SLIJTAGE

Veroorzakende factoren

Abrasieve slijtage ontstaat doordat harde deeltjes of uitstulpingen tegen een vast oppervlak schuren. In dit geval moet men begrijpen dat het schurend medium harder is dan het oppervlak. Het abrasieve medium heeft vaak scherpe hoeken en kanten waardoor spanen uit het vaste oppervlak verwijderd worden.

Abrasieve slijtage is in feite een groep van slijtage problemen welke onderverdeeld kan worden volgens de volgende grove indeling:

Bij deze vorm van slijtage worden metaaldeeltjes uitgesleten door een repeterende schurende beweging van harde deeltjes welke langs het metaaloppervlak bewegen met variërende snelheid. Het abrasief medium dat onder een lage druk tegen het oppervlakte wordt geduwd, wordt normaal gesproken niet vermalen. De snelheid, hardheid, scherpte en de hoek waarbij het abrasief medium met het metaaloppervlak in aanraking komt hebben allen effect op de slijtagesnelheid (bv. stortgoten, zeven, landbouwgereedschap, cokes- sinterbrekers)

Hier is de aandrukkracht veel hoger dan bij de lage spannings abrasieve slijtage. Hierbij ontbreekt meestal een stootbelasting. Deze vorm van slijtage treedt op daar waar kleine harde abrasieve deeltjes tegen een metaal oppervlak worden geperst met een dusdanige kracht dat de deeltjes in een slijpende vorm worden vermalen.

De meest erge en complexe vorm van slijtage. Treedt zowel op bij de lage spannings-, en hoge spannings abrasieve slijtage, vergezeld met een bepaalde mate van stootbelasting en gewicht. Als voorbeeld zijn te noemen onder andere bakken van shovels, walsrollen, kaakbrekers, kegelbrekers, enz.

Het herhaaldelijk op elkaar inslaan van vaste oppervlakten veroorzaakt stotende slijtage. Stotende belasting is dus een (snelle) wisseling een samendrukkende kracht, welke tijdelijk extreem hoge mechanische belastingen op metalen componenten veroorzaakt. Onderdelen welke blootgesteld worden aan deze vorm van belasting neigen tot vervorming en dus deformatie. Als gevolg hiervan kan scheurvorming ontstaan en stukken metaal uitbrokkelen.

Typische voorbeelden van deze vorm van slijtage treedt op in hamerbrekers, rotsbrekers, steenbrekers, kaakbrekers, spoorwegkruisingen en wissels, enz, enz.

Deze vorm van slijtage heet ook wel adhesieve slijtage. Het treedt op bij wrijving tussen metalen onderdelen waarbij geen smering aanwezig is. Adhesieve slijtage is het gevolg van plaatselijke samensmelting van elkaar rakende metalen oppervlakken. Dit resulteert in metaaloverdracht tussen de twee oppervlakten waardoor er maatverlies van één der beide oppervlakten onstaat. Adhesieve slijtage treedt bijvoorbeeld op bij niet of slecht gesmeerde lageroppervlakken, tandwielen, nokken, zuigers, schroeven, enz.

Ferritische metalen kunnen onderhevig zijn aan verschillende typen corrosie, waarvan elke op zijn beurt weer kan leiden tot beschadiging door slijtage. Wanneer oplaslegeringen op nieuwe of versleten onderdelen in dergelijke milieus terecht komen, is het noodzakelijk een legering te kiezen welke zich bewezen heeft gelijkwaardig of zelfs beter te zijn in corrosiebestendigheid dan het origineel.

Corrosie, gerelateerd aan oplassen, is normaal gesproken een secundaire factor. Er zijn twee typische voorbeelden waar corrosie een rol kan spelen in het slijtage-systeem. De eerste treedt op als door corrosie afvalproducten worden gevormd zoals oxiden of carbonaten. Deze werken als een schurend medium tussen de twee oppervlakken. De tweede wordt daar waargenomen waar de beschermende oxidehuid wordt verwijderd door een abrasief medium, waardoor het mogelijk wordt dat de corrosie alsook de slijtage versneld kan optreden.

Stalen oppervlakken welke gedurende lange tijd worden blootgesteld aan hoge temperaturen kunnen versneld beschadigen. Hitte tast de microstructuur aan en daardoor de duurzaamheid. De slijtageweerstand van de meeste legeringen neemt af wanneer zij worden blootgesteld aan hoge bedrijfstemperaturen. De hardheid neemt af door deze ongewenste warmtebehandeling cq. ontlaattemperatuur. Hitte beïnvloedt bovendien de eigenschappen van een onderdeel ten gevolge van een verhoogde oxidatie en afschilvering (zgn. scaling).

Oplaslegeringen voor hoge temperatuur toepassingen bevatten een hoog gehalte aan chroom. Chroom bezit goede anti-scalingseigenschappen door de vorming van een ondoordringbare oxidefilm op het metalen oppervlak.