Коррозия в результате воздействия влаги (ISO 5.3.2)
Причина образования – проникновение влаги внутрь подшипника. Легированные стали, из которых изготавливаются подшипники, обладают низкой коррозионной стойкостью. Даже незначительное количество воды способно запустить процессы окисления.
Механизм повреждения:
· В неподвижном состоянии подшипника влага вызывает повреждение поверхности между телами качения и дорожками качения. Образуются коррозионные очаги, раковины, питтинг.
· При последующей работе эти повреждения становятся концентраторами напряжений и провоцируют поверхностную усталость металла – сколы, шелушение, выкрашивание.
· В работающем подшипнике влага препятствует формированию сплошной эластогидродинамической пленки смазочного материала. Нарушение режима смазывания ведет к росту трения, перегреву и ускоренному износу.
Зоны поражения: дорожки качения, тела качения, торцы колец. Продукты коррозии действуют как абразив, усугубляя износ.
Фреттинг-коррозия (фрикционная коррозия) (ISO 5.3.3)
Условия возникновения: фреттинг-коррозия развивается вследствие микроперемещений в зонах контакта сопряженных деталей при одновременном воздействии коррозионной среды (кислород, влага).
Характерные места поражения:
· Сопряжение внутреннего кольца подшипника с валом.
· Сопряжение наружного кольца подшипника с корпусом.
Причины: неправильные посадки
Основная причина фреттинг-коррозии – нарушение требований к посадкам подшипника.
· В узле с вращающимся внутренним кольцом и равномерно прилагаемой нагрузкой для предотвращения фреттинг-коррозии требуется плотная посадка внутреннего кольца на вал (посадка с натягом).
· В том же узле (вращающееся внутреннее кольцо, нагрузка прилагается к внутреннему кольцу) во избежание фреттинг-коррозии необходима плотная посадка наружного кольца в корпусе.
Слабая посадка допускает микроскопические относительные перемещения, которые в присутствии кислорода вызывают интенсивное окисление контактирующих поверхностей.
Последствия
Фреттинг-коррозия нарушает проектные зазоры и натяги, заложенные конструкторской документацией. Это приводит к:
· изменению зоны нагружения подшипника в работе;
· перераспределению напряжений;
· зарождению усталостных трещин при дальнейшем развитии повреждения.
Визуальные признаки: красно-черно-коричневатое окисление (оксиды железа) в месте сопряжения. Поверхность может иметь следы приполировывания, выкрашивания, продукты износа в виде мелкодисперсного порошка.
Важно: фреттинг-коррозия не связана с вращательным движением – она вызывается осциллирующими (возвратно-поступательными) смещениями малой амплитуды.
Ложное бриннелирование (ISO 5.3.4)
Условия возникновения: повреждение развивается, когда подшипник находится в нерабочем узле (механизм отключен, нагрузка отсутствует).
В этом состоянии:
· смазочный материал выдавливается из зон контакта;
· эластогидродинамическая пленка между телами качения и дорожками качения не формируется;
· возникает непосредственный металлический контакт деталей.
Если неработающий узел подвергается вибрации, колебаниям или транспортировочным воздействиям, детали подшипника начинают совершать микроперемещения с малой амплитудой под действием собственного веса вала и сопряженных элементов.
Результат: на дорожках качения образуются следы и углубления (лунки), точно соответствующие расположению тел качения. Визуально повреждение напоминает бриннелирование (вмятины от статической перегрузки), но не сопровождается пластической деформацией от удара – отсюда термин «ложное» бриннелирование.
Характеристики повреждения
· Нарушается исходная шероховатость поверхностей.
· На поверхности возможно образование красно-черно-коричневых следов окисления – аналогично фреттинг-коррозии (вторичный признак).
· Глубина износа зависит от трех факторов:
- интенсивности прилагаемой нагрузки;
- интенсивности колебаний и вибрации;
- продолжительности воздействия.
Ложное бриннелирование – часто встречающийся вид повреждения при транспортировке собранных агрегатов, в ветроэнергетике, на железнодорожном транспорте и в любом оборудовании, подверженном вибрации в нерабочем состоянии.
Рекомендации по предотвращению
ООО «Подшипник-Сервис ДВ» рекомендует:
1. От воздействия влаги: обеспечить надежность уплотнений, контролировать качество и уровень смазки, исключать хранение и эксплуатацию подшипников в условиях повышенной влажности.
2. От фреттинг-коррозии: строго соблюдать посадочные размеры и допуски, применять рекомендуемые натяги в зависимости от условий нагружения, использовать антифреттинговую пасту при необходимости.
3. От ложного бриннелирования: при транспортировке ответственных узлов фиксировать вал, исключая его подвижность; применять виброизоляцию; минимизировать время хранения собранных агрегатов в условиях вибрации.
Специалисты ООО «Подшипник-Сервис ДВ» проводят экспертизу повреждений подшипников в соответствии с ISO 15243. Мы поможем определить причину отказа, подобрать оптимальные посадки и смазочные материалы, предотвратить повторные разрушения. Обращайтесь за технической консультацией!