POVRCHY A JEJICH DEGRADACE

Transkript

1 POVRCHY A JEJICH DEGRADACE Ing. V. Kraus, CSc. Opakování z Nauky o materiálu 1

2 Povrch Rozhraní dvou prostředí (není pouze plochou) Skoková změna sil ovlivní: povrchovou vrstvu materiálu (relaxace, rekonstrukce) prostředí nad ní (adsorpce) chemisorpce a) fyzikální adsorpce b) Opakování z Nauky o materiálu 2

3 Skutečné povrchy strukturní a chemická heterogenita geometrické vlastnosti Schéma povrchu po obrábění Opakování z Nauky o materiálu 3

4 Opotřebení Odstraňování nebo přemisťování částic hmoty převážně mechanickým účinkem Hodnocení otěru (opotřebení): objemový otěr W /m3.m-1/ lineární otěr Wl /µm.m-1/ hmotnostní otěr Wm /g/ Opakování z Nauky o materiálu 4

5 Druhy opotřebení Schéma různého poškození materiálu opotřebením /1- adhezivní, 2- abrazivní, 3,4- erozivní, 5,6- kavitační, 7- únavové, 8- vibrační/ Opakování z Nauky o materiálu 5

6 Adhezivní opotřebení porušení mikrospojů dle Kregelského Opakování z Nauky o materiálu 6

7 Abrazivní opotřebení Abrazivní částice: volné Vázané Vliv: mechanické vlastnosti velikost tvar a úhel svírající s povrchem Opakování z Nauky o materiálu 7

8 Erozivní opotřebení Vliv: podmínky nárazu vlastnosti média a částic vlastnosti materiálu Opakování z Nauky o materiálu 8

9 Další druhy opotřebení kavitační vznik a zánik bublin syté páry kontaktní únava cyklické namáhání (iniciace v místě max. smykového namáhání) pitting vibrační (třecí únava vibrační koroze) nízká amplituda vysoká frekvence oxidační prostředí Opakování z Nauky o materiálu 9

10 Koroze Samovolně probíhající nevratný proces postupného narušování a znehodnocování materiálů chemickými a fyzikálně-chemickými vlivy prostředí. Rozdělení koroze dle: typu napadení charakteru korozního děje korozního (reakčního) prostředí rozhodujícího činitele majícího vliv na korozní napadení či děj Opakování z Nauky o materiálu 10

11 Korozní činitelé Vnitřní: Vnější: čistota kovu chemické složení způsob zpracování stav korodujícího povrchu složení korozního prostředí parametry prostředí mechanické namáhání pohyb prostředí Opakování z Nauky o materiálu 11

12 Korozní napadení A- rovnoměrné (1- původní povrch, 2- povrch po napadení), B- nerovnoměrné, C- skvrnité, D- důlkové, E- bodové, F- podpovrchové, G-selektivní, I- mezikrystalové, J- transkrystalové, K-extrakční, L- korozní trhliny Opakování z Nauky o materiálu 12

13 Dle charakteru korozních dějů chemická charakteristika nevodivé prostředí korozní produkty obvykle suché plyny s oxidačním nebo redukčním prostředím elektrochemická charakteristika vodivé prostředí nemusí se vytvářet korozní produkty obvykle styk kovu s elektrolytem Opakování z Nauky o materiálu 13

14 Elektrochemická koroze obě reakce spolu vázány Katodická redukce (redukce kyslíku nebo vylučování vodíku) spotřeba elektronů Anodická oxidace (rozpouštění kovu) uvolňování elektronů Opakování z Nauky o materiálu 14

15 Pasivace Potenciometrická křivka pro korozivzdornou ocel (A - aktivní rozpouštění, B - oblast pasivity, c- oblast transpasivity) Opakování z Nauky o materiálu 15

16 Korozní odolnost porovnání elektrochemické ušlechtilosti a korozní odolnosti Opakování z Nauky o materiálu 16

17 Korozní prostředí Dle korozního prostředí: atmosférická v kapalinách (vodách) v plynech v půdě Dle rozhodujícího vnějšího činitele: za napětí korozní praskání korozní únava cizími proudy biologická vibrační Opakování z Nauky o materiálu 17

18 Povrchové úpravy K základnímu materiálu: přímým zpracováním legováním povrchu povlaky jiného složení Mechanismy působení: katodická ochrana zvýšení odolnosti legováním izolace povrchu sloučeniny s ochrannými vlastnostmi inhibiční účinek Opakování z Nauky o materiálu 18

19 Anorganické nekovové povlaky a vrstvy konverzní vrstvy keramické smaltování žárově stříkané povlaky anorganické nátěry Konverzní vrstvy (na vytvoření se podílí kov i prostředí) barvení kovů eloxování fosfátování chromátování Opakování z Nauky o materiálu 19

20 Kovové povlaky a vrstvy plátování žárové pokovování v roztavených kovech tepelné a chemicko- tepelné zpracování žárové stříkání chemické elektrochemické fyzikální Ochrana: legováním anodická katodická Opakování z Nauky o materiálu 20

21 Organické povlaky Nátěr: pojidlo filmotvorné látky změkčovadla rozpouštědla pigmenty plnidla aditiva A - asfaltové B - bezrozpouštědlové C - celulózové H - chlorkaučukové K - silikonové L - lihové O - olejové S - syntetické U - polyuretanové V - vodové a emulzní Opakování z Nauky o materiálu 21