Vad betyder trötthetsslitage?
Trötthetsnötning av ett material orsakas av en cyklande belastning under friktion. Det är den progressiva och lokaliserade strukturella skadan som uppstår när ett material utsätts för cyklisk belastning. Utmattning uppstår om den applicerade belastningen är högre än materialets utmattningshållfasthet.
Utmattningsnötning orsakas av kontakt mellan ojämnheter med mycket hög lokal spänning, och upprepas under glidning eller rullning med eller utan smörjning. Resultatet av utmattningsslitage är kraftig plastisk deformation. Upprepade, alternerande mekaniska påfrestningar leder till att sprickor bildas och fortplantas under den belastade ytan, som därmed förstörs.
Förebyggande av utmattningsnötning måste beaktas i planerings- och projekteringsfasen.
Kunskaper.se förklarar utmattningsslitage
Utmattningsnötning uppstår när cykliska skjuvspänningar eller töjningar på ytan och under ytan i det mjukare materialet i en led överskrider utmattningsgränsen för det materialet .
En av typerna av utmattningsslitage är nötningsslitage, orsakat av att två ytor glider cyklande över varandra med en liten amplitud (oscillerande). Friktionskraften ger omväxlande tryck- och spänningsspänningar, vilket resulterar i ytutmattning.
Utmattningsslitage i rullningslager börjar i allmänhet med mikrogropar – små områden på lagrens yta där material har tagits bort på grund av upprepad stress. Vid dess slutpunkt orsakar yttrötthet betydande ytspjälkning – stora kratrar ofta flera hundra mikron i diameter, som är lätt synliga för blotta ögat. Även om effekterna av utmattning på lager är väldokumenterade, ger analys av slitageskräp en unik inblick i utmattningsbrott.
Utmattningssprickor börjar vid materialets yta och sprider sig till de underjordiska områdena. Under upprepade eller cykliska belastningsförhållanden kan delaminering och sprickbildning under ytan inträffa. Sprickorna kan ansluta till varandra, vilket resulterar i separation och delaminering av materialbitarna. Till exempel kan utmattning av en överlagring av ett motorlager resultera i att sprickorna fortplantar sig upp till mellanskiktet och att överlägget helt avlägsnas.
När utmattningsslitage uppstår under glidning :
- Vid en hög friktionskoefficient finns en hög grad av plastisk deformation.
- Skjuvtöjningen är mycket hög.
- Ytmaterialet är flyttas i glidriktningen.
Korn dras ut och orienteras parallellt med ytan.
Hög stackningsfelsenergi främjar cellbildning (Al, Cu, Fe).
