- Giai đoạn 1: Giai đoạn rà trơn mỏy Là giai đoạn đầu, cỏc chi tiết hao mũn
1.2. Phõn loại mũn
Mũn xảy ra do cỏc tương tỏc cơ, điện và/hoặc hoỏ và núi chung chịu xỳc tỏc của nhiệt ma sỏt. Do tương tỏc cơ học cỏc vết nứt cú thể xuất hiện do hiện tượng bẻ góy cỏc liờn kết phõn tử trong chất dẻo, sự trượt trong kim loại, sự phỏ vỡ biờn giới hạt trong ceramics hoặc sự phỏ huỷ bề mặt của composite hoặc vật liệu nhiều pha. Cỏc vết nứt này sẽ phỏt triển và tạo ra cỏc hạt mũn.
Mũn bao gồm sỏu hiện tượng chớnh tương đối khỏc nhau và cú chung một kết quả là sự tỏch vật liệu từ cỏc bề mặt trượt đú là: dớnh (adhesive), abrasive, mỏi bề mặt (fatigue), va chạm, hoỏ hay ăn mũn, và điện. Cỏc dạng mũn khỏc thường gặp như fretting hay ăn mũn fretting là sự kết hợp của cỏc dạng mũn dớnh, hạt cứng và va chạm. Theo thống kờ, khoảng hai phần ba mũn xảy ra trong cụng nghiệp là do cỏc cơ chế dớnh và abrasive. Trừ mũn do mỏi, mũn do cỏc cơ chế khỏc là một hiện tượng xảy ra từ từ.
Trước khi lựa chọn vật liệu hoặc cỏc phương phỏp xử lý vật liệu để tăng khả năng chống mũn của chi tiết mỏy, cần phải hiểu được cỏc quỏ trỡnh mũn đang hoặc cú thể xảy ra bằng cỏch phõn tớch bề mặt cỏc chi tiết mũn kết hợp với kiến thức về chế độ tương tỏc bề mặt hoặc cỏc tớnh chất bề mặt.
Trong thực tế mũn xảy ra do một hoặc nhiều cơ chế. Trong nhiều trường hợp mũn sinh ra do một cơ chế nhưng cú thể phỏt triển do sự kết hợp với cỏc cơ chế khỏc làm phức tạp hoỏ sự phõn tớch hỏng do mũn. Phõn tớch bề mặt cỏc chi tiết bị hỏng do mũn chỉ xỏc định được cỏc cơ chế mũn xảy ra ở giai đoạn cuối mà thụi. Kớnh hiển vi và rất nhiều kỹ thuật phõn tớch bề mặt được sử dụng để phõn tớch cỏc bề mặt này.
1.2.1. Mũn do dớnh 1.2.1.1. Khỏi niệm
Số húa bởi Trung tõm Học liệu – Đại học Thỏi Nguyờn http://www.lrc-tnu.edu.vn
Hỡnh 2.1. Sơ đồ mụ tả hai khả năng cắt tại tiếp xỳc đỉnh nhấp nhụ theo bề mặt tiếp
xỳc chung (1) hoặc lấn vào một trong hai bề mặt (2).
Mũn do dớnh xảy ra khi hai bề mặt rắn, phẳng trượt so với nhau. Dớnh xảy ra tại chỗ tiếp xỳc ở đỉnh cỏc nhấp nhụ dưới tỏc dụng của tải trọng phỏp tuyến, khi sự trượt xảy ra vật liệu ở vựng này bị trượt (biến dạng dẻo) dớnh sang bề mặt đối tiếp hoặc tạo thành cỏc mảnh mũn rời. Một số mảnh mũn cũn được sinh ra do quỏ trỡnh mũn do mỏi ở đỉnh cỏc nhấp nhụ.
Một số giả thuyết được đưa ra để giải thớch cơ chế tỏch một mảnh vật liệu do dớnh. Theo giả thuyết đầu tiờn về mũn do trượt, sự cắt cú thể xảy ra ở bề mặt tiếp xỳc chung hoặc về phớa vựng yếu nhất của hai vật liệu tại chỗ tiếp xỳc. Trong phần lớn cỏc trường hợp, sức bền ở chỗ tiếp xỳc nhỏ hơn sức bền cắt ở vựng lõn cận và cắt xảy ra trờn mặt tiếp xỳc chung, mũn bằng khụng (hỡnh 2.1). Trong một phần nhỏ của cỏc tiếp xỳc, sự cắt xảy ra vào vựng lõn cận của một trong hai vật thể và dớnh sang bề mặt đối tiếp (hỡnh 2.1). Mảnh vật liệu dớnh này cú dạng hỡnh khối đặc biệt
Theo giả thuyết khỏc, nếu sức bền dớnh đủ lớn để cản trở chuyển động trượt tương đối, một vựng của vật liệu sẽ bị biến
Hình 2.2. Sơ đồ mơ tả sự dính của
các mảnh mòn dạng cánh mỏng và dạng hình nêm.
Số húa bởi Trung tõm Học liệu – Đại học Thỏi Nguyờn http://www.lrc-tnu.edu.vn
dạng dưới tỏc dụng của ứng suất nộn và tiếp và sự trượt xảy ra mạnh dọc theo cỏc mặt phẳng trượt của cỏc tinh thể trong vựng biến dạng dẻo. Những dải trượt này tạo thành cỏc mảnh mũn dạng lỏ mỏng (hỡnh 2.2(a)). Nếu biến dạng dẻo xảy ra trờn diện rộng ở vựng tiếp xỳc đụi khi mảnh mũn sinh ra cú dạng hỡnh nờm như trờn hỡnh 2.2(b) và dớnh sang bề mặt đối tiếp. Quỏ trỡnh trượt giữa hai bề mặt tạo ra nhiều mảnh mũn dớnh sang bề mặt đối tiếp, tớch tụ và tạo nờn cỏc mảnh mũn rời do tỏc dụng ụxy hoỏ của ụxy trong mụi trường hoặc do năng lượng đàn hồi lớn hơn năng lượng dớnh.
Khi hai vật liệu khỏc loại kết hợp với nhau, cỏc mảnh mũn của cả hai loại vật liệu đều được tạo thành tuy nhiờn cỏc mảnh từ vật liệu mềm hơn thường lớn hơn. Sự tồn tại của cỏc khuyết tật và vết nứt trong vật liệu cứng hơn tạo nờn cỏc vựng cục bộ cú sức bền thấp. Khi những vựng này trựng với cỏc vựng cục bộ cú sức bền cao của vật liệu mền hơn sẽ tạo nờn cỏc mảnh mũn của vật liệu cứng hơn. Những mảnh mũn loại này cũng cú thể tạo nờn do mỏi sau một số chu kỳ chịu tải và bỏ tải.
Một số dạng mũn do dớnh (adhesion) cũn được gọi là galling, scuffing, welding hay smearing.