2.5.1. Hiện tượng.
Hiện tượng fretting xảy ra khi chuyển động tương đối giữa hạt mài với bề mặt đầu ộp dao động với biờn độ thấp (trong khoảng vài chục nanụmột đến vào chục micrụmột) xảy ra trờn bề mặt tiếp xỳc chung của cỏc bề mặt (về danh nghĩa là đứng yờn). Đõy là hiện tượng cú thể sảy ra bởi vỡ nếu mỏy lắp đặt khi làm việc cú dao động.
2.5.2. Cơ chế mũn fretting.
Thực chất fretting là một dạng của mũn do dớnh và do hạt cứng mà ở đú tải trọng phỏp tuyến gõy nờn hiện tượng dớnh ở đỉnh cỏc nhấp nhụ và chuyển động dao động gõy nờn sự cắt đứt tạo nờn cỏc mảnh mũn. Fretting kết hợp với ăn mũn hoỏ học là hiện tượng phổ biến gọi là fretting hoỏ. Vớ dụ cỏc hạt mũn thộp sạch được tạo ra giữa hai bề mặt sẽ bị ụ xy hoỏ tạo thành ụ xớt Fe203 sẽ là nguồn cỏc hạt cứng trờn mặt tiếp xỳc chung. Bởi vỡ cỏc bề mặt được ộp sỏt với nhau và dao động với biờn độ rất nhỏ nờn cỏc bề mặt khụng bao giờ tỏch rời nhau và như thế sẽ khụng cú cơ hội để cỏc mảnh mũn này lọt ra ngoài. Dao động tiếp tục xảy ra tạo ra cỏc mảnh mũn mới và tiếp tục bị ụ xy hoỏ và cứ thế lặp lại. Do vậy mũn trờn một đơn vị chiều dài trượt do fretting cú thể lớn hơn so với mũn do dớnh và do cào xước thụng thường. Dao động trong mũn fretting chủ yếu do kớch động từ bờn ngoài, nhưng trong nhiều trường hợp đú là kết quả của một trong những chi tiết chịu ứng suất thay đổi chu kỳ. Cỏc vết nứt sẽ được tạo ra và dạng mũn đú gọi là mỏi fretting.
Mũn do fretting sẽ tăng đột ngột khi biờn độ dao động trượt vượt qua dải biờn độ giới hạn. Với một biờn độ dao động nhất định, khối lượng mũn vật liệu đầu ộp trờn một đơn vị chiều dài trượt của một đơn vị tải trọng phỏp tuyến sẽ tăng tuyến tớnh
theo số chu kỳ dao động tới biờn độ dao đến 100àm. Khi vượt qua biờn độ giới hạn này, tốc độ mũn sẽ đạt tới hằng số giống như tốc độ mũn trong trượt liờn tục và trượt khứ hồi. Điều này cho phộp đưa ra một giới hạn trờn cú thể của biờn độ trượt cho fretting. Ở biờn độ nhỏ, đặc trưng của fretting, vận tốc trượt tương đối nhỏ hơn rất nhiều so với trượt thụng thường mặc dự biờn độ dao động cú thể cao. Tốc độ mũn do fretting tỷ lệ thuận với tải trọng phỏp tuyến với biờn độ trượt cho trước. Trong trượt bộ phận, tần số dao động ớt ảnh hưởng tới tốc độ mũn trờn một đơn vị chiều dài trượt trong dải tần số thấp. Tăng tốc độ biến dạng ở tần số cao dẫn đến tăng phỏ huỷ do mỏi và ăn mũn hoỏ học do nhiệt độ tăng. Tuy nhiờn trong trượt toàn phần tần số ớt cú ảnh hưởng.
2.5.3. Cỏc nhõn tố ảnh hưởng đến mũn fretting.
Mũn fretting khụng phải là mũn chớnh gõy hỏng bề mặt chi tiết, bởi vỡ biờn độ dao động của mỏy ộp rất nhỏ. Để giảm đến mức thấp nhất mũn do fretting, mỏy ộp lắp đầu ộp thiết kế phải giảm đến tối thiểu dao động, giảm ứng suất hoặc loại trừ việc thiết kế hai vật liệu đầu ộp và hạt mài cú cơ tớnh gần giống nhau.
2.6. Mũn do va chạm.
2.6.1. Mũn do va chạm của hạt cứng (erosion). 2.6.1.1. Hiện tượng.
Erosion là hiện tượng va chạm của cỏc hạt mài cứng với bề mặt đầu ộp. Đõy là một dạng của mũn cào xước do hạt cứng gõy ra nhưng cú đặc trưng riờng đú là ứng suất tiếp xỳc sinh ra do năng lượng động lực học của cỏc hạt khi va chạm vào bề mặt. Tốc độ của hạt, gúc va chạm kết hợp với kớch thước của cỏc hạt tạo nờn năng lượng va chạm của chỳng tỷ lệ với bỡnh phương vận tốc. Cỏc mảnh mũn do va chạm tỏch ra khỏi bề mặt sau một số chu kỳ va chạm nhất định.
2.6.1.2. Cơ chế mũn.
Tương tự như mũn do cào xước, nguyờn nhõn của mũn vật liệu đầu ộp do va chạm hạt mài là biến dạng dẻo và nứt tỏch phụ thuộc vật liệu đầu ộp và cỏc thụng số của quỏ trỡnh. Hỡnh dạng của cỏc hạt mài ảnh hưởng đến kiểu biến dạng dẻo xảy ra quanh vị trớ va chạm và cú quan hệ với lượng vật liệu bị đẩy ra. Trong trường hợp
vật liệu dũn, mức độ và sự khốc liệt của cỏc vết nứt phụ thuộc vào độ sắc của cỏc hạt, cỏc hạt sắc gõy mũn mạnh hơn so với hạt cựn.
Đối với vật liệu dẻo, người ta đó quan sỏt được hai cơ chế mũn cơ bản do va chạm của hạt cứng đú là cắt (cutting erosion) và cày (ploughing erosion). Tuy nhiờn mức độ mũn gõy ra bởi hai cơ chế này cũng phụ thuộc vào gúc va chạm. Ở chế độ cắt mũn xảy ra mạnh nhất theo phương grazing và chế độ cày theo phương vuụng gúc. Độ cứng bề mặt và tớnh dẻo của vật liệu đầu ộp là hai tớnh chất quan trọng nhất của vật liệu chống lại mũn do va chạm cắt và biến dạng dẻo của hạt mài.
2.6.1.3. Cỏc nhõn tố ảnh hưởng đến mũn do va chạm của hạt cứng (erosion).
Mũn do va chạm của cỏc hạt mài là một vấn đề quan tõm trong trong nghiờn cứu mũn vật liệu do va chạm hạt cứng, đối với quy trỡnh sản xuất đỏ mài do quỏ trỡnh ộp đỏ diễn ra chậm (tốc độ ộp vài một trờn phỳt) vỡ vậy mà sự va chạm diễn ra khụng phức tạp, năng lượng va chạm nhỏ nờn ảnh hưởng gõy mũn là rất nhỏ.
2.6.2. Mũn do va chạm của cỏc vật rắn (percussion). 2.6.2.1. Hiện tượng.
Mũn do va chạm của cỏc vật rắn là va chạm cú chu kỳ của hạt mài với đầu ộp đỏ mài. Trong phần lớn cỏc ứng dụng va chạm liờn quan đến trượt nghĩa là bao gồm cả thành phần phỏp và tiếp. Mũn do va chạm của cỏc vật rắn xảy ra nhờ cơ chế hybrid là sự kết hợp của một loạt cơ chế: dớnh, hạt cứng, mỏi bề mặt, nứt tỏch và tribochemical.
2.6.2.2. Cơ chế mũn.
Mũn do va chạm tỷ lệ thuận với yếu tố trượt bởi vỡ mũn chủ yếu xảy ra trong phần va chạm của trượt tương đối. Va chạm phỏp tuyến trờn bề mặt cứng hơn cú thể tạo nờn cơ chế mũn do mỏi dưới bề mặt. Một va chạm xảy ra cựng sự trượt (va chạm kết hợp) tạo nờn mỏi bề mặt và hoặc dớnh, mũn do cào xước. Cỏc cơ chế mũn riờng biệt phụ thuộc vào hỡnh học, vật liệu và cỏc thụng số của quỏ trỡnh. Với cỏc vật liệu cú độ dai va đập cao, sự tham gia của mỏi bề mặt cú thể bỏ qua.
Mũn do va chạm khụng phải là mũn chớnh gõy mũn chi tiết, vỡ vận tốc di chuyển của đầu ộp rất nhỏ, và cỏc hạt mài cú khối lượng rất nhỏ, khi tiếp xỳc với bề mặt đầu ộp được nộn từ từ do đú vận tốc va chạm gần bằng khụng. Tuy nhiờn để hạn chế mũn, lý thuyết mũn do va chạm đó cho ta thấy cần phải hạn chế tối thiểu mũn do cào xước băng biến dạng dẻo và mũn do mỏi.