Aşınma katsayısı - Wear coefficient

aşınma katsayısı bir fiziksel katsayı ölçmek, karakterize etmek ve ilişkilendirmek için kullanılır giyinmek malzemelerin.

Arka fon

Geleneksel olarak, malzemelerin aşınması ağırlık kaybı ve aşınma oranı ile karakterize edilmiştir. Bununla birlikte, araştırmalar aşınma katsayısının daha uygun olduğunu bulmuştur. Bunun nedeni, aşınma oranını, uygulanan yükü ve ürünün sertliğini almasıdır. pimi tak hesaba katın. 10-1 sırasına göre ölçüm farklılıkları gözlemlenmiş olsa da, uygun önlemler alınırsa değişiklikler en aza indirilebilir.[1][2]

Bir aşınma hacmi-mesafe eğrisi, en az iki rejime bölünebilir, geçici aşınma rejimi ve sabit durum aşınma rejimi. Başlangıçta hacim veya kilo kaybı eğrisel. Geçici aşınma rejiminde birim kayma mesafesi başına aşınma oranı, sabit durum aşınma rejiminde sabit bir değere ulaşana kadar azalır. Dolayısıyla, hacim kaybına karşı mesafe eğrisinden elde edilen standart aşınma katsayısı değeri, kayma mesafesinin bir fonksiyonudur.[3]

Ölçüm

Tablo 1: Çeşitli malzemeler için K değerleri
MalzemeK
Polietilen1.3×10−7
PMMA7×10−6
Ferritik paslanmaz çelik1.7×10−5
PTFE2.5×10−5
Bakır berilyum3.7×10−5
Sert takım çeliği1.3×10−4
α- / β-pirinç[N 1]6×10−4
Hafif çelik (yumuşak çelikte)7×10−3

Kararlı durum aşınma denklemi şu şekilde önerildi:[2]

nerede ... Brinell sertliği, hacimsel kayıp, normal yük ve kayma mesafesidir. boyutsuz standart aşınma katsayısıdır.

Bu nedenle aşınma katsayısı aşındırıcı modelde şu şekilde tanımlanır:[2]

Gibi kilo kaybından tahmin edilebilir ve yoğunluk aşınma katsayısı şu şekilde de ifade edilebilir:[2]

Standart yöntem toplam hacim kaybını ve toplam kayma mesafesini kullandığından, net kararlı durum aşınma katsayısının tanımlanması gerekir:

nerede kararlı durum kayma mesafesi ve kararlı durum aşınma hacmidir.

Kayma aşınma modeli ile ilgili olarak K şu şekilde ifade edilebilir:[4]

nerede plastik olarak deforme olmuş bölgedir.

Eğer sürtünme katsayısı olarak tanımlanır:[4]

nerede teğetsel kuvvettir. Daha sonra K, aşındırıcı aşınma için şu şekilde tanımlanabilir: keserek aşındırıcı aşınma parçacıkları oluşturmak için yapılan iş -e harici iş bitti :[4]

Deneysel bir durumda, temas halindeki en üst malzeme tabakasının sertliği kesin olarak bilinmeyebilir, dolayısıyla oran daha kullanışlıdır; bu olarak bilinir boyutsal aşınma katsayısı ya da özgül aşınma oranı. Bu genellikle mm cinsinden belirtilir3 N−1 m−1.[5]

Kompozit malzeme

Gibi metal matris kompozit (MMC) malzemeleri, matris malzemelere göre daha iyi fiziksel, mekanik ve tribolojik özellikleri nedeniyle daha sık kullanılmaya başlanmıştır. Denklemi ayarlamak gerekir.

Önerilen denklem:[2]

nerede ortalama parçacık çapının bir fonksiyonudur , partiküllerin hacim oranıdır. uygulanan yükün bir fonksiyonudur pim sertliği ve gradyan of eğri .

Bu nedenle, yük ve pim sertliğinin etkileri gösterilebilir:[2]

Aşınma testi zaman alan bir süreç olduğundan, öngörülebilir bir yöntem kullanarak zamandan tasarruf etmenin mümkün olduğu gösterilmiştir.[3]

Ayrıca bakınız

Referanslar

  1. ^ Peter J. Blau, R.G. Bayer (2003). Malzemelerin Aşınması. Elsevier. s. 579. ISBN  9780080443010.
  2. ^ a b c d e f L.J. Yang (Ocak 2003). "Alüminyum esaslı matris kompozitler için çelik diske karşı aşınma katsayısı denklemi". Giyinmek. 255 (1–6): 579–592. doi:10.1016 / S0043-1648 (03) 00191-1.
  3. ^ a b L.J. Yang (15 Mayıs 2005). "Alümina parçacıkları ile güçlendirilmiş alüminyum bazlı bir matris kompozitinde standart sabit durum aşınma katsayısının tahmini için bir metodoloji" Malzeme İşleme Teknolojisi Dergisi. 162–163: 139–148. doi:10.1016 / j.jmatprotec.2005.02.082.
  4. ^ a b c Nam Pyo Suh, Nannaji Saka (2004), Triboloji (PDF)
  5. ^ J.A. Williams (Nisan 1999). "Aşınma modelleme: analitik, hesaplamalı ve haritalama: süreklilik mekaniği yaklaşımı" (PDF). Giyinmek. 225–229: 1–17. doi:10.1016 / S0043-1648 (99) 00060-5.

Notlar

  1. ^ Cu / Zn ile% 30-45 Zn

daha fazla okuma

  • Nam P. Suh, TribofizikPrentice-Hall, 1986, ISBN  9780139309830

Dış bağlantılar

Malzeme bilimi