AŞINMA

Hasar Bir malın, ilgililerin iradesi dışında, servise sunulması sırasında veya servis sürecinde fonksiyonlarını yitirmesine ve kendisinden beklenen performansı sağlayamamasına sebep olan değişimdir.

Kimya, Maden, Metalurji ve İmalat Endüstrilerinde, karşılaşılan hasar olaylarının mekanizmaları % Korozyon 29 Yorulma 25 Gevrek Kırılma 16 Aşırı Yükleme 11 Yüksek Sıcaklık Korozyonu 7 Gerilmeli Korozyon 6 Sürünme 3 Aşınma veya Yenme

Korozyon Aşınma

Aşınma Triboloji Tribolojik Sistemin Elemanları Cisimlerin mekanik etkileşimi ve birbirlerine göre tekrarlı hareketi sonucunda temas yüzeylerinde değişime sebep olan istenmeyen malzeme kaybıdır. Triboloji Sürtünme, yağlama ve aşınma sistemlerini inceleyen bilim dalıdır. Tribolojik Sistemin Elemanları Ana malzeme (aşınan) Karşı malzeme (aşındıran) Ara malzeme Yük Hareket

Kabul edilemez boyutta Güç kaybına, boyutsal toleransın bozulmasına ve iş görmezliğe sebep olan aşınma; temas yüzeylerinde oluşan malzeme kaybının uzunluk, alan, hacim veya ağırlık cinsinden ölçülmesi ile ifadesidir. Hafif Aşınma Şiddetli Aşınma Aşınma Parçacıkları Küçük (0,01-0,02 m ) Büyük (>1 m) Yüzey Parlak Pürüzlü ve çizikli Hasar Kabul edilebilir boyutta Kabul edilemez boyutta

Adhesif Aşınma Yıpranma aşınması olarak da adlandırılan adhesif aşınma en sık rastlanan aşınma türü olmasına rağmen genelde hasarları hızlandırıcı etkide bulunmaz

Hasar bir metal yüzeyinin başka bir metal yüzeyinde bağıl hareketi sırasında birbirleriyle mikro ölçekte kaynaklanması ve hareketin devamında kaynaklı bölgenin kopması(kırılması) sonucu meydana gelir. Hasarın hangi metalde oluşacağı malzemelerin sertliğine bağlıdır 303 paslanmaz çelikten şaft yüzeyinin yağlanmamış durum altında adhesif aşınma sonrası çekilen SEM mikrofilmi. (Kayma yönü dikey eksenle beraber)

Abrasif Aşınma Yırtılma veya çizilme aşınması olarak da adlandırılan abrasif aşınma adhesif aşınmaya göre daha az görülmesine karşın,sistemde daha hızlı ilerlediğinden daha tehlikelidir.

Abrasif aşınma, birbiriyle temas eden, biri diğerinden sert ve pürüzlü olan iki malzemeden sert olanın, diğer malzemenin yüzeyinden, çizme,koparma gibi yollarla kayba neden olması ile meydana gelir. 303 paslanmaz çelikten şaft yüzeyinin yağlanmamış durum altında abrasif aşınma sonrası çekilen SEM mikrofilmi. (Kayma yönü dikey eksenle beraber)

Korozif Aşınma Birbirine temas eden ve bağıl hareket yapan iki metal yüzeyinde ortamın korozif etkisiyle korozyon ürünleri görülür. Bunlar genelde oksitler olup aşınma hızını oldukça arttırmaktadır.

Korozif aşınma kendini, metal yüzeyinde oyuklar şeklinde gösterir Bor-karbürün 10000 C de çelikle olan sürtünmesi sonucunda bor-karbürde görülen korozif aşınma. (Resimde görülen açık renkli bölüm adhesif aşınmanın neticesindeki çelik parçadır.)

Yorulmalı Aşınma Yük altında malzeme yüzeylerinin tekrarlı teması sonucu ortaya çıkan aşınma türüdür.

Çelik bilyanın yorulma aşınması. Çukur, yüzeye göre oldukça büyük Yüzey metalinin yorulma hasarına uğraması sonucu ortaya çıkar. Nispeten gerilmelerin tekrarlı uygulanmasıyla metal yüzeyinde oluşan oyuklar genellikle üçgene benzer şekildedir. Çelik bilyanın yorulma aşınması. Çukur, yüzeye göre oldukça büyük

Adhesif Aşınma Metal yüzeyleri basınç altında birbirlerine sürtündüğünde temas yüzeylerinde bulunan karşılıklı pürüzler (çıkıntılar) birbirleriyle kaynaklanır. Hareketin devam etmesi kaynaklanmış olan pürüzlerden daha düşük mukavemetli olanının kopmasına ve karşı yüzeye yapışmasına sebep olur. Bu prosesin çalışma koşullarında birçok kere tekrarlanmasıyla, aşınma kendisini hissettirecek boyutlara ulaşır. Yapışma aşınması olarak da adlandırılan adhezif aşınma, genellikle hasarları hızlandırıcı etkide bulunmaz.

Adhezif Aşınmaya Karşı Tedbirler

ABRAZİF AŞINMA

ABRASİF AŞINMA Batma Körleşme Metalik veya çoğunlukla non metalik parçacıkların yüzeyine batıp, yüzeyi çizmesi ile oluşur. Malzemedeki (A) kayıp, aşındırıcının (B) kesme etkisiyle gerçekleşir. Kesmenin gerçekleşebilmesi için aşındırıcı (B) malzemeden (A) sert olmalıdır. Batma Körleşme

Abrazif aşınma, yırtılma veya çizilme aşınması olarak da isimlendirilir. Adhezif aşınmaya kıyasla çok daha hızlı gelişir. Gelişim mekanizması plastik deformasyon ve gevrek kırılmadır. Basınç altında malzeme yüzeylerinin kendisinden daha sert olan partiküllerle etkileşmesiyle neticesinde sert partiküllerin malzeme yüzeylerinden parçalar koparması şeklinde gelişir. Bu tip aşınmada sert ve keskin partiküller, malzeme yüzeyinden mikron boyutlu talaş kaldırma etkisi gösterirler. Metal - metal sürtünmelerinde aşınma adhezif karakterli başlayıp, abrazif karakterli olarak devam eder. Bu durumda, yüzeyler arasına parçaçıklar (toz, mineral taneleri, aşınma ürünleri mikro talaşlar ve oksit parçacıkları) aşındırıcı etkide bulunur. Ara yüzeyde serbest hale geçen mikro talaş parçacıkları, genellikle malzemeden daha sert olduklarından dolayı aşınmayı hızlandırır. Çizme

Abrasif Aşınma Örnekleri

Abrasif Aşınmayı Etkileyen Faktörler a) Ana Malzemeye Bağlı Faktörler Malzemenin mekanik özelliğinin etkisi Mikroyapının etkisi İkincil fazların ve karbürlerin etkisi Karbon içeriğinin ve alaşım elementlerinin etkisi Yüzey pürüzlülüğünün etkisi

b) Karşı malzemeye bağlı faktörler ve aşındırıcının etkisi Aşındırıcı Partikül Sertliğinin Etkisi Abrasif Partikül Şekli Aşındırıcı Partikül Boyutunun Etkisi

Aşınma Ortamına Bağlı Faktörler Sıcaklık Nem Atmosfer İşletme Koşullarına Bağlı Faktörler Basınç Hız Kayma yolu

Sertliğin ve Mikroyapının Etkisi

Kırılma Tokluğunun Etkisi

İkincil fazların ve karbürlerin etkisi Malzeme homojen davranış gösterir Malzeme heterojen davranış gösterir

Değişik Karbür/Hacim Oranına Sahip Yüksek Cr-Mo’li Beyaz Dökme Demirlerin Abrasif Aşınma Oranları

Takım çeliklerinde bulunan karbürlere göre karşılaştırmalı sertlik değerleri

Karbon İçeriğinin ve Alaşım Elementlerinin Etkisi Martenzitik çeliklerin aşınma hızlarına karbon içeriğinin etkisi

Yüzey Pürüzlülüğün Etkisi

Karşı Malzemeye Bağlı Faktörler ve Aşındırıcının Etkisi İki elemanlı abrasif aşınma şartlarında seramik malzemeler, metalik malzemeler ve abrasif partiküllerinden oluşan bir grup malzeme için Ha/Hb oranına bağlı olarak hacimsel aşınma oranının degişimi

Düzgün bir yüzey üzerine baskı yapan küresel bir partikül için maksimum temas basıncı, partikül malzemesinin indentasyon sertliğinin yaklaşık 0,8 katı kadardır. Bundan dolayı sertliği Hs olan yüzeydeki, sertliği Ha olan küresel bir partikül için Hs‘nin yaklaşık 0,8 Ha’dan küçük olması durumunda (Hs 0,8 Ha), plastik bir çukurlaşmanın olması gerekir. Bu durumda Ha/Hs>1,2 olur

Ha > 1,2 Hs ise partikül yüzeye batar Ha 1,2 Hs ise partikülde körelmeye sebep olan bir plastik akış meydana gelir Ha > 1,2 Hs ise partikül yüzeye batar Normal yük altındaki bir abrasif partikülü ile melzeme yüzeyi arasındaki temasın gösterimi.

Abrasif Partikül Şekli Silika partiküllerinin SEM görüntüleri Yuvarlak b) Köşeli

Aşındırıcı Partikül Boyutunun Etkisi

Aşınma Ortamının ve Yükün Etkisi Seramik malzemelerde değişik çevre koşullarında silisyum karbür partiküllerinin sebep olduğu iki elemanlı abrasif aşınma hızlarının karşılaştırılması

Kayma Mesafesinin Etkisi

Abrazif Aşınma İçin Tedbirler