godina p.K. [7]

Neto je poznatiji crte pronaen u grobnici Djehutihotepa (namjesnik u 12. egipatskojdinastiji za vrijeme Amenemheta II) kraj mjesta El Bersheh i potjee oko 1800. godine p.K.,slika 1.7. - 1.9.


8/192

7

Slika 1.7 Crte iz Djehutihotepove grobnice El-Bersheh 1800 godina p.K.

Slika 1.8 Rekonstrukcija crtea iz Djehutihotepove grobnice [10]


9/192

8

Slika 1.9 - Rekonstrukcija crtea iz Djehutihotepove grobnice (detalj)

Crte sa slike 1.8 ne moe dati odgovor o kojoj se tekuini za podmazivanje radi. Jedno odmoguih objanjenja dano je u [11]. Vidljivo je da teret vuku 172 radnika pri emu jepretpostavka da svaki od njih moe vui silom od 800 N to daje ukupnu silu od 172 800 N= 137,6 kN. Pretpostavljajui da je prema veliini statue teina tereta 600 kN, moe seizraunati da je koeficijent trenja = 60 / 137,6 = 0,23. Taj iznos koeficijenta trenja priblinoodgovara trenju vlanog drveta po vlanom drvu pa je zakljuak bio da radnik polijeva drvenedaske koje su postavljene na povrinu ispred tereta. Naravno za ovakav zakljuak je puno

pretpostavki.

Prvi vrsti dokaz podmazivanja dao je rimski autor Plinije Stariji (23 79. godina) koji jenaveo listu koritenih maziva biljnog i ivotinjskog porijekla. Koritenje ulja za premazivanje

vojnih titova kako bi oni postali skliskiji spominje se u Bibliji, [7].Za vrijeme Rimskog Carstva dolo je do razvoja prvobitnih strojeva koji su se koristiliveinom u vojne svrhe, a koji su pri konstrukciji koristili neke triboloke principe. TakoVitruvius (~ 80. 15. godina p.K.) spominje bronane pumpe koje je napravio grki izumiteljiz Alexandrije Ctesibius (285. 222. p.K.) koje su se koristile za podizanje vode pri emu je

podmazivan dodir izmeu klipa i cilindra. Pri izgradnji drvenih ureaja za podizanje vodekoristile su se dvije vrste leaja, kod jedne je osovina na kraju imala eljeznu okruglu trakukoja je klizala po ravnom eljeznom dijelu umetnutom u drveni okvir, a kod druge je u

provrte u gredi umetnuta eljezna legura koja je formirala leaj za osovinu [12].

Nakon pada Rimskog Carstva dolo je do dugog perioda u kojem nije bilo znaajnih tehnikihinovacija. Iz tog perioda postoji knjiga o rudarstvu koju je napisao Georgius Agricola (1494. 1555.) i u kojoj je izmeu ostalog opisan i ureaj za podizanje vode ija je zanimljivost bila utome da je imao izmjenjive zube lananika i zupanika koji su se mijenjali nakon to su se

potroili, slika 1.10 [12].


10/192

9

Slika 1.10 Ureaj za podizanje vode koji je opisao Agricola [12]

Razdoblje renesanse donosi novi razvoj znanosti. Prvim tribologom-znanstvenikom smatra seuveni Leonardo da Vinci (1452. - 1519.). On je izmeu ostalog prouavao fenomen trenja.

Na slici 1.11 prikazane su skice kojima opisuje eksperimente koje je provodio.

Slika 1.11 Skice Leonardovih eksperimenata s trenjem


11/192

10

Leonardo je izveo sljedee zakljuke [13]: Sila trenja tijela jednake mase nee se promijeniti iako se promjeni irina i duljina

kontaktne povrine. Ako se udvostrui normalna sila, udvostruit e se i sila trenja. Univerzalni koeficijent trenja je 0,25.

Naravno trei zakljuak se kasnije pokazao netonim.

Od Leonarda potjeu i prve skice kotrljajuih leajeva (slika 1.12). Koliko su oni slinisuvremenim leajevima vidljivo je na primjeru kuglinog leaja (slika 1.13).

Slika 1.12 Skice razliitih tipova kotrljajuih leajeva

a) b) c)

Slika 1.13 Kuglini leaj. a) Leonardova skica, b) model prema Leonardovoj skici,c) dananji kuglini leaj


12/192

11

Eksperimenti koje je radio francuski znanstvenik Guillaume Amonton (1663. 1705.) premaskici na slici 1.14 pri emu je koristio oprugu za mjerenje sile, dali su sljedee zakljuke [13]:

Sila trenja e se poveati ili smanjiti promjenom mase vuenog tijela, a nee sepromjeniti promjenom povrine kontakta.

Sila trenja je jednaka za eljezo, olovo, bakar i drvo u bilo kojoj kombinaciji ako jepovrina premazana sa svinjskom mau.

Univerzalni koeficijent trenja je 0,33.

Slika 1.14 Skica eksperimenata koje je provodio Guillaume Amonton

I Guillaume Amonton je vjerovao u postojanje univerzalnog koeficijenta trenja.

vicarski matematiar Leinhard Euler (1707. 1783.) prouavao je klizanje tijela po kosini,definirao vezu izmeu gravitacijske sile i sile trenja kao i vezu izmeu koeficijenta trenja inagiba kosine:

tan=

Osim navedenog prvi je spomenuo razliku izmeu statikog i kinetikog trenja.

Francuski fiziar Charles Augustin Coulomb (1735. 1806.) prouavao je Amontonov rad iproveo vlastita istraivanja. Rezultat su Coulombovi zakoni trenja [13]:

Klizanjem drva po drvu u suhim uvjetima, trenje u poetku raste, ali brzo postiemaksimum. Nakon toga je sila trenja proporcionalna optereenju.

Klizanjem drva po drvu, sila trenja je proporcionalna optereenju pri svim brzinama,

ali kinetiko trenje je mnogo manje od statikog kad tijela dugo miruju. Kod klizanja metala po metalu bez podmazivanja, sila trenja je proporcionalnaoptereenju bez razlike izmeu statikog i kinetikog trenja.

Klizanjem metala po drvu u suhim uvjetima, statiko trenje lagano raste s porastomvremena mirovanja i potrebno je 4, 5 ili vie dana da dostigne svoj maksimum. Kodklizanja metala po metalu, maksimum se postie gotovo trenutno, a za klizanje drva podrvu potrebna je jedna do dvije minute. Za klizanje drva po drvu ili metala po metalu usuhim uvjetima, brzina ima vrlo mali utjecaj na kinetiko trenje, ali za klizanje drva pometalu kinetiko trenje raste s brzinom.

Frank Philip Bowden (1903. 1968.) i David Tabor (1913. 2005.) usavrili su adhezivnu

teoriju trenja koja je potvrdila da je sila trenja ovisna o stvarnoj kontaktnoj povrini. Njihovaadhezivna teorija mogla bi se saeti sljedeim injenicama, [14]:


13/192

12

Stvarna povrina kontakta je kod metala odreena ravnoteom plastinih deformacijamaterijala povrina.

Obje klizne povrine su razdvojene slojem oksida i neistoa ija se otpornost nasmicanje mijenja od niskih vrijednosti do vrijednosti otpora na smicanje za podlogu.

Pretena komponenta sile trenja je sila potrebna za smicanje spoja na mjestu

najmanjeg otpora. Postoje razliiti utjecaji kod razliitih materijala koji dovode do odstupanja od ovih

opih konstatacija i oni se moraju od sluaja do sluaja odrediti.

1966. godine u izvjetaju Radne grupe Ministarstva prosvjete i znanosti UjedinjenogKraljevstva (Jost-ov izvjetaj) po prvi put se spominje termin TRIBOLOGIJA.

Taj dogaaj oznaio je poetak novog razdoblja u razvoju upravljanja trenjem i troenjem.Razvoj je bio potaknut i time to se u Jost-ovu izvjetaju iznijelo uvjerljivu procjenumogunosti utede na trokovima izazvanima trenjem i troenjem u Ujedinjenom Kraljevstvuod 515.000.000 funti, to je tada iznosilo oko 1% od njihova brutto nacionalnog proizvoda.Pojedine stavke tih uteda primjenom uglavnom poznatih naela znanosti i tehnologijetribologije navedene su u tablici 1.1.

Tablica 1.1 Procjena iznosa uteda upravljanjem trenjem i troenjem u UjedinjenomKraljevstvu 1966. godine, [15]

Nain utedeIznos utedeu miljunima

funti

Udio nainautede u ukupnomiznosu uteda, %

Smanjenje utroka energije zbog manjeg trenja 28 5,5

Smanjenje radne snage zbog manjeg podmazivanja 10 1,9

Utede na cijeni maziva 10 1,9

Utede u trokovima odravanja i zamjene dijelova 230 44,7

Utede na trokovima prouzrokovanim kvarovima 115 22,3

Utede investicijskih sredstava zbog boljeg koritenja

strojeva i veeg stupnja iskoristivosti

22 4,3

Utede investicijskih sredstava zbog duljeg radnog vijekastrojeva

100 19,4


14/192

13

2. POVRINE I NJIHOV DODIR

Povrine krutih materijala koje upotrebljavamo za izradu razliitih elemenata strojeva su ugeometrijskom smislu redovito neravne ili hrapave u veoj ili manjoj mjeri.

Prema [14]razlikuju se sljedee osnovne vrste odstupanja povrine:- Makroneravnine odstupanja od projektirane geometrije i dimenzija proizvoda

- neparalelnost povrina (slika 2.1.a)- valovitost (slika 2.1.b)

- Mikroneravnine posljedica obradnih procesa- izbrazdanost (slika 2.1.c)- hrapavost (slika 2.1.d)

- Nanoneravnine geometrijske granice kristalne ili molekularne strukture, nepravilnostikristalne struktureSva ova odstupanja povrene zajedno daju rezultantnu povrinu (slika 2.1.e) koja se znaajnorazlikuje od idealno ravne povrine

a)

b)

c)

d)

e)

Slika 2.1 Osnovne vrste odstupanja povrine: a) neparalelnost, b) valovitost, c)izbrazdanost, d) hrapavost, e) rezultantna realna povrina

Povrinska hrapavost obuhvaa odstupanja povrine prikazana na slici 2.1.c) i 2.1.d) pa semoe definirati kao sveukupnost mikrogeometrijskih nepravilnosti na povrini predmeta kojesu mnogo puta manje od povrine cijelog predmeta, a prouzroene su postupkom obrade ili

nekim drugim utjecajima.

Na slikama 2.2 do 2.4 dani su neki od naina prikaza povrinske hrapavosti.


15/192

14

Slika 2.2. Povrina uzorka prikazana mikroskopom atomske sile (AFM)

Slika 2.3 Povrina uzorka prikazna pretranim elektronskim mikroskopom (SEM)i profilometrom

Slika 2.4 Povrina uzorka prikazana pomou izohipsi (linije koje povezuju toke jednakevisine)


16/192

15

Osim vanjskih, geometrijskih obiljeja povrina, valja raunati i s tim da je struktura povrinepo dubini slojevita kako se shematski prikazuje na slici 2.5.

Slika 2.5 - Shematski prikaz struktura povrine po dubini, [16]

2.1 Osnovni pojmovi hrapavosti

Izgled povrine se najee prikazuje u dvije dimenzije u obliku profila hrapavosti,p,odnosno presjeka s ravninom okomitom na promatranu povrinu, slika 2.6

Slika 2.6 Profil hrapavosti

Profil hrapavosti se promatra na referentnoj duljini, l, (slika 2.7), a to je dogovorena duljinadijela profila izabranog za odreivanje hrapavosti. Bira se prema vrsti i finoi obrade te

mjernoj metodi (tablica 2.1)

Tablica 2.1 Odreivanje referentne duljine profila [17]

l, mm

Blanjanje 2,5 8 25

Glodanje, buenje 0,8 2,5 8

Tokarenje, razvrtavanje 0,8 2,5

bruenje 0,25 0,8 2,5

Honanje, lepanje 0,25 0,8


17/192

16

Slika 2.7 Referentna duljina profila, l, srednje aritmetiko odstupanje profila,Raisrednjekvadratno odstupanje profila,Rq

Za praksu su pogodniji parametri kojima se geometrija povrina izraava numerikim

podacima. Osnovni numeriki parametri geometrijskog oblika povrina su:

- Srednja linija profila, m linija koja sjee profilptako da je, u granicama referentne duljinel, zbroj kvadrata udaljenosti y svih toaka profila od srednje linije jednak minimumu (slika2.7).

- Srednje aritmetiko odstupanje profila, Ra srednja aritmetika vrijednost apsolutnihvrijednosti profilayu granicama referentne duljine l(slika 2.7).

dxxy

l

R

l

a

=

0

1)(

- Srednje kvadratno odstupanje profila, Rq srednja kvadratna vrijednost profila p ugranicama referentne duljine l, slika (slika 2.7).

=l

q dxxyl

R0

21 )(

- Prosjena visina neravnina, Rz (mjerena u deset toaka) srednja vrijednost apsolutnihvrijednosti visine 5 najviih izboina i dubine 5 najdubljih udubina u granicama referentneduljine l(slika 2.8).

5

5

1

5

1==

+= i

vi

i

pi

z

yy

R


18/192

17

Slika 2.8 Prosjena visina neravnina

- Najvea visina profila, Ry, (Rmax) razmak izmeu dvaju pravaca, paralelnih sa srednjomlinijom profila mkoji dotii, u granicama referentne duljine l, najvie odnosno najnie toke

profilap (slika 2.9).

Ry=Rp+Rm- Najvea visina izboine profila,Rp (slika 2.9)- Najvea dubina izboine profila,Rm (slika 2.9)

Slika 2.9 - Najvea visina profila,Ry, najvea visina izboine profila,Rpi najvea dubinaizboine profila,Rm

Priblino vrijedi:Rz4Ra Ry1,6Rz6,4Ra

- Duljina noenja profila, lu zbroj odsjeaka to ih u granicama referentne duljine l, profilodsjeca na paraleli sa srednjom linijom profila m, a koji su udaljeni od najvie toke profila zarazmak c(slika 2.9). Parametar cbira se prema vrijednosti najvee visine profila,Ry(tablica2.2)

lu= b1+ b2+ + bi+ + bn

Tablica 2.2 Parametar c prema kojem se odreuje duljina noenja profila [17]

Ry, m 1 1)2,5 2,5)4 4)6

c, m 0,1 0,25 0,6 1,6


19/192

18

- Relativna nosiva duina profila, tp= lu/ l- Postotak noenja profilapn= tp100 (%)

Stvarni dodir dviju povrina razlikuje se od prividnog, geometrijskog. Dva su osnovna

sluaja: konformni odnosno povrinski dodir i nekonformni odnosno koncentrirani dodir, [4].

2.3Povrinski (konformni) dodir

Na slici 2.10 prikazan je povrinski dodir pri emu je oito da je stvarna dodirna povrinamnogo manja od nominalne, odnosno kako je slikovito reeno u [18] to je kao da se

preokrenuta Austriju stavi na vicarsku.

A a b A Ai

i

n

0

1

r r= >> ==

A0- nominalna dodirna povrinaAr - stvarna dodirna povrina

Ari

- jedinini dodirn - broj jedininih dodira

Slika 2.10 - Nominalna i stvarna dodirna povrina, [16]

Za triboloke procese vanija je stvarna dodirna plotina Ar. Uz pretpostavku elastinihdeformacija, Archard, prema [16], izvodi da je stvarna dodirna povrina gotovo linearno

proporcionalna normalnoj sili FNtj.:

C

N

rE

FkA

=

Gdje je k konstanta, a c ovisi o modelu:

45

44

5

4 c

Do slinog zakljuka dolaze Greenwood i Tripp koji, prema [16], matematiki izvode da je:

1)Ukupni broj jedininih dodira gotovo proporcionalan optereenju FN2)Prosjena veliina jedininih dodira gotovo neovisna o optereenju FN3)Stvarna dodirna povrina proporcionalna broju jedininih dodira,

pa je, prema tome, stvarna dodirna povrinaArproporcionalna optereenju FN.


20/192

19

2.3 Koncentrirani (nekonformni) dodir

U tehnikim je sustavima est sluaj dodira tijela zakrivljenih ploha kao npr. prstenova ikuglica kod kuglinih leaja, zubi zupanika i slino. Teorijske osnove za takve dodire dao je

Hertz, prema [16]. Za ilustraciju Hertz-ove teorije moe posluiti dodir dviju kugli, slika 2.11.

Slika 2.11 - Hertz-ov dodir dviju kugli, [16]

Ako je

21

111

rrr+=

r- ekvivalentni radijus, a

+

=

2

22

1

21 11

2

11

EEE

E sloeni modul elastinosti

onda je dodirni tlakpunutar dodirne povrineAHna udaljenosti lpod djelovanjem normalnesile FNjednak:

2

12

=

hhr

r

r

Fp -1

2

3

2N

pri emu je maksimalni tlak u sreditu dodirne povrine:

3

1

2

2

Nmax 0,6 rEFp


21/192

20

a radius dodirne plotine je:

3

13

1

2 NHF

E

rr

=3

pa slijedi da je dodirna povrina:

323

1

2

2 NHHF

ErrA 3

==

Ne postoji idealni tokasti dodir nego se i kod nekonformnog dodira oblikuje dodirnapovrina ija veliina ovisi o radiusima tijela u dodiru, njihovom sloenom moduluelastinosti i dodirnoj sili koja djeluje normalno na dodirnu plohu.


22/192

21

3. TRENJE

Za ostvarenje relativnog gibanja izmeu dodirnih ploha treba savladati silu trenja (rijetrenjedolazi od glagola trti, trljati; engleski izraz friction ima porijeklo u latinskoj imenici fricare trljanje)

Prema definiciji trenje je sila ili otpor koja se suprostavlja relativnom kretanju krutih tijela udodiru. Djeluje paralelno s dodirnim povrinama, a smjer joj je suprotan smjeru relativnogkretanja [14]. Prema [2], trenje je sila koja djeluje tangencionalno na granicu izmeu dvatijela, kada se pod djelovanjem vanjske sile, jedno tijelo kree ili ima tendenciju relativnogkretanja u odnosu na povrinu drugog tijela. Prema [19] trenje je sila otpora to ga gibanjutijela prua povrina po kojoj se tijelo giba ili sredstvo kroz koje se giba. Jo jednostavnijadefinicija kae da je trenje otpor kretanja jednog tijela prema drugom [20].

U veini sluajeva, u mnogobrojnim i razliitim pokretnim elementima strojeva, ureaja ipostrojenja, trenje je nepoeljna i tetna pojava. Na savladavanje sile trenja kao otpora

kretanju bilo koje vrste troi se znatna koliina mehanike energije. Kao posljedica trenja napovrinama u kontaktu dolazi do troenja i zagrijavanja materijala povrina. Utroenamehanika energija prelazi u nepoeljnu i izgubljenu toplinsku energiju [14]. Procjena je dase 10% potronje nafte koristi se za savladavanje tetnog trenja [20].

3.1 Vrste trenja

Razlikuju se sljedee vrste trenja prema agregatnom stanju tijela u kontaktu:- trenje meu vrstim povrinama (tzv. vanjsko trenje)- trenje meu dijelovima fluida, odnosno izmeu vrstog tijela i fluida (tekuinsko

trenje ili viskoznost)Vanjsko trenje se prema podmazivanju moe podijeliti na:

- suho trenje- trenje uz podmazivanje

Prilikom pokretanja tijela razlikujemo:- trenje mirovanja (statiko trenje, trenje pokretanja) najvea sila trenja koja prisiljava

tijelo da jo miruje- trenje kretanja (kinetiko, dinamiko trenje) sila koju je potrebno savladati da bi se

odralo stanje relativnog kretanja

Kada se pokua pomaknuti neko tijelo, ako je sila Fkojom se vue tijelo dovoljno mala, tijeloe mirovati (slika 3.1 i 3.2). To znai da osim vune sile Fna tijelo djeluje neka druga silakoja uravnoteuje vunu silu F. Dok tijelo miruje, sila trenja jednaka je po iznosu vunoj siliF. Poveanjem sile Fdosei e se u jednom trenutku maksimalnu silu trenja i premaiti je, tee predmet poeti ubrzavati u smjeru sile F. Najvea sila trenja koja prisiljava tijelo da jomiruje je sila statikog trenja. Kad vuna sila Fnadmai silu statikog trenja, tijelo poinjeklizati a sila koju je potrebno savladati da bi se odralo stanje relativnog kretanja zove se silakinetikog trenja [21].


23/192

22

Slika 3.1 Sila trenja [21]

Slika 3.2 Ovisnost sile trenja o vunoj sili [21]

Trenje kretanja je redovito manje od trenja pokretanja, kao to je vidljivo iz slike 3.2.

Kod trenja postoje neka pravila koji neki nazivaju i zakonima trenja:

1. Trenje je neovisno o povrini kontakta krutih tijela2. Sila trenja je proporcionalna normalnoj sili izmeu povrina3. Kinetiko trenje je gotovo neovisno o kliznoj brzini

Faktor proporcionalnosti koji povezuje silu trenja i normalnu silu zove se faktor trenja. estose koristi i naziv koeficijent trenja, a ponekad i pogreno samo trenje jer izraz trenje

podrazumjeva silu.

F vuna silaFtr sila trenjaFN normalna silaG teina tijela

Ftr sila trenjaFN normalna silaFtr,gr granina sila trenjaFgr granina silas statiki faktor trenjak kinetiki faktor trenja


24/192

23

Faktor trenja je dakle bezdimenzijski omjer sile trenja izmeu dva tijela i normalne sile kojomtijela pritiu jedno o drugo [22]:

N

tr

F

F=

Prilikom klizanja tijela niz kosinu moe se vidjeti veza izmeu faktora proporcionalnosti kojipovezuje silu trenja i normalnu silu te kuta kosine, slika 3.3

Slika 3.3 Trenje niz kosinu

Iz slike 3.3 slijedi:

Ftr= FN

tg

G

G

F

F

N

tr ===cos

sin

Za ostvarenje relativnog gibanja izmeu dodirnih ploha treba svladati silu trenja. Razlikuju setrenje klizanja i trenje kotrljanja.

Tablica 3.1 prikazuje razliite faktore trenja za neke sluajeve trenja u kontaktu.

Tablica 3.1 Neki tipini faktori trenja mirovanja, klizanja i kotrljanja [21]

Dodirne povrine Faktor trenja mirovanja Faktor trenja klizanja Faktor trenja kotrljanja

Drvo na drvu 0,5 0,3 0,05

elik na eliku 0,7 0,5 0,003

Guma na suhom asfaltu 0,8 0,6 0,01

Guma na mokrom asfaltu 0,3 0,2 0,05

Guma na ledu 0,02 0,01

elik na ledu 0,03 0,01

esto se pogreno misli da se vrijednost faktora trenja kree izmeu 0 i 1, meutim npr. zapovrine istih metala u vakuumu ta vrijednost moe biti i vea od 5 [20].


25/192

24

3.2 Trenje klizanja

Trenje klizanja nastaje izmeu dva elementa tribosustava, slika 3.4.

Slika 3.4- Trenje klizanja

Kod suhog dodira sila trenja proporcionalna je normalnom optereenju:

Ftr= FN

Jedan zakon trenja kae da je trenje neovisno o povrini kontakta krutih tijela. Meutimstvarni dodir dviju povrina razlikuje se od prividnog, geometrijskog.

Objanjenje porijekla sile trenja dano je slikom 3.5, koja prikazuje jedinini dogaaj procesaklizanja tj. slijed zbivanja od poetka do zavretka dodira jednog para mikroizboina.

Slika 3.5 - Jedinini dogaaj procesa klizanja, [16]

Sila trenja klizanja sastoji se od zbroja etiriju komponenata koje su i same zbroj pojedinanihkomponenata koje djeluju na svakom dodiru mikroizboina.


26/192

25

Ft= F1+ F2+ F3+ F4

F1- otpor na elastinu deformacijuF2- otpor na plastinu deformacijuF3- otpor na brazdanje

F4- otpor na kidanje adhezijskih veza

Otpor na elastinu deformaciju proporcionalan je modulima elastinosti materijala kliznogpara, otpor na plastinu deformaciju ovisi o njihovim granicama teenja, otpor na brazdanjeovisi o njihovim duktilnostima i o brzini relativnog gibanja, a otpor na kidanje adhezijskihveza ovisi o jaini adhezijske veze (Van der Waals, elektrostatika, metalna i kovalentna)uspostavljene izmeu materijala kliznog para. U tablici 3.2 su dane vrijednosti faktora trenjaklizanja nekih materijala.

Tablica 3.2 - Koeficijenti trenja suhog klizanja izmeu materijala (1) i (2) , prema [23]

(1) (2) f4130 4130 0,84130 Olovna bronca 0,24130 Bijela kovina (Pb) 0,54130 Bijela kovina (Sn) 0,84130 Fosforna bronca 0,34130 Mjed (30% Zn) 0,54130 Sivi lijev 0,44145 4145 0,7

4574 4574 1,0Sivi lijev Sivi lijev 0,4

Na trenje utjeu [20]:- kemijski sastav materijala- stanje obrade povrine oba tijela- sastav okoline- optereenje- brzina kretanja- nain kretanja (pravocrtno, krivudavo, naprijed-natrag...)- vrste kontakta (povrinski, koncentrirani)

- temperature- prethodno klizanje po toj povrini

Neki od rezultata ispitivanja ovisnosti statikog i dinamikog faktora trenja pri klizanjuprikazani su na slikama 3.3 do 3.8.


27/192

26

Slika 3.6 Ovisnost statikog faktora trenja klizanja o vremenu dodira povrina prema [14]

Slika 3.7 - Ovisnost dinamikog faktora trenja klizanja o tlaku i kliznoj brzini prema [14],1 niski tlak, 2 srednji tlak, 3 visoki tlak

Slika 3.8 - Utjecaj brzine klizanja na dinamiki faktor trenja klizanja PTFE prema razliitimistraivaima, [14]


28/192

27

3.3. Trenje kotrljanja

Trenje kotrljanja je otpor to se pojavljuje pri kotrljanju krunih ploa, kotaa ili valjaka.

Openito vrijedi da je trenje kotrljanja mnogo manje nego trenje klizanja. To je zato to

uglavnom izostaju komponente sile trenja koje potjeu od brazdanja, F3 i raskidanjaadhezijskih veza, F4.

Priblino vrijedi:

Ft= F1+ F2

gdje je F1- otpor na elastinu deformacijuF2- otpor na plastinu deformaciju

Priblina slika optereenja krutog kotaa to se kotrlja po deformabilnoj podlozi prikazana jena slici 3.9.

Slika 3.9 Trenje kotrljanjaIzraz koji povezuje silu trenja i normalnu silu (teinu kotaa):

GGr

eF kotrtr ==

Pri emor

ekotr= je faktor kotrljanja i budui da je omjer izmeu sile otpora i teine, pa je u

tom smislu slian faktoru statikog i kinetikog trenja. Veliina e ovisi o brojnimimbenicima koje je vrlo teko kvantificirati, tako da potpuna teorija o otporu kotrljanja ne

postoji u decidiranom obliku.

F sila kotrljanjaG teina kotaaFtr sila trenjaFR rezultantna sila

p tlak

r polumjer kotaae pomak rezultantne sileu odnosu na os kotaa


29/192

28

Neke injenice koje vrijede za faktor trenja kotrljanja prema [14]

- Sila trenja kotrljanja je proporcionalna sili optereenja na odreenu potenciju kojavarira od 1,2 (kod manjih optereenja) do 2,4 (kod veih optereenja).

- Sila trenja je obrnuto proporcionalna promjeru kotrljajueg tijela.

- Sila trenja kotrljanja je manja za glatke, a vea za grube i neravne povrine, zbog togatrenje opada uhodavanjem.

- Trenje mirovanja je vee od trenja kretanja.- Ovisnost trenja kotrljanja o brzini je mala (opada s porastom brzine).

Jedan pokus trenja kotrljanja prikazan je na slici 3.10.

Slika 3.10 - Pokus trenja kotrljanja, [24]

U pokusu na slici 24 kaljena elina kuglica se kotrlja amo-tamo izmeu dvije ploe sodreenim optereenjem FN. Za prvi prolaz vrijedi:

FF

Dt

N

3

=k

2

gdje je:

k - konstanta materijalaD- promjer kuglice

S poveanjem broja prolaza smanjuje se sila Ft jer se smanjuje intenzivnost plastinedeformacije. Konano, plastina deformacija sasvim izostaje i sila trenja sastoji se samo odotpora elastinim deformacijama i posebno je niska, slika 3.11.


30/192

29

Slika 3.11 - Ovisnost sile trenja kotrljanja o broju prolaza (pokus opisan slikom 3.10), [24]

Koeficijent trenja kotrljanja nakon 100000 prolaza iznosi oko:

002048

10 ,, ===N

tr

F

F


31/192

30

4. TROENJE

Troenje je postupni gubitak materijala s povrine krutog tijela uslijed dinamikog dodira sdrugim krutim tijelom, fluidom i/ili esticama [2].

Premda postoji neizbrojno veliki broj sluajeva troenja, veina je autora suglasna da su samoetiri osnovna mehanizma troenja [16]:

abrazija adhezija umor povrine tribokorozija

Mehanizmi troenja opisuju se jedininim dogaajima. Jedinini dogaaj je slijed zbivanjakoji dovodi do odvajanja jedne estice troenja s troene povrine. On uvijek ukljuuje procesnastajanja pukotina i proces napredovanja pukotina [4].

4.1 Abrazija

Abrazija je troenje istiskivanjem materijala, uzrokovano tvrdim esticama ili tvrdimizboinama [2].

Moe se opisati kao mikrorezanje abrazivom nedefinirane geometrije otrice, s dvije fazejedininog dogaaja, slika 4.1.

Slika 4.1 - Jedinini dogaaj abrazije [4]

Jedinini dogaaj abrazije sastoji se od dvije faze:

I faza - prodiranje abraziva (a) u povrinu materijala (1) pod utjecajem normalne komponenteoptereenja FN.

II faza - istiskivanje materijala u obliku estica troenja () pod utjecajem tangencijalnekomponente optereenja Ft.


32/192

31

Mehanizam abrazije mogue je analizirati s nekoliko razliitih gledita:

1) Ovisno o strukturi tribosustava u kome se zbiva abrazija mogu se pojaviti dva oblikaabrazije, prikazana slikom 4.2:

a) Abrazija u dodiru dva tijela tribosustav se sastoji od dva funkcionalna dijela(abrazivno tijelo i abrazijsko protutijelo)

b) Abrazija u dodiru tri tijela tribosustav se sastoji od dva funkcionalna dijela(abrazivno tijelo i protutijelo), te meutijela (estice) koje se gibaju slobodno izmeufunkcionalnih dijelova i djeluju abrazijski.

Prema rezultatima vie istraivanja [25, 26] odnoenje materijala u dodiru s tri tijela jeznatno manje nego u sluaju abrazije dva tijela. Razlog tomu je to estice abrazije samo oko10 % vremena provode u odnoenju materijala dok se ostatak vremena kotrljaju u slobodnommeuprostoru.

Slika 4.2 Abrazija u dodiru dva tijela (a) i tri tijela (b), [27]

2) Ovisno o meusobnom djelovanju izmeu abrazijskih estica i troene povrine to su:

a) Mikrobrazdanje (slika 4.3.a) odnoenje materijala proporcionalno volumenu brazdenastale plastinom deformacijom pri prolazu jedne abrazijske estice, uz uvjet da serubovi brazde odvoje od povrine u obliku produkata troenja. U idealnom sluajumikrobrazdanja jedna abrazijska estica nee proizvestiprodukte troenja nego ematerijal biti potisnut u stranu u obliku bonih grebena

b) Mikrorezanje (slika 4.3.b) odnoenje materijala jednako volumenu zareza nastalogprolaskom abrazivne estice

c) Mikronaprsnua (slika 4.3.c) odnoenje materijala s krhke povrine mehanizmomnastanka i irenja mikropukotina. Pri tome se s povrine odnose veliki djeliimaterijala.

d) Mikroumor (slika 4.3.d) odnoenje materijala mehanizmom umora povrine nastalimuestalim izmjeninim optereenjem. Materijal je izloen trenutnim deformacijamauslijed ega nastaju mikropukotine koje se zatim ire i koje u konanici uzrokujuodvajanje dijelova materijala troene povrine. Mikroumor moe nastati i kao

posljedica viestrukog uestalog mehanizma mikrobrazdanja.


33/192

32

Slika 4.3 Shematski prikaz mikromehanizama troenja materijala, [28]

3) Ovisno o meusobnom odnosu tvrdoa abraziva i materijala mogua su tri praktinasluaja

a) ista abrazija (slika 4.4)b) selektivna abrazija (slika 4.5)c) nulta abrazija (slika 4.6)


34/192

33

ista abrazija

ista abrazija djeluje kada je tvrdoa abraziva (a) vea od tvrdoe troene podloge (1).

Povrina je izbrazdana, a estice troenja su oblika spiralne strugotine u sluaju kada jeabradirani materijal duktilan, odnosno lomljene strugotine, kada je abradirani materijal krhak.

Slika 4.4 - ista abrazija [4]


35/192

34

Selektivna abrazija

Selektivna abrazija djeluje kada u abradiranom materijalu postoji faza tvra od abraziva.

Abraziv ree samo zahvaeni sloj meke faze. Povrina je izbrazdana, s prekidima namjestima gdje se na povrini nalaze zrna ili trake tvre faze.

Slika 4.5 - Selektivna abrazija [4]


36/192

35

Nulta abrazija

Nulta abrazija nastaje kada je cijela abradirana povrina tvra od abraziva. Povrina ima

polirani izgled, a estice troenja trebale bi biti sitne ljuskice koje potjeu od vanjskogagraninoga sloja.Nulta abrazija najee se javlja na povrinskim slojevima dobivenim razliitim postupcimaoplemenjivanja povrine (boriranje, vanadiranje, CVD, PVD, itd.).

Slika 4.6 Nulta abrazija [4]


37/192

36

4.1.1 Otpornost na abraziju

Otpornost na I fazu mehanizma abrazije (prodiranje abraziva u povrinu materijala) odreena

je s vie utjecajnih imbenika, a najznaajniji je meusobni omjer mikrotvrdoe abraziva imaterijala troene povrine. U tablici su navedene vrijednosti tvrdoe nekih abraziva kao ipojedinih faznih konstituenata eljeznih materijala.

Tablica 4.1 - Tvrdoa faznih konstituenata i abraziva, [29]

Minerali(abrazivi)

TvrdoaHV Materijali(strukturni konstituenti)

Gips 3670 - 200 Ferit

Vapnenac, CaCO3 140Fluorit, CaF2 190

170 - 230 Austenit, 12% Mn250 - 320 Perlit, nelegirani250 - 350 Austenit, niskolegirani

Dolomit 370 300 - 460 Perlit, legirani300 - 600 Austenit, ljevovi s visokim % Cr

Staklo 500 - 795 500 - 1010 MartenzitApatit 540Feldspat 600 - 750Kremen 800 - 950 840 - 1100 Cementit

Kvarc, SiO2 900 - 1750 1200 - 1600 Cr-karbid, (Fe, Cr)7C3Topaz 1430

1300 - 1500 Fe-borid, Fe2B1500 Mo-karbid, Mo2C1650 Cr-karbid, Cr23C6

Korund, Al2O3 1800 - 2100 1800 Cr-karbid, (Fe, Cr)23C61600 - 2100 Fe-borid, FeB1800 - 2250 Cr-borid, CrB22000 - 2400 Nb-karbid

2150 Cr-borid, CrB

2200 Cr-karbid, Cr7C32280 Cr-karbid, Cr3C22400 W-karbid, WC2700 W-borid, W2B5

Karborund, SiC 2600 - 3500 2700 - 3800 Cr-karboborid, Cr2(BC)2800 - 2940 V-karbid, VC

3000 W-karbid, W2C3200 Ti-karbid, TiC3400 Ti-borid, TiB23700 B-karbid, B4C3750 W-borid, WB

Dijamant 10000


38/192

37

Na otpornost na II fazu mehanizma abrazije (istiskivanje materijala u obliku estica troenja)najutjecajniji imbenik je nain napredovanja pukotine koji openito moe biti:

- duktilni

- krhki- umor (povrine)

4.2 Adhezijsko troenje

Adhezijsko troenje karakterizira prijelaz materijala s jedne klizne plohe na drugu prirelativnom gibanju, a zbog procesa zavarivanja krutih faza, [2]. Jedinini dogaaj adhezijemoe se opisati u tri faze, slika 27.

Slika 4.7 - Jedinini dogaaj adhezije [4]

Faza I - Nastajanje adhezijskog spoja razliitog stupnja jakosti na mjestu dodira izboinaFaza II - Raskidanje adhezijskog spoja. estica troenja ostaje spontano nalijepljena na

jednom lanu kliznog para.Faza III - Otkidanje estice (eventualno). Oblik estica troenja ovisi o uvjetima, a uglavnom

je listiast.

estice iupane s jedne povrine ostaju privremeno ili trajno nalijepljene odnosnonavarene na drugu kliznu povrinu.Izgled povrine s koje su iupane estice i estice spontano navarene na suprotnu povrinu

prikazani su slikama 4.8 i 4.9.


39/192

38

Slika 4.8 - Povrina s koje su adhezijom iupane estice, [16]

Slika 4.9 - estice adhezijom spontano navarene na povrinu, [16]

4.2.1 Otpornost na adhezijsko troenje

Otpornost na adhezijsko troenje ovisi o sklonosti stvaranju mikrozavarenih spojeva kliznogpara i jakosti uspostavljenih adhezijskih veza. Osnovni kriterij za ocjenu otpornosti naadhezijsko troenje materijala tribopara je njihova triboloka kompatibilnost.

Triboloka kompatibilnost je prikladnost za rad u kliznom paru i bolja je za materijale kojinisu skloni mikrozavarivanju u meusobnom dodiru. Suprotna je metalurkoj kompatibilnostitj. uzajamnoj topljivosti metala u krutom stanju. Triboloka kompatibilnost pojedinih


40/192

39

kombinacija materijala prikazana je Rabinowitz-ovom kartom triboloke kompatibilnosti naslici 4.10.

W Mo Cr Co Ni Fe Nb Pt Zr Tl Cu Au Ag Al Zn Mg Cd Sn PbIn 2 2 1 2 2 1 1 4 2 1 1 1 1Pb 3 3 4 4 4 4 4 1 1 1 4 3 2 4 4 2 2 1Sn 2 4 2 2 3 2 1 2 1 2 1 1 3 2 3 1Cd 2 2 3 3 1 1 2 2 1 1 4 1 1Mg 2 2 3 3 3 1 3 1 1 1 1 2Zn 2 1 1 1 1 3 1 3 2 1 1 1 1Al 1 2 1 2 1 1 1 2 2 1 1 1 1Ag 4 3 4 4 4 4 3 1 2 1 2 1Au 1 2 1 2 1 1 1 1 2 1Cu 3 4 4 1 1 2 3 1 1 2Ti 1 1 1 2 1 1 1 1 1Zr 2 1 2 1 2 3 1 2Pt 1 1 1 1 1 1 1

Nb 1 1 1 1 1 1

Fe 1 1 1 1 1Ni 1 1 1 1Co 1 1 1Cr 1 1Mo 1

4 - Dvije tekue faze, rastvorljivost u krutom stanju manja od 0,1 %

3 - Dvije tekue faze, rastvorljivost u krutom stanju vea od 0,1 %, ili jedna tekua

faza, rastvorljivost u krutom stanju manja od 0,1 %

2 - Jedna tekua faza, rastvorljivost u krutom stanju izmeu 0,1 i 1 %

1 - Jedna tekua faza, rastvorljivost u krutom stanju preko 1 %

- Nema podataka

Kompatibilnost Adhezija

najbolja 4 najslabija

dobra 3 slaba

loa 2 jakanajloija 1 najjaa

Slika 4.10 - Rabinowitz-ova karta triboloke kompatibilnosti, izvedena iz binarnih dijagramastanja, prema [30]


41/192

40

Na triboloku kompatibilnost takoer povoljno djeluje smanjenje broja kliznih sustava, slika4.11.

Reetka ElementKlizne

ravnine

Klizni

pravci

Brojkliznih

sustava

Kompatibilnost2)

FCC CuAl

NiPbAuAgFe

.

.

.

4 {111} 3 110 43 = 12 1

BCC WMoFe

.

.

.

6 {110}1) 2 111 62 = 12 2

HCP CdZnMgCo...

1 {0001} 3 1120 13 = 3 4

1)Sekundarne klizne ravnine2) 1 - najloija kompatibilnost: FCC/FCC

2 - loa kompatibilnost: BCC/BCC, BCC/FCC4 - najbolja kompatibilnost: HCP/HCP

Slika 4.11 - Triboloka kompatibilnost na osnovi kristalne strukture, prema [16]

Budui da su slikama 4.10 i 4.11 obuhvaeni samo isti metali odnosno njihove kristalnereetke, ti podaci mogu posluiti samo za orijentacijsku procjenu triboloke kompatibilnosti.Za realni klizni par triboloka kompatibilnost moe se utvrditi samo pokusima ili procijeniti

na osnovi zabiljeenih prethodnih rezultata ispitivanja.


42/192

41

4.3 Umor povrine

Umor povrine je odvajanje estica s povrine uslijed ciklikih promjena naprezanja, [2].Jedinini dogaaj umora povrine prikazan je na slici 4.12 s tri faze.

Slika 4.12 - Jedinini dogaaj umora povrine [4]

Faza I - Stvaranje mikropukotine, redovito ispod povrineFaza II - Napredovanje mikropukotineFaza III - Ispadanje estice troenja, obino oblika ploice ili iverka

U prvoj fazi nastaje podpovrinska pukotina jer je najvee smino naprezanje kod

koncentriranog dodira (tzv. Hertz-ovo naprezanje) uvijek ispod same povrine, slika 4.13.Ovo je tzv. faza inkubacije jer praktiki nema nikakovog odvajanja estica.

Slika 4.13 - Raspodjela sminih naprezanja za sluaj dodira ravnina / valjak i normalnogoptereenja, [16]


43/192

42

U drugoj fazi podpovrinska pukotina izbija na povrinu. Od toga trenutka iz pukotineredovito izlaze sitne kuglaste estice.

U treoj fazi jedininog dogaaja umora povrine dolazi do ispadanja krupne estice oblika

ivera, to na povrini ostavlja oteenje oblika rupice. Zato se ovaj oblik troenja uobiajenonaziva pitting (rupienje).

Izgled troene povrine i estica nastalih umorom povrine prikazuju slika 4.14 i 4.15.

Slika 4.14 - Izgled povrine oteene umorom, [16]

Slika 4.15 - Izgled kuglastih estica troenja nastalih umorom povrine, [31]


44/192

43

4.3.1 Otpornost na umor povrine

Otpornost na umor povrine naziva se i dinamika izdrljivost povrine. Ovisi o otporugibanju dislokacija, a na njega utjee veliki broj imbenika, [16]:

a) Podpovrinski koncentratori naprezanja- oksidi i druge tvrde, krhke ukljuine- sulfidi, karbidi i ostali konstituenti druge faze- granice zrna, malokutne granice, granice dvojnika i druge grupacije dislokacija

b) Povrinska obiljeja- topografija i tekstura povrine- zaostala naprezanja- razina povrinske energije- mikrostruktura- oneienja

c) Povrinske pogreke- ukljuine i estice druge faze- ogrebotine i udubljenja

d) Diskontinuiteti u geometriji dodira- odstupanje od linijske geometrije dodira- estice u podruju dodira

e) Raspodjela optereenja u leaju- elastine deformacije- meusobna neprilagoenost dijelova leaja- unutranja zranost, regulacija leaja

f) Elastohidrodinamika

g) Tangencijalne sile- bez znatnog klizanja- kotrljanje uz klizanje

4.4 Tribokorozija

Tribokorozija ili tribokemijsko troenje je mehanizam troenja pri kojem prevladavajukemijske ili elektrokemijske reakcije materijala s okoliem, [2].

Jedinini dogaaj tribokorozije s dvije faze prikazuje slika 4.16.


45/192

44

I - stvaranje (ili obnavljanje) sloja produkata korozijeII - mjestimino razaranje sloja produkata korozije

Slika 4.16 - Jedinini dogaaj tribokorozije [4]

4.4.1 Otpornost na tribokoroziju

Najvaniji imbenik otpornosti na tribokoroziju je kemijska pasivnost materijala u odreenommediju. Tribokorozija je u pravilu "poeljan" mehanizam troenja jer slojevi proizvodakorozije zatiuju metalne povrine od neposrednog dodira metal/metal.


46/192

45

5. PROCESI TROENJA

Svaki proces troenja sastoji se najee od dva mehanizma troenja ili vie njih, koji djelujuistodobno ili u vremenskom slijedu, ovisno o vrsti tribosustava, relativnom gibanju i radnimuvjetima [4].

Cilj tribologije: primjenom odgovarajuih tribolokih mjera postii da odreeni tribosustavfunkcionira preteno u reimu tzv. normalnog troenja, slika 5.1.

Slika 5.1 - Opi oblik procesa troenja [4]

Prema vrsti elemenata tribosustava, vrsti dodira, nainu optereenja i obliku relativnoggibanja razlikuju se sljedei sluajevi troenja [4]:

- klizno troenje- kotrljajue troenje- udarno- freting- abrazija- erozija esticama- erozija kapljevinom

- kavitacija

Osim ove podjele postoje i sloenije koje navode brojnije razliite sluajeve troenja, kao toje podjela prema DIN 50320 i VDI 382 (tablica 5.1).


47/192

46

Tablica 5.1. Razrada vrsta i mehanizama troenja prema DIN 50320 i VDI 382 [32]

5.1 Klizno troenje


48/192

47

Veliki broj sluajeva troenja spada u ovu grupu. Shema procesa kliznog troenja prikazana jena slici 5.2.

Slika 5.2 Shema procesa kliznog troenja(1) - funkcionalni dio(2) - funkcionalni dio(3) - meusredstvo (mazivo)

F silav - brzina

Relativno gibanje se moe opisati kao klizanje. Postoji sljedei stupanj opasnosti od pojedinihmehanizma troenja (stupnjevi od najnieg do jako visokog), [4]:

Adhezija jako visoki Umor povrine srednji Abrazija niski Tribokorozija najnii

Pokazatelj otpornosti na troenje je triboloka kompatibilnost materijala, odnosno prikladnostza rad u kliznom paru.

Karakteristini primjeri kliznih parova: Klizni leaji Klizne vodilice Vreteno/matica Stap/kouljica Zglobovi

Mogue promjene iznosa troenja kliznih elemenata tijekom rada prikazane su na slici 5.3.


49/192

48

tu- vrijeme uhodavanja

tp- projektirana trajnostVg- granino istroenje

Slika 5.3 - Procesi troenja kliznih elemenata [4]

Krivulja 1 - zadovoljavajui proces troenja- malo poveano troenje u fazi uhodavanja- normalno troenje (uglavnom tribokorozijsko)- iznos troenja ostaje ispod granine vrijednosti do isteka projektiranog vijeka

trajanja

Krivulja 2 - neuspjeno uhodavanje- veu poetku dolazi do zaribavanja

Krivulja 3 - brzina troenja nedopustivo visoka- ako doe do ulaza abrazivnih estica u tribosustav- ako su abrazivne estice sastavni dio strukture jednog triboelementa (primjer:

stapni prsten/kouljica cilindra ako je stapni prsten od sivog lijeva unjegovoj mikrostrukturi ne smije biti slobodnog cementita)

Krivulja 4 - sluaj preranog umora povrine

Pokuano je matematiki izraziti proces adhezijskog troenja. U nastavku slijedi Archardovajednadba adhezijskog troenja [33]:

H

FvkV =

gdje je: F silav brzinaH tvrdoa mekeg materijala u paruk Archardova konstanta, koeficijent troenja (odreuje se eksperimentalno)


50/192

49

Triboloke mjere za izbjegavanje procesa opisanih krivuljama 2, 3 i 4 na sl. 5.4 kod kliznihtriboelemenata su:

izbor kompatibilnih materijala povrina u dodiru potpomaganje uhodavanja odgovarajue podmazivanje

5.1.1 Eksperimentalno odreivanje kompatibilnosti materijala za rad u kliznom paru

U nastavku su navedena neka od ispitivanja koja se koriste za ispitivanje materijala kliznihparova.

Klizno ispitivanje etiri kuglice (four ball, IP 239)

Ureaj etiri kuglice za klizno ispitivanje izvorno se primjenjuje za ispitivanjekarakteristika maziva prema standardu IP 239. Shema metode prikazana je na slici 5.4.

Slika 5.4 Shema ureaja etiri kuglice za klizno ispitivanje [32]

Kod ove metode tri donje kuglice fiksirane su u drau, a gornja kuglica rotira pod odreenimoptereenjem. Optereenje se postupno poveava i ispitivanje traje dok ne doe domeusobnog zavarivanja (welding point) ili oteenje ne prijee neki dogovoreni iznos.Postoji i modifikacija ovog ispitivanja pod nazivom tri valjia/stoac.

U tablici 5.2 dani su vaniji podaci o ovom ispitivanju.

Tablica 5.2 Klizno ispitivanje etiri kuglice

Svrha ispitivanja Odreivanje otpornosti na adhezijsko troenje.

Uzorci Tri donje fiksne kuglice po kojima klie gornjarotirajua kuglica.

Uvjeti ispitivanja - Promjer kuglice: 12,7 mm

- Brzina rotacije: 1800-20000 okr/min

- Optereenje: 3000-8000 N

Mjerenje - Toka zavarivanja

Vrsta troenja Adhezijsko troenje


51/192

50

Ispitivanje prizma po prstenu (block on ring, ASTM G 77)

Slika 5.5 Shema ispitivanja prizma po prstenu [32]

Tablica 5.3 Ispitivanje prizma po prstenu

Svrha ispitivanja Odreivanje iznosa adhezijskog troenja materijala

Uzorci Rotirajui elini prsten (promjer 35 mm, irina 8,7mm) u kontaktu sa stacionarnom prizmom(6,3510,215,8 mm)

Uvjeti ispitivanja Nije posebno specificirano (dan je prijedlog moguihuvjeta)

- Brzina rotacije prstena: 180 okr/min

- Optereenje: 134 N

- Vrijeme: 30 min

- Uzorak moe biti suh ili uronjen u ulje ili neku drugutekuinu

Mjerenje - Gubitak mase ispitne prizme

- irina traga troenja

- Gubitak mase prstena- Sila trenja

- Izdrljivost mazivog filma

Vrsta troenja Blago adhezijsko troenje pogodno za ispitivanjetribolokih prevlaka


52/192

51

Ispitivanje valjipo disku (pin on disc, ASTM G 99)

Slika 5.6 Shema ispitivanja valjipo disku [32]

Tablica 5.4 Ispitivanje valjipo disku

Svrha ispitivanja Odreivanje iznosa kliznog troenja i koeficijenta trenjaUzorci Kuglica (promjera 9,525 mm) ili valjiu kontaktu s

rotirajuim diskomUvjeti ispitivanja Nije posebno specificirano (dan je prijedlog moguih

uvjeta)- Brzina klizanja: 0,1 m/s- Optereenje: 10 N- Put: 1 km- Temperatura: 23C- Relativna vlanost: 50%

Mjerenje - Smanjenje duljine valjia- Profil traga troenja- Analiza kuglice u podruju troenja- Sila trenja

Vrsta troenja Blago i grubo adhezijsko troenje pogodno zaispitivanje tribolokih prevlaka

Ispitivanje kuglica po ploi (ball on flat, ASTM G 133)

Slika 5.7 Shema ispitivanja kuglica po ploi [32]


53/192

52

Tablica 5.5 Ispitivanje kuglica po ploi

Svrha ispitivanja Odreivanje iznosa troenja i koeficijenta trenja kodmalog optereenja i male brzine te na malim uzorcima

Uzorci Kuglica (promjera 9,525 mm) ili valjiu kontaktu sravnom ploom

Uvjeti ispitivanja - Frekvencija klizanja: 5 ili 10 Hz

- Put: 10 mm

- Optereenje: 25 ili 200 N

- Temperatura: sobna ili 150C- Trajanje: 16 min 40 s ili 30 min 20 s

Uzorak moe biti suh ili uronjen u mazivo

Mjerenje - Gubitak mase ploe- Smanjenje promjera kuglice

- Profil traga troenja

- Analiza kuglice u podruju troenja

- Sila trenja

Vrsta troenja Blago adhezijsko troenje pogodno za ispitivanjetribolokih prevlaka

Ispitivanje valjipo V utoru (block on pin, pin on Vee block, FALEX)

Slika 5.8 Shema ispitivanja valjipo V utoru [32]


54/192

53

Tablica 5.6 Ispitivanje valjipo V utoru

Svrha ispitivanja Odreivanje iznosa troenja, izdrljivost i koeficijenttrenja kliznog kontakta

Uzorci Cilindrina osovina promjera 6,35 mm rotira izmeudva stacionarna V-bloka u etverolinijskom kontaktu

Uvjeti ispitivanja - Brzina rotacije osovine: 290 okr/min

- Brzina klizanja: 0,1 m/s

- Optereenje (konst. ili rastue): 89-20000 N

Uzorak moe biti suh ili uronjen u ulje ili neku drugutekuinu

Mjerenje - Gubitak mase ispitne prizme

- irina traga troenja

- Gubitak mase prstena- Sila trenja

- Izdrljivost mazivog filma

Vrsta troenja Blago i grubo adhezijsko troenje, troenje uzpodmazivanje

5.1.2 Materijali za klizne leajeve

Klizni leajevi su tipian primjer procesa kliznog troenja. Materijali za klizne leajevetrebaju ispuniti sljedee zahtjeve [34]:

dovoljna vrstoa da podnese optereenja dovoljna tvrdoa povrine dovoljna ilavost (otpornost na udarna optereenja) dobra toplinska vodljivost mala toplinska rastezljivost dobra antikorozivnost

Najee se primjenjuju dvofazne mikrostrukture sastavljene od tvrdih i mekih faza. Tvrdafaza preuzima optereenje, a meka samopodmazuje i prilagoava se obliku osovine. Ovematerijale moemo podijeliti u dvije grupe [34]:

Tradicionalne dvofazne legure: Kositrena i fosforna bronca Crveni lijev (legura Cu-Sn-Zn-Pb) Aluminijska bronca Bijele kovine (Sn-Pb-Sb-Cu) Sivi i nodularni lijev (tvrda faza cementit, steadit)

Dvofazne legure s mogunou podmazivanja: Olovna bronca (tvrdi kristaliti bakra i meki kristaliti olova)

Olovnokositrena bronca Al-Sn legure


55/192

54

Postoje i monofazni leajni materijali: Polimerni materijali: PA (poliamidi) i PTFE (Teflon najnii faktor trenja od

bilo kojeg materijala, slaba mehanika svojstva pa se esto koristi ojaanPTFE/bronca kompozit)

Keramiki (Al2O3, ZrO2, Si3N4, grafit) - primjenjuju se kod vrlo niskih ili vrlo

visokih radnih temperatura i/ili korozijski ekstremno agresivnoj okolini

Kako bi se smanjilo adhezijsko troenje treba primjeniti nekoliko iskustvenih pravila: Izbjegavati da u paru rade slini materijali (pogotovo metali) Izbjegavati par s dva tvrda metala (voditi rauna o tome da materijali male

prosjene tvrdoe mogu sadravati vrlo tvrde faze) Podmazivanje (makar i loe) smanjuje troenje

Skup iskustava u kojemu su sadrani svi relevantni zahtjevi, a ne samo triboloki, dovodi doliste uputa za standardne tribosustave kao to su npr. klizni leaji. Osnovni putokaz za izbortipa kliznog leaja je kombinacija tlaka i brzine klizanja, slika 5.9 i 5.10, a takoer i radnetemperature, slika 5.11.

Slika 5.9 - Dijagram p-v za klizne leaje (elina osovina), [35]


56/192

55

Slika 5.10 - Dijagram p-v za nepodmazivane klizne leaje (elina osovina), [35]

Slika 5.11 - Dijagram p- za klizne leaje (elina osovina), [35]

5.1.3 Primjeri nepredvienog kliznog troenja

Na sljedeim slikama prikazani su neki od primjera kada je dolo do kliznog troenja koje jebilo vee od normalnog (oekivanog).


57/192

56

Slika 5.12 - Povrina elinog prstena nakon neuspjenog uhodavanja s isto takvim prstenom.Veliki prijelaz materijala s jednog prstena na drugi [4]

Slika 5.13 - Povrinski umor segmenta bregaste osovine koji je bio u kliznom dodirus podizaem [4]


58/192

57

Slika 5.14 Klizno troenje kone papue od sivog lijeva

Slika 5.15 Isupana mjesta na kliznoj povrini kliznog leaja uslijed prekoraenja dinamikeizdrljivosti zbog previsokog tlaka filma podmazivanja s visokim gradijentom tlaka [36]


59/192

58

Slika 5.16 Prijenos materijala sa zakaljenog temper odljevka na sinterirani metal pri klizanjuzbog manjkavog podmazivanja [37]

Slika 5.17 Izglodana mjesta na klipu (Al-Si legura) dizel motora zbog manjkavogpodmazivanja [37]


60/192

59

Slika 5.18 Tribokorozijski produkti reakcija na bregastoj osovini od elika 16MnCr5 E [32]

Slika 5.19 Prijenos materijala i istroenje na kliznoj ploi hidraulike pumpe od elika,

slika tvrtke Breueninghaus Hydromatik GmbH [32]


61/192

60

5.2Kotrljajue troenje

Kotrljajue troenje javlja se kod uzastopnog kotrljajueg dodira nekonformnih povrina.

Shema procesa kotrljajueg troenja prikazana je na slici 5.20.

Slika 5.20 Shema procesa kliznog troenja [4](1) - funkcionalni dio(2) - funkcionalni dio

F - sila- kutna brzina

Relativno gibanje se moe opisati kao kotrljanje. Postoji sljedei stupanj opasnosti odpojedinih mehanizma troenja:

Umor povrine jako visoki

Abrazija niski Adhezija niski Tribokorozija najnii

Pokazatelj otpornosti na troenje je dinamika izdrljivost povrine.

Karakteristini primjeri kotrljanja: kotrljajui leaji zupanici kota/ tranica

Mogue promjene iznosa troenja kotrljajuih elemenata tijekom rada prikazane su na slici5.21.


62/192

61

ni- trajanje inkubacije umora povrinenu- trajanje uhodavanja

np- projektirana trajnost

Slika 5.21 - Procesi troenja kotrljajuih elemenata [4]

Krivulja 1 zadovoljavajui proces troenjaKrivulja 2 neuspjeno uhodavanjeKrivulja 3 prerani umor povrine

Triboloke mjere za izbjegavanje krivulja 2 i 3:- izbor odgovarajueg materijala, zadovoljavajue dinamike izdrljivosti povrine- zatita povrine od troenja- omoguavanje uhodavanja- odgovarajue podmazivanje

5.2.1 Eksperimantalno odreivanje dinamike izdrljivosti povrine

Kotrljajue ispitivanje 4 kuglice (four ball, IP 300)

Ureaj etiri kuglice za kotrljajue ispitivanje izvorno se primjenjuje za ispitivanjekarakteristika maziva prema standardu IP 300. Shema metode prikazana je na slici 5.4.

Kod ovog ispitivanja tri donje kuglice su u kotrljajuem dodiru i na njih se odreenom silomoslanja gornja kuglica koja rotira u drau. Mjeri se vrijeme koje je potrebno da doe dopojave tzv. pitinga odnosno oteenja u obliku rupice na gornjoj kuglici.


63/192

62

Slika 5.22 Shema kotrljajueg ispitivanja etiri kuglice [32]

Postoji i modifikacija ove metode pod nazivom 3 kuglice / stoac gdje je gornja kuglicazamijenjena stocem, slika 5.23.

Slika 5.23 - Ispitivanje dinamike izdrljivosti povrine u kotrljajuem dodirutri kuglice/stoac [4]

U tablici 5.7 dani su podaci o ovom ispitivanju.

Tablica 5.7 Kotrljajue ispitivanje etiri kuglice

Svrha ispitivanja Odreivanje otpornosti na umor povrine i efikasnosti

maziva za visoke pritiskeUzorci Tri donje kotrljajue kuglice po kojima kotrlja gornja

rotirajua kuglica

Uvjeti ispitivanja - Promjer kuglice: 12,7 mm

- Brzina rotacije: 1800-20000 okr/min

- Optereenje: 3000-8000

Mjerenje - vrijeme nakon kojeg dolazi do pitinga pri odreenomoptereenju

- optereenje koje izaziva piting nakon 107ciklusa

Vrsta troenja Umor povrine


64/192

63

Ispitivanje metodom dvostrukog diska (twin disc)

Slika 5.24 Shema ispitivanja dvostrukog diska [32]

U tablici 5.8 dani su podaci o ovom ispitivanju.

Tablica 5.8 Ispitivanje metodom dvostrukog diska

Svrha ispitivanja Odreivanje iznosa kliznog i rotirajuegtroenja materijala ili prevlaka

Uzorci Dva diska promjera 40 mm i debljine 10 mm(alternativno diskovi mogu biti promjera 30 i50 mm)

Uvjeti ispitivanja - Brzina rotacije donjeg diska: 0-400 okr/min- Brzina rotacije gornjeg diska: 440 okr/min- Optereenje: 200-2000 NSuho stanje ili uz mazivo.

Mjerenje - Gubitak mase pojedinog diska ili profil- Ukupan gubitak mase diskova- Vijek troenja

Vrsta troenja Blago i grubo adhezijsko troenje, umoruslijed kotrljanja (pitting)

5.2.2 Materijali za zupanike

Upute za izbor materijala tipinog tribosustava s kotrljajuim gibanjem dane su u tablici 5.9, aorijentacijska svojstva tipinih materijala na slikama 5.25 i 5.26.


65/192

64

Tablica 5.9 - Ope upute za izbor materijala zupanika, [35]

Radni uvjeti Manji zupanik1) Vei zupanikSamo prijenosgibanja (sila 0)

Nemetali, mjed, meki elik i nehrajui elik u bilo kojoj kombinaciji

Laki uvjeti Temper lijev Nemetali, mjed, fosforna bronca2),temper lijev

Sivi lijev Sivi lijevelik - normaliziran Sivi lijev

Srednjeugljini i niskougljininiskolegirani elik - normaliziran

Srednjeugljini niskolegirani elikvisoke vrstoe - poboljan

Srednjeugljini elik - normaliziran

Srednjeugljini niskolegirani elik

visoke vrstoe - nitriran

Srednjeugljini niskolegirani elik -

nitriranSrednjeugljini niskolegirani elik -indukcijski kaljen

Srednjeugljini niskolegirani elik -indukcijski kaljen

Tei uvjeti

Niskougljini niskolegirani elikvisoke vrstoe - cementiran

Niskougljini niskolegirani elikvisoke vrstoe - cementiran ili

poboljan

1)Materijal manjeg zupanika moe biti u paru s bilo kojim materijalom veeg zupanika kojije u istoj razini kakvoe ili iznad nje.

2)Fosforna bronca ne smije biti u paru s mekim elikom.

Slika 5.25 - Dijagram savojna dinamika izdrljivostRds vlana vrstoaRmuobiajenihmaterijala zupanika, [35]


66/192

65

Slika 5.26 - Dijagram faktor opteretivosti C tvrdoaHVuobiajenih materijala zupanika,[35]

5.2.3 Materijali za kugline leajeve

Materijali za kugline leajeve trebaju ispuniti sljedee zahtjeve:

- visoka tvrdoa (do 65 HRC)- jednolika tvrdoa (bez mekih mjesta)- jednolika struktura- sitnozrnata struktura- dobra prokaljivost- stabilnost poslije kaljenja- dobra ilavost- visoka otpornost na troenje- visoka dinamika izdrljivost

- odsustvo segregacija i ukljuaka (metalnih i nemetalnih)

U veini sluajeva koriste se niskolegirani Cr-elici:prsteni :100Cr6 (1%C; 1,5% Cr), 115CrV3, 140Cr3tijela: 105Cr4 (1,05%C; 1% Cr), 100Cr6, 100CrMn6

Osim ove koriste se sljedee grupe materijala: elici za cementiranje visokolegirani nehrajui elici keramika (silicijev nitrid Si3N4)


67/192

66

5.2.4 Primjeri nepredvienog kotrljajueg troenja

Slika 5.27 - Prerani povrinski umor reduktorskog zupanika zbog neodgovarajuetoplinske obradbe [4]

Slika 5.28 Troenje zbog valjanja jamice na cementiranom zupaniku od 20MoCr4,podmazivanog uljem [37]


68/192

67

Slika 5.29 Odnesen material s cementiranog zupanika 20MoCr4, podmazivanog uljem [37]

Slika 5.30 Odlistavanje na podmazivanom kotrljajuem leaju od elika 100Cr6 [37]


69/192

68

Slika 5.31 Odlistavanje stvaranjem mrlja na cilindrinim valjiima od elika 100Cr6 [37]

Slika 5.32 Oteenje odnoenjem materijala u podruju staza kuglica indukcijski zakaljenekuglaste glavine od Cr53, slika trvtke GKN-Lohr + Bromkamp [32]

Slika 5.33 Oteenje zbog umora povrine u vanjskoj stazi prstena kotrljajuegkuglastog leaja [38]


70/192

69

Slika 5.34 Rupice u kliznoj stazi unutranjeg prstena kotrljajueg kuglastog leaja [38]


71/192

70

5.3 Udarno troenje

Jo jedan proces troenja kod kojeg je dominantan mehanizam umora povrine je udarnotroenje. Shema procesa kliznog troenja prikazana je na slici 5.35.

Slika 5.35 Shema procesa udarnog troenja [4](1) - funkcionalni dio(2) - funkcionalni dio

F silav - kutna brzina

Relativno gibanje se moe opisati kao udarci. Postoji sljedei stupanj opasnosti od pojedinihmehanizma troenja:

Umor povrine jako visoki Abrazija srednji Adhezija srednji

Tribokorozija najnii

Pokazatelj otpornosti na troenje je dinamika izdrljivost povrine.

Karakteristini primjeri tribosustava s udarnim optereenjem su: kontakti releji dijelovi printera (tampaa) ventili kovaki alat, ukovnji

mlinovi tance

Mogue promjene iznosa troenja tijekom udarnog rada prikazane su na slici 5.36.


72/192

71

Slika 5.36 - Procesi troenja tribosustava s udarnim optereenjem [4]

Krivulja 1 prihvatljiv process troenja (uglavnom tribokorozijski)Krivulja 2 adhezijsko troenjeKrivulja 3 deformacijsko troenje (prekomjerna plastina deformacija istiskivanjem

materijala uslijed udaraca)Krivulja 4 abrazijsko troenje ako su prisutne abrazivne esticeKrivulja 5 umor povrine

Triboloke mjere za izbjegavanje krivulja 2, 3, 4 i 5:- izbor odgovarajueg materijala- zatita povrine od troenja zbog teko pomirljivog zahtjeva na ilavost (zbog udarnog

djelovanja) i otpornost na ostale mehanizme troenja

5.3.1 Eksperimantalno odreivanje otpornosti na udarno troenje

Osim venavedenih ispitivanja kojima se odreuje dinamika izdrljivost povrine mogue jeprovesti ispitivanje poput onog prikazanog na slici 5.37.

Slika 5.37 Shema ispitivanja udarnog troenja [32]

U tablici 5.10 su dani podaci o ovom ispitivanju.


73/192

72

Tablica 5.10 Udarno ispitivanje

Svrha ispitivanja Odreivanje kohezijskih i adhezijskih svojstavaprevlaka te njihovih tribolokih karakteristika uuvjetima vibracija.

Uzorci Uzorci odrezani pot kutem, kontaktne povrine od 23mm3

Uvjeti ispitivanja - Kombinacija udara i klizanja

- Put klizanja: 0,76 mm

- Frekvencija udara: 60-70 Hz

- Udarno optereenje: 60-223 N

- Temperatura 600C- Vrijeme: 6-10 h

Mjerenje - Gubitak mase- Otpornost fretingu

- Vijek troenja

Vrsta troenja Adhezijsko troenje, udarno troenje, freting

5.3.2 Primjeri nepredvienog udarnog troenja

Slika 5.38 - Prerani povrinski umor ventila pumpe [4]


74/192

73

Slika 5.39 Povrina ela dinamiki optereenog elinog vretena [39]

Slika 5.40 Isupana mjesta u podruju udarno optereenog podruja ploe za oblikovanjeamota od bijelog lijeva legiranog kromom [32]


75/192

74

5.4 Izjedanje (freting)

Izjedanje je proces troenja koji nastaje izmeu dviju, prividno vrsto spojenih, povrina zbogvibracijskog relativnog gibanja s amplitudama manjim od 100 m, [2].

Shema procesa izjedanja prikazana je na slici 5.41.

Slika 5.41 Shema procesa izjedanja [4](1) - funkcionalni dio(2) - funkcionalni dio

F sila

Relativno gibanje se moe opisati kao vibracije. Postoji sljedei stupanj opasnosti odpojedinih mehanizma troenja:

tribokorozija - jako visoki umor povrine . jako visoki

abrazija srednji adhezija - srednji

Pokazatelj otpornosti na troenje su konstrukcijske mjere koje se provode kako bi se sprijeioovaj oblik troenja.

Primjeri pojave izjedanja su: zakovini spojevi mehanike brtve spojke spojevi vratilo/glavina

Proces izjedanja moe se podijeliti u sljedee faze [4]:

I faza ukljuuje deformaciju dodirnog mjesta, rasprivanje oneiivaa, nastanak inapredovanje povrinskih pukotina i nastanak i raskidanje adhezijskih veza

II nastanak i oksidacija estica troenja

III abrazivno djelovanje estica troenja


76/192

75

Izjedanje nije opasno zbog koliine materijala izgubljene troenjem nego zato to, stvaranjempoetnih pukotina umora materijala, smanjuje dinamiku izdrljivost dijelova za 3 do 6 puta,[16].

Na slici 5.42 su prikazana mjesta na kojima je mogua pojava izjedanja kod zakovinog spoja

Slika 5.42 Mjesta sklona pojavi izjedanja kod zakovinog spoja [20]

Mjere za spreavanje izjedanja prema [11]su:

1. Konstrukcijskea) Smanjenje koncentracije naprezanja

b) Razdvajanje plohac) Poveanje tlaka smanjenjem dodirne plohe

2. PodmazivanjeUlja i masti s dodatkom antioksidanata prijee pristup kisika pa time i prvu fazu tribokorozije.

3. Nemetalne prevlake

Fosfatne i sulfidne prevlake na elicima prijee neposredan dodir metal/metal.

4. Metalne prevlakeGalvanske prevlake mekih metala npr. Cu, Ag ili Cd omoguuju preuzimanje relativnih

pomaka unutar samih prevlaka. Kromiranje se ne preporua.

5. Nemetalni ulociUloci od gume ili teflona rabe se za razdvajanje ploha i preuzimanje relativnih pomaka.

6. Izbor kompatibilnih metalaPreporua se meki metal s malim indeksom otvrdnua hladnom deformacijom i niskomtemperaturom rekristalizacije (kao npr. Cu) u dodiru s tvrdom povrinom (npr. cementiranielik)

7) Poveanje hrapavosti povrine (kugliarenje)

5.4.1 Eksperimentalno odreivanje otpornosti na izjedanje

Jedan od moguih naina ispitivanja otpornosti izjedanju prikazan je na slici 5.43 i u tablici5.11.


77/192

76

Slika 5.43 Shema ispitivanja izjedanjem [32]

Tablica 5.11 Ispitivanje otpornosti na izjedanje

Svrha ispitivanja Odreivanje iznosa troenja i trenja u kontaktu maleamplitude pomaka

Uzorci Kuglica ili valjiu kontaktu s ravnom ploom

Uvjeti ispitivanja - Amplituda klizanja: 0,02-0,4 mm

- Frekvencija klizanja: 5-20 Hz

- Optereenje: 2-50 N

- Temperatura 22CUzorak moe biti suh ili uronjen u mazivo

Mjerenje - Gubitak volumena mjerenjem traga troenja

- Koeficijent trenja

Vrsta troenja Freting

5.4.2 Primjeri nepredvienog izjedanja

Slika 5.44 Pukotina nastala izjedanjem na provrtu za zakovicu [20]


78/192

77

Slika 5.45 Umor zbog fretinga na vretenu punog ekstrudera

Slika 5.46 Umor povrine u podruju brazgotina s istrgnutim dijelom na konusnom sjeditunapreanog spoja pogonskog zupanika i osovine lopate velikog bagera (elik 28NiCrMo4V)[37]


79/192

78

Slika 5.47 Tribikorozija na mjestu dosjeda na povrini nalijeganja leajne kouljice osovine

bubnja prijenosne vrpce od elika C45N [37]

Slika 5.48 Tribokorozija na mjestu dosjeda na elinom prstenu s izraeno oznaenimsmjerom gibanja, terasasto oblikovani slojevi troenja [37]

Slika 5.49 Podruja brazdi nastala tribokorozijom (grebenast oblik) na povrini nalijeganja

leajnog prstena (nelegirani elik) [37]


80/192

79

5.5 Abrazijsko troenje

Abrazijsko troenje je istiskivanje materijala izazvano tvrdim esticama ili tvrdimizboinama, [2].Oko 50% svih sluajeva troenja otpada na abraziju, [40].

Karakteristika ove vrste troenja je prisutnost tvrdih abrazivnih estica uglavnom mineralnogpodrijetla, pa se ponekad naziva i mineralno troenje.Shema procesa abrazijskog troenja 3 tijela prikazana je na slici 5.50.

Slika 5.50 Shema procesa abrazijskog troenja(1) - funkcionalni dio(2) - funkcionalni dio(3) - meusredstvo (mazivo)(a) - abraziv

F silav - brzina

Relativno gibanje se moe opisati kao klizanje. Postoji sljedei stupanj opasnosti od pojedinih

mehanizma troenja: Abrazija jako visoki Umor povrine niski Tribokorozija najnii

Pokazatelj otpornosti na troenje je udio i tvrdoa tvre faze [4].Mogue promjene iznosa troenja tijekom abrazijskog troenja prikazane su na slici 5.51.

Slika 5.51 - Procesi troenja abrazijskih tribosustava [4]


81/192

80

Na slici 5.51 pojedine krivulje imaju sljedee znaenje:

Krivulja 1 normalni proces troenja mehanizmom tribokorozije i selektivne abrazijeKrivulja 2 abrazija intenzivnija nego se predvialo pri projektiranju trajnosti

Krivulja 3 prerano probijanje zatitnog sloja

Triboloke mjere za izbjegavanje krivulja 2 i 3 eliminacija abraziva iz tribosustava (ako je to mogue) izbor odgovarajueg materijala odnosno primjena postupka zatite povrine

Tipini primjeri abrazijskog troenja su: radni dijelovi poljoprivredne, graevinske i rudarske mehanizacije stapne muljne pumpe alati za obradbu odvajanjem estica

5.5.1 Izbor materijala otpornih na abrazijsko troenje

Upute za izbor materijala za dijelove izloene abraziji dane su u tablici 5.12.

Pri izboru materijala, odnosno zatitnog sloja svakako treba uzeti u obzir tvrdou abraziva.

Budui da su materijali s visokim udjelom tvrdih faza uglavnom krhki, zahtjevi za ilavou(rad uz udarce) i tehnologinou (rezljivost) u stvari su proturjeni zahtjevu za otpornou naabrazijsko troenje.

To proturjeje prevladava se esto primjenom postupaka zatite povrine od troenja. Usluaju abrazijskog troenja prikladni su boriranje, vanadiranje i navarivanje. Upute za izbordodatnih materijala za navarivanje dane su u tablici 5.13.


82/192

81

Tablica 5.12 - Upute za izbor materijala u uvjetima abrazije, [23]

Radni uvjeti Zahtijevana svojstva Materijal

- visoka naprezanja- udarci

- visoka ilavost- otvrdnjavanje hladnom

deformacijom

- austenitni manganski elik- guma

- niska naprezanja- klizanje

1. Visoka tvrdoa2. ilavost manje vana3. Brza izmjena dijelova

- kaljeni ili drugaije otvrdnutimetalni materijali

- navareni slojevi- keramika

1. Niska cijena osnovnogmaterijala

2. Trajanje izmjene manjevano

- keramika- kamene ploice- beton

1. Najvea otpornost natroenje

2. Cijena nevana

- volframov karbid (tvrdimetal)

- visoka naprezanja- jaki udarci

- visoka ilavost - lijevovi i elici- zavareni slojevi

- vlaga i korozija - otpornost na koroziju - korozijski postojani elici- keramika- guma- polimeri

- niska naprezanja

- sitne estice- slaba abrazivnost estica

- niski koeficijent trenja - poliuretan

- teflon- glatke metalne povrine- visoka temperatura - otpornost lomu i toplinskim

okovima- opa otpornost pri povienim

temperaturama

- ljevovi i elici legiranikromom- neke keramike

- minimalno trajanje zastoja - laka izmjena - bilo koji materijal koji selako privrava ili nanosi

- zakrivljene i nepravilnepovrine i oblici

- bilo koje ili kombinacijegornjih svojstava

- navareni slojevi- materijali koji se nanose

lopaticom- jako teki rad pri visokim

temperaturama- navareni slojevi


83/192

82

Tablica 5.13 - Podjela legura dodatnih materijala za tvrdo navarivanje prema uporabi, [41]VRSTELEGURA

OSNOVNAUPORABA

OPIS SVOJSTVA PRIMJERI UPORABE

Metal/metal Perlitni elici3) vrsti,jeftini vratila, osovine, valjci,lananici, spojnice,lamele, zupanici

Udarci: jaki4) Austenitni Mn elici ilavi,

otvrdnjavanjedeformacijom

eljusti drobilica, valjci,

obloge mlinova skuglama

Austenitni korozijskipostojani elici3)

ilavi tramvajske tranice,skretnice, leaji prisrednjim temperaturama

VISOKANAPREZANJA1)

slabi Niskougljinimartenzitni elici

vrsti dijelovi spojki, krianjatranica i skretnice

ELICI SREDNJETEMPERATURE2)

Rezne otrice Alatni elici vrsti, sekundarnootvrdnjavanje

alati, noevi, kare,otrice

Martenzitni kemijskipostojani elici

tvrdi, otporni nakoroziju, pri visokojtemperaturi

igovi, matrice, alati zaplastinu obradbu metala

Abrazija visokougljiniaustenitni elici

tvrdi, otvrdnjavanjedeformacijom

ekii i valjci mlinova,traktorske gusjenice

Abrazija visokougljinimartenzitni elici

tvrdi svrdla za zemlju, licerovokopaa, vijcikonvejera, kuita pumpi

Udarci: jaki Austenitni ljevovi3) vrsti, dobrapodloga za krhkeslojeve

oprema za mlinove(eljusti, valjci, ekii,oblage), kuita i rotoripumpi

SREDNJANAPREZANJA

slabi Martenzitni ljevovi tvrdi raonici, otrice, strugaa,usne kablice

BIJELI LIJEVOVIS KROMOM

SREDNJETEMPERATURE

Abrazija: gruba Austenitni Cr karbidniljevovi

vrstiveliki

reetke za pijesak, zubirovokopaa

ABRAZIVNASREDSTVA

Ljevovi skompleksnim Cr-karbidima5)

primarnisita, obloge mlinova,rotori pumpi, eljustidrobilica

fina Martenzitni Crkarbidni ljevovi

Cr-karbidi

tvrdi

rad na mokro u rudarstvui kamenolomima npr.obloge mlinova

NISKANAPREZANJA

Buenje i rezanjestijena Karbidi+5 mesh6)

lem masivni karbidikorisni kaopojedinane otrice

svrdlo za kamen, svrdlaza naftne buotine,lopatice mijealica zapijesak, alati za pecanjeiz buotina

VOLMFRAMOVIKARBIDI(min 45%)

SREDNJATEMPERATURA

Abrazija: gruba7) Mijeani karbidi + 20meshMijeani karbidi -20+40 mesh

vrsti depozit zubi grabilica, stabilizeri,svrdla, zubi lice bagera

ABRAZIVNASREDSTVA

fina Mije. karbidi -40+100 meshMije. karbidi - 100mesh

tvrdi depozit svrdla za stijene, vijcipumpe za cement,plugovi, vijci pumpe zabeton

SREDNJANAPREZANJA

Udarci: jaki Kompleksnesuperlegure Co-Cr-Mo

ilava, otporna napuzanje

otrice kara za vrue itoplo rezanje, ventili

LEGUREKOBALTA

VISOKETEMPERATURE

slabi Podeutektina leguraCo-Cr-W

vrsta ispuni ventil Diesel-motora

METAL/METALKOROZIJSKIMEDIJI

Abrazija Nadeutektina leguraCo-Cr-W

tvrda strugai, vijci doziraa urudarskoj cementnojindustriji

Udarci Kompleksnesuperlegure

ilava, otporna napuzanje

zvona visokih pei,ukovnji

SREDNJANAPREZANJA

Abrazija Modificirani Ni-Beutek.

tvrda, fini boridi tijela ventila i djeloviizloeni oksidaciji

NIKLENELEGURE

VISOKETEMPERATUREABRAZIJA ILI

Volframovi karbidi( 100 N/mm

2, niska naprezanja < 30 N/mm2; 2) Visoka temperatura > 500oC, srednja temperatura 200 - 500oC; 3)

Upotrebljava se za obnovu dimenzija i kao meusloj; 4) Jaki udarci > 0,5% povrinske deformacije, slabi udarci < 0,2% povrinskedeformacije; 5) Ukljuujui tipove do 45% volfram karbida; 6) Prema USA standardu; 7) Elektrolunim navarivanjem dobiju se obino niailavost i otpornost abraziji nego plinskim navarivanjem


84/192

83

5.5.2 Eksperimentalno odreivanje otpornosti na abrazijsko troenje

Ispitivanje suhi pijesak/gumeni kota (dry sand/rubber wheel, ASTM G 65)

Na slikama 5.52 do 5.54 prikazan je ureaj suhi pijesak/gumeni kota

Slika 5.52 - Skica ureaja suhi pijesak/gumeni kota [4]

Ispitivanje se sastoji od abradiranja uzorka (1) standardnim zaobljenim kvarcnim pijeskom

Ottawa AFS 50/70 (3), slika 5.55. Epruveta se naslanja na kota(2) obloen gumom tvrdoeoko 60 Shore A, a optereena je utezima preko koljenaste poluge. Sila F iznosi 130 N ili 45 Novisno o varijanti postupka, a jo je promjenljiv i ukupni broj okretaja kotaa koji se registrira

brojaem (tablica 5.14).

Tablica 5.14 Varijante postupka suhi pijesak/gumeni kota [42]

Varijanta postupka Sila na uzorak, N Broj okretaja kotaa

A 130 6000

B 130 2000

C 130 100

D 45 6000


85/192

84

Slika 5.53 Ureaj suhi pijesak/gumeni kota

Slika 5.54 Detalj ureaja suhi pijesak/gumeni kota

Slika 5.55 Zaobljeni kvarcni pijesak Ottawa AFS 50/70 [43]


86/192

85

Nakon zavretka ispitivanja na uzorku ostaje trag kao na slici 5.56.

Slika 5.56 - Trag od ispitivanja na ureaju suhi pjesak/gumeni kota [4]

Vaganjem uzorka prije i poslije ispitivanja utvruje se gubitak mase koji se preraunava ugubitak volumena. Ova metoda omoguuje relativno rangiranje otpornosti na abrazijskotroenje razliitih materijala ako je prevladavajui mehanizam troenja abrazija.

Saeti opis ispitivanja suhi pijesak/gumeni kota dan je u tablici

Tablica 5.14 Opis ispitivanja suhi pijesak/gumeni kota

Svrha ispitivanja Odreivanje otpornosti na troenje materijala naabraziju treim tijelom

Uzorci Ravni (povrinski modificiran) uzorak (dimenzije:7625(3,2-12,7) mm), u kontaktu s rotirajuimgumenim kotaem. Abrazivne estice su esticezaobljenog kvarcnog pijeska standardne granulacije.

Uvjeti ispitivanja - Brzina rotacije kotaa: 20010 okr/min- Optereenje: 45 N ili 130 N

- Protok abraziva: 250-400 g/min

Mjerenje - Gubitak mase

- Dubina traga troenja analizom profila

Vrsta troenja Abrazija pri malom naprezanju


87/192

86

Taber abrazija (ASTM D 4060)

Slika 5.57 Shema ispitivanja taber abrazije [32]

Tablica 5.15 Taber abrazija

Svrha ispitivanja Odreivanje iznosa abrazijskog troenja i Taber indeksatroenja povrine materijala

Uzorci Ravna povrina diska abradirana dvama abrazijskimkotaiima obloenim gumom

Uvjeti ispitivanja - Optereenje: 9,81 N

- Kotaii se iste brusnim papirom nakon svakih 1000okretaja

Ispitivanje se provodi bez mazivaMjerenje - Gubitak mase

- Taber indeks troenja =

gubitak mase/1000 okretaja (mg)

Vrsta troenja Abrazija uz malo naprezanje

Abrazija vlanim muljem

Slika 5.58 Shema ispitivanja otpornosti na abraziju vlanim muljem [32]


88/192

87

Tablica 5.16 Ispitivanja otpornosti na abraziju vlanim muljem

Svrha ispitivanja Odreivanje iznosa abrazijskog troenja i otpornosti naabrazijsko troenje materijala i prevlaka

Uzorci Dva uzorka u kontaktu s rotirajuim diskomUvjeti ispitivanja - Optereenje: 112 N

Provodi se u posudi s abrazivnim muljem

Mjerenje - Gubitak volumena

Vrsta troenja Abrazija uz veliko naprezanje, abrazija uz malonaprezanje

Ispitivanje troenja kuglicom

Slika 5.59 Shema ispitivanja troenja kuglicom [32]

Tablica 5.17 Ispitivanje troenja kuglicom

Svrha ispitivanja Odreivanje koeficijenta troenja prevlaka i materijalaabrazijskim troenjem kuglicom. Odreivanje debljina

prevlaka.Uzorci Uzorak u obliku ploe ili prevlaka nanesena na ravnu

povrinu u kontaktu s elinom kuglicom izmeu kojihprotie abrazivni medij (suspenzija dijamantnih ili SiC

estica).Uvjeti ispitivanja - Promjer kuglice: 25 mm

- Brzina rotacije kuglice: 30-150 okr/min- Optereenje: 0,05-5 N- Brzina dopreme abrazivnog medija:

> 60 ml/hMjerenje -Promjer traga troenja

-Koeficijent troenja (mjerenjem brzine okretanjakuglice, broja okretaja i optereenja)

Vrsta troenja Abrazijsko troenje malog iznosa.


89/192

88

5.5.3 Primjeri nepredvienog abrazijskog troenja

Slika 5.60 - Kouljica isplane pumpe kod koje je dolo do razaranja povrinskog slojaumorom povrine zbog nepravilno izvedenog povrinskog kaljenja [4]

Slika 5.61 Brazde na boku zuba pogonskog zupanika traktora [39]


90/192

89

Slika 5.62 Zatupljenje reznog vrha lopate bagera. Nakon mjestimino preranog istroenjaprednje rezne otrice, odnesen je navareni zatitni Fe-Cr-C sloj (osnovni material nelegiranielini lijev GS-45). Istroenje je nastalo zbog vieg udjela grubozrnatih estica ljunka [32].

Slika 5.63 Brazde u kliznoj stazi kliznog leaja uzrokovane zaprljanim uljem, veim tvrdimesticama kao i ostacima od obrade i odravanja [36]


91/192

90

Slika 5.64 Nedopustivo proirenje raspora izmeu alata (bijeli lijev legiran kromom) ikoare stroja za usitnjavanje gline zbog prisutnosti kamenih estica u glini [32]


92/192

91

5.6 Erozija esticama

Erozija esticama je gubitak materijala s povrine krutog tijela zbog relativnog gibanja(strujanja) fluida u kojem se nalaze krute estice [4]. Shema procesa erozije esticama

prikazana je na slici 5.65.

Slika 5.65 Shema procesa erozije esticama [4](1) - funkcionalni dio

(3) - fluid(a) - estica

Relativno gibanje se moe opisati kao strujanje. Postoji sljedei stupanj opasnosti odpojedinih mehanizma troenja:

Abrazija vrlo visoki Umor povrine visoki Tribokorozija- najnii

Budui da je osim mehanizma abrazije u procesima erozije esticama znaajan imehanizam umora povrine, njihovi uinci i utjecaji razliitih imbenika opisuju se na razini

jedininog sudara estice s troenom povrinom, prikazanog na slici 5.66:

Jedinini sudar sastoji se od dvije faze:

I. Upad krute estice odreenom brzinom gibanja i pod odreenim kutom, te njezintrenutni sudar s troenom povrinom materijala;

II. Odbijanje krute estice od troene povrine uz pratee razaranje povrine otkidanjemdjelia materijala u obliku estice troenja.

Slika 5.67 Jedinini sudar krute estice s troenom povrinom, [44]


93/192

92

Pokazatelj otpornosti na troenje je udio i tvrdoa tvrde faze odnosno dinamika izdrljivostpovrine ovisno o kutu upada estica.

Erozija kod koje je strujanje pod malim kutom u odnosu na povrinu naziva se abrazivnaerozija,a kad estice udaraju o povrinu gotovo okomito to je udarna erozija, [2].

Karakteristini primjeri erozije esticama su: pumpe za mulj pjeskarilice cjevovodi za transport zrnate ili prakaste robe

Mogue promjene iznosa troenja pri eroziji esticama prikazane su slikom 5.68.

Slika 5.68 - Procesi troenja erozijom esticama [4]

Pravac 1 normalni proces troenja (abrazijski i mehanizam umora povrine)Krivulja 2 abrazija intenzivnija nego je predvienoKrivulja 3 prerani umor povrine

Ovisno o kutu udara estica, podjednako opasni mehanizmi troenja mogu biti abrazija i umorpovrine.

Kut udara je definiran kao kut izmeu erodiranog materijala i trajektorije erodivnih estica.Ovisnost brzine

tribologija

Documents