Износостойкость

Износ – нежелательное удаление материала с детали в результате различных механизмов износа (трибо-систем), таких как адгезия, трибо-окисление, абразивный износ и эрозия.  В сочетании с коррозионно-активной средой возникает также трибо-коррозия. Этот эффект может вызвать очень быстрой унос материала и выход из строя компонента.

В применениях, где присутствует скольжение деталей друг относительно друга, возникает трение, что приводит к заклиниванию или износу вследствие истирания и перегрева. Покрытия могут существенно снизить коэффициент трения, адгезию и трибо-окисление, а также улучшить смазываемость.

Для разработки эффективного решения по борьбе с износом и трением требуется анализ типа механизма износа и понимание трибологических факторов. В результате нашего многолетнего опыта Sulzer Metco разработала уникальный каталог процессов и материалов для применения в различных отраслях промышленности.

Трение

Стирание может привести к очень быстрому износу. При этом типе износа более твердое тело может врезаться в более мягкое. Трение делится на два механизма. В трении двух тел твердое шероховатая поверхность царапает или врезается в более мягкую. В трении трех тел твердое третье тело разрушает одну или обе скользящие поверхности. Это обычно возникает из-за наличия загрязнения между скользящими поверхностями.

трение двух тел	трение трех тел

Твердые покрытия с хорошей адгезией и диффузионные слои значительно уменьшают износ. Для эффективного уменьшения защищенная поверхность должна быть как минимум на 20% более твердой, чем абразивная.

Адгезия

При относительном скольжении поверхностей существует вероятность переноса материала с одной детали на поверхность другой. Это адгезионный износ, который приводит к истиранию и заклиниванию компонентов путем холодной сварки.

Для борьбы с адгезией обычно используются разнородные материалы и более твердые поверхности. Sulzer Metco предлагает широкий диапазон всевозможных решений с использованием покрытий для конкретных применений.

Кавитация

Кавитационный износ возникает на поверхностях, подверженных воздействию жидкости с разрывающимися вблизи поверхности пузырьками. Разрыв выпускает струю жидкости, которая воздействует на поверхность, вызывая местные удары. В идеальном случае для борьбы с кавитацией требуется перепроектирование компонента для предотвращения образования пузырьков, либо недопущения их разрыва вблизи поверхности. Однако, покрытия могут быть временным решением проблемы до переработки конструкции или использоваться в случае невозможности перепроектирования компонента.

Для борьбы с интенсивной кавитацией обычно используются материалы на базе кобальта. Такие материалы лучше всего наносить с помощью процессов, приводящих к металлургическому прилипанию, таких как наплавка. Для предотвращения негативного воздействия кавитации малого и среднего уровней используется процесс HVOF.

Эрозия

Эрозия возникает в двухфазных жидкостях и газах при ударах частиц о поверхность детали. Степень износа находится в прямой зависимости от скорости и твердости частиц, также как от угла взаимодействия. Чрезвычайно важно учитывать все эти условия для правильной разработки решения по защите поверхности. Для взаимодействия при больших углах следует выбирать эластичные покрытия или очень толстые покрытия, полученные наплавкой или методами газотермического напыления. Для воздействия под малыми углами предпочтительными являются покрытия с большой твердостью.