De glijdende beweging van twee metalen onderdelen veroorzaakt slijtage, ook wel “slijtage” genoemd.Metaalvreten". Het heeft echter geen continue glijdende actie tussen oppervlakken nodig in de loop van de tijd, zelfs een enkel verkeerd uitgelijnd contact kan de vreetpartij veroorzaken. Het vreetdefect veroorzaakt de ongewenste hechting tussen de metalen onderdelen, wat de defecte snelheid en kostbaar onderhoud verhoogt.
Om galvorming te voorkomen, is het essentieel om te begrijpen wat galvorming in metaal is, wat de oorzaken zijn en anti-galvormingsstrategieën. Lees verder, dit artikel zal al die uitwerkingen bevatten.
Wat is metaalvreten? Definitie en verschijnselen
Wat is vreten in metaal? Het wordt gekenmerkt door adhesieve slijtage tussen de metalen oppervlakken door hoge druk wrijving. De overmatige wrijvingsdruk verplaatst het materiaal van het ene glijoppervlak naar het andere, wat slijtage en adhesie veroorzaakt. U kunt het vretengebied identificeren door visuele schade op het oppervlak van het onderdeel te identificeren, meestal ruw, verhoogd of gescheurd. Dus krassen, materiaaldegradatie of uitsteeksels kunnen op dit defect duiden.
Pijnlijk mechanisme/ Met dank aan: Researchgate
Metaalvreten is een microscopisch fenomeen dat verband houdt met gelokaliseerde plastische vervorming in hoge contactpunten van het oppervlak. Naarmate de oxidelagen op de metalen oppervlakken wegslijten, komen de blote metaalmoleculen in direct contact. Ze vormen metallurgische verbindingen die helpen bij kleine materiaaloverdracht of koudlassen, wat resulteert in verhoogde klonten (gallen genoemd). Deze gallen verhogen de wrijving verder naarmate de schuifbeweging doorgaat.
Adhesieslijtage op lager
Bovendien is vreten vatbaar voor alle metalen en legeringen, vooral plaatcomponenten zoals die geproduceerd met aluminium stempelproces of andere plaatmetalen vormende items. Het kan ook worden waargenomen in bevestigingsmiddelen, hydrauliek, lagers, etc.
Probeer Prolean nu!
Metaalvreten versus schurende slijtage versus corrosieslijtage
Om metaalvreten beter te begrijpen, vergelijken we het met twee andere soorten slijtage: abrasieve slijtage en corrosieve slijtage. Al deze soorten slijtage zijn verschillend vanwege hun oorzaken en vormingsmechanisme.
Schurende slijtage
In onderstaande tabel worden de belangrijkste verschillen kort weergegeven;
| Aspect | Metaalvreten | Schurende slijtage | Corrosie Slijtage |
| Veroorzaken | Adhesieve slijtage door metaal-op-metaalcontact onder belasting. | Harde deeltjes schrapen of eroderen het oppervlak. | Chemische reacties breken het materiaal af. |
| Effecten | Oppervlaktescheuren en koudlassen | Groeven, krassen of oppervlakte-erosie. | Roestvorming, putcorrosie of uniform materiaalverlies. |
| Klachten | Hoge druk, glijden en onvoldoende smering. | Aanwezigheid van vuil of schurende deeltjes. | Blootstelling aan vocht, zouten of chemicaliën. |
| Voorkomen | Smeermiddelen, verschillende metalen of oppervlaktecoatings. | Hardere materialen, slijtvaste coatings. | Corrosiewerende legeringen, beschermende films. |
| Betrokken toepassingen | Lagers, schroefdraden en hydraulische componenten. | Gereedschappen, transportbanden en slijpsystemen. | Maritieme constructies, pijpleidingen en buitenapparatuur. |
Wat zijn de oorzaken van metaalvreten?
De primaire reden achter het vreten van metaal is de wrijving tussen twee of meer metalen onderdelen die in contact komen, meestal de toegenomen wrijvingskracht onder hoge druk. De wrijving kan echter het resultaat zijn van verschillende onafhankelijke oorzaken, die allemaal leiden tot vreten in metalen oppervlakken. Dit omvat compatibiliteit van materiaalparen, gebrek aan smering, overmatige spanning op de glijdende onderdelen, oppervlakteruwheid, etc.
Laten we kort enkele belangrijke oorzaken bespreken;
Materiële samenstelling: Het schuiven van vergelijkbare materialen met dezelfde metallurgische eigenschappen produceert hitte en verzacht het materiaal voor microscopische overdracht van het ene oppervlak naar het andere. Deze overdracht wordt dus gelast op het tweede deel en resulteert in materiaalvreten.
Gebrek aan smering: Door het gebrek aan smering tussen de roterende of glijdende oppervlakken ontstaat er meer direct contact tussen de materiaalmoleculen, wat de plaatselijke verhitting versterkt en vreten veroorzaakt.
Overmatige stress: De hoge belasting of contactdruk zorgt voor een hogere interactie tussen de oppervlakken en verhoogt de lokale spanning. Dit bevordert het vreten, met name in bevestigingscomponenten.
Oppervlakteafwerkingskwaliteit: De ruwe oppervlakteafwerking zorgt voor meer contactpunten wanneer twee of meer onderdelen schuiven of bewegen, waardoor de wrijving en dus het vreten toeneemt.
Thermische effecten: Een andere oorzaak zijn verhoogde of fluctuerende temperaturen. Ze versnellen de degradatie van smeermiddelen, vervorming en hechting.
Milieuoorzaken: Corrosie op het oppervlak van het onderdeel en gebruik in schurende omgevingen veroorzaken wrijving en slijtage.
Deze oorzaken geven aan dat de algehele kwaliteit van vervaardigde onderdelen en assemblageoverwegingen van invloed zijn op de vreet in metalen onderdelen. Ondertussen zijn sommige oorzaken gerelateerd aan de behandeling en de operaties.
Hoe voorkom je galvorming? Zes praktische strategieën
Gespoten bevestigingsmiddelen
Nu we weten wat metaalvreten inhoudt en wat de oorzaken zijn, gaan we verder met preventieve maatregelen of strategieën. Denk hierbij aan de juiste materiaalkeuze en extra coating op het oppervlak van het onderdeel.
- Vermijd vergelijkbare materialen
Koppeling van verschillende metalen
Onderdelen met hetzelfde materiaal versnellen de materiaaloverdracht en het koud bewerken, terwijl verschillende materialen de beste anti-vreeteigenschappen bieden. Controleer daarom de metallurgische eigenschappen van glijdende onderdelen en zorg ervoor dat ze verschillende structuren hebben. Het gebruik van bijvoorbeeld één koperen en een ander messing onderdeel kan de beste oplossing zijn in plaats van een vergelijkbare samenstelling. U kunt de metallurgische verschillen van Messing versus koper hier. Vervolgens kunnen aluminium en staal een ander compatibel paar zijn.
- Smering tussen oppervlakken
Het smeren van het schuifgedeelte van een rek
U kunt smeermiddelen gebruiken die anti-seize-elementen bevatten, zoals nikkel en molybdeendisulfide. Smering vormt een barrière tussen contactoppervlakken en vermindert wrijving. Bijgevolg kunnen vaste smeermiddelen zoals PTFE onder bepaalde omstandigheden beter presteren.
- Oppervlaktecoating aanbrengen
Een van de effectieve strategieën om metaalvreten te voorkomen is het coaten van de oppervlakken, wat als een fysieke barrière fungeert en de interactie vermindert. Om wrijving te verminderen, is het ook essentieel om een gladde afwerking van de coatinglaag te hebben.
Anti-vretende coating
Titanium nitride, zink en fosfaat zijn enkele voorbeelden van coatingmaterialen voor anti-vreetvorming, die kunnen worden aangebracht met galvaniseren of chemisch verzinkenDaarnaast kunt u dampdepositie van AlCrN of TiAlN toepassen voor een minimaal risico op hechting.
Als u meer geïnteresseerd bent, lees dan galvaniseren versus anodiseren, twee methoden die gebruikt kunnen worden om metaalvreten te voorkomen.
- Controle belasting en contactdruk
Of het nu gaat om bevestigingsmiddelen, lagers of hydraulische zuigers, vermijd overbelasting en hoge contactdrukken. Bovendien kunnen overmatige voorspanningen ook de wrijving verhogen. Om dit te garanderen, gebruikt u gekalibreerde gereedschappen, overweegt u smering en digitale controlesystemen.
- Houd rekening met externe factoren
Breng de benodigde afwerkingen aan en houd rekening met de operationele variabelen als u metalen onderdelen gebruikt in zware omgevingsomstandigheden zoals maritieme, zure, vochtige, hoge temperatuur- en schurende omgevingen. U moet mogelijk ook rekening houden met de materiaalkeuzes in dergelijke omstandigheden.
- Periodiek onderhoud
Reinig regelmatig vuil, verontreinigingen en corrosie. Breng vervolgens het smeermiddel opnieuw aan. Dit zorgt voor een continue werking zonder vreten.
Welke metalen zijn gevoelig voor vreten?
Hoewel alle soorten metaal en legeringen door de vreetbui kunnen gaan, zijn sommige er gevoeliger voor vanwege hun gunstige metallurgische eigenschappen. De metalen onderdelen met een hoge ductiliteit en vervormbaarheid hebben waarschijnlijk last van vreetbuien, zoals aluminium, roestvrij staal, en austenitisch staal. Bovendien kan metaal dat oxidelagen ontwikkelt ook het risico op vreten vergroten.
Aluminium vreten
Aluminium is een relatief zacht metaal met een hoge ductiliteit, dus het materiaal heeft de neiging om te slijten en hard te worden. Vooral twee bewegende componenten met aluminium lopen een groot risico. Voorbeelden hiervan zijn draad, bevestigingsmiddelen en deurschuiven.
Vreten bij het stansen van aluminium
Om te voorkomen dat aluminium gaat vreten, verlaag de druk en breng smeermiddelen aan. U kunt ook anodiseren of een andere harde afwerking toepassen.
Roestvrijstalen vreet
De austenitische soorten roestvast staal zijn gevoeliger voor vreten vergeleken met andere, 303, 304, 316, etc. De reden hiervoor is hun ductiliteit en hork-hardende eigenschappen. Vervolgens dragen de afwezigheid van een taai oppervlak en de vorming van zelf-passiverende oxidelagen verder bij aan het vreteneffect.
Vreten op roestvrijstalen bevestigingsmiddelen
Om te voorkomen dat roestvrij staal gaat vreten, gebruikt u verschillende gradaties zoals 316 en 420, PTFE-oppervlaktecoatingen breng een geschikte smering aan.
Titanium vreet
De hoge-spanningsverwerkingscapaciteit en lage thermische geleidbaarheid maken titanium gevoeliger voor metaalvreten. Titaniumsoorten hebben hoge wrijvingscoëfficiënten die ook de hechting van het materiaal bevorderen.
Om te voorkomen dat titanium gaat vreten, moet u het ontwerp optimaliseren voor een lage spanningsconcentratie, coatings zoals TiN aanbrengen en de oppervlakken smeren.
Probeer Prolean nu!
Opsommen
Vormbaarheid, ductiliteit, werkverharding en zachtheid zijn de belangrijkste materiaaleigenschappen die het metaal vatbaar maken voor vreten. Ondertussen zijn oppervlaktefractie, hoge spanning, verkeerde uitlijning, hoge temperatuur en andere operationele omstandigheden de belangrijkste oorzaken hiervan. U kunt echter de juiste strategieën voor preventie toepassen, zoals het aanbrengen van smering, oppervlaktecoating en het vermijden van overmatige spanning.
Over het algemeen helpt het optimaliseren van de materiaalcombinatie en de oppervlaktebehandeling bij het aanpakken van de metaalvreten. Bij ProlenTech kunnen we uitgebreide oppervlakteafwerking en anti-vreetcoatingdiensten leveren, of het nu gaat om CNC-gefreesde schroeven of gefabriceerde plaatmetalen producten. Daarnaast helpen onze ingenieurs en experts uit de industrie u met de materiaalkeuze en geschikte smeeroplossingen.
Vanaf parelstralen van anodiseren en nitreren, wij hebben uitgebreide oppervlaktebehandelingsoplossingen. Upload uw ontwerp en vraag vandaag nog een offerte aan!
Veelgestelde vragen
Wat is vreten in metalen onderdelen?
Vreten is een vorm van adhesieve slijtage die ontstaat wanneer twee metalen oppervlakken onder druk langs elkaar schuiven. De oorzaak is microscopisch kleine wrijvingslassen van het materiaal op de contactpunten.
Hoe voorkom je dat metaal tussen aluminium onderdelen gaat vreten?
Door de juiste smering, het anodiseren met een gladde afwerking en het afwerken van aluminium met hard metaal voor glijtoepassingen, wordt vreten tussen aluminium onderdelen voorkomen.
Welke toepassingen zijn gevoeliger voor metaalvreten?
Toepassingen gerelateerd aan schuiven, bevestigen en hogedrukcontacten hebben waarschijnlijk last van vreten. Enkele voorbeelden zijn bouten, moeren, machineonderdelen, lagers, zuigers en kleppoorten.
Welke anti-vreetmiddelen zijn er?
PTFE, molybdeendisulfide, anti-seize-verbindingen en droge-filmsmeermiddelen zijn enkele anti-vretende smeermiddelen. Een veelgebruikt smeermiddel voor anti-vretende toepassingen is WD-40®.
0 reacties