slijtageerosie

Slijtage-erosie is een verzamelterm voor materiaalverlies aan oppervlakken dat ontstaat wanneer slijtage- en erosieprocessen gelijktijdig optreden. Slijtage verwijst naar het verwijderen van materiaal door wrijving en contact tussen oppervlakken, terwijl erosie het verlies van materiaal betreft door de impact van vloeistoffen, gassen of deeltjes. In veel industriële omgevingen treden beide mechanismen samen op, waardoor het verlies vaak hoger is dan bij elk afzonderlijk proces.

Mechanismen en interactie: Slijtage omvat onder meer adhesieve slijtage, abrasieve slijtage en fretting, terwijl erosie wordt veroorzaakt door botsing en wrijving van vast of vloeistofdragend materiaal (zoals zand, grit of slurry). Bij slijtage-erosie kunnen harde deeltjes de oppervlaktelaag beschadigen en microcracks veroorzaken, waardoor materiaal makkelijker wordt verwijderd. De ernst hangt af van materiaaleigenschappen (hardheid, taaiheid), oppervlaktetoestand, lubricatie en operationele condities zoals snelheid, belasting en de aanwezigheid van deeltjes in de omgeving.

Toepassingen en gevolgen: Slijtage-erosie komt veel voor in pompen, kleppen, turbines en leidingsystemen in de mijnbouw, water- en olie- & gasindustrie, en slurrytransport. Het kan leiden tot verhoogde pomp- en turbineverliezen, lekken, tijdelijke stilstand en hogere onderhoudskosten.

Preventie en ontwerp: Bewezen maatregelen zijn selecteren van harde en taaie materialen, coatings (bijv. harde keramische of diamantachtige coatings), oppervlaktebehandelingen (nitreren, carbureren), en oppervlakteontwerp om impacthoek en vloeistofsnelheid te beperken. Daarnaast helpen filtratie, flow-ontwerp en smering waar mogelijk om de interactie met schadelijke deeltjes te verminderen.

Metingen en modellering: Slijtage-erosie wordt doorgaans vastgesteld via massaverlies of volumeverlies, profilometrie en microscopische analyse. Modellering gebruikt empirische relaties zoals Archard’s wet voor slijtage en specifieke erosiecorrelaties die factoren zoals deeltjesnelheid, deeltjesgrootte, concentratie en impacthoek in ogenschouw nemen. Laboratoriumtesten (pin-on-disk, erosietesten) ondersteunen ontwerp- en onderhoudsbeslissingen.