vermoeidheidsslijtage

Vermoedheidsslijtage is een vorm van slijtage die ontstaat door vermoeidheid van het materiaal onder cyclische belasting bij contactoppervlakken. Het treedt op wanneer oppervlakken voortdurend in contact en beweging zijn, waardoor microcracks ontstaan en zich kunnen uitborrelen tot losliggende deeltjes. Deze deeltjes kunnen verdere slijtage veroorzaken, vaak in combinatie met wrijving en warmte. Verhoogde slijtage door vermoeidheid komt veel voor in bewegende onderdelen zoals lagers, tandwielen en klepstelen.

Mechanisme

Het proces begint met de initiatie van microcracks op microscopische scheurtjes en scheurtjes bij droog of smeermiddel-beperkt contact. Door herhaalde belasting en slip groeien deze scheuren onder de oppervlakte en dicht bij het contactvlak. Uiteindelijk kan materiaal afspatten of loskomen, waardoor pitting, oppervlakteruwheid en spalling ontstaan. Het vrijgekomen materiaal kan op andere oppervlakken terechtkomen en drie- of vierbare wrijving veroorzaken, wat de slijtage verder versnelt. De aanwezigheid van abrasieve deeltjes of minder gunstige smering kan deze vorm van slijtage versterken.

Factoren en signalen

Factoren die vermoeidheidsslijtage bevorderen zijn hoge contactdrukken, frequente belastingcycli, slecht passende onderdelen, oppervlakte- en materiaaleigenschappen zoals hardheid en microstructuur, smeringsomstandigheden, temperatuur en omgevingsfactoren (oxidatie, vocht). Klinische tekenen zijn toename van geluid, verhoogde wrijving, oppervlakteruwheid, pitsvorming en spalling nabij het contactgebied.

Preventie en mitigatie

Behandeling omvat verlaging van contactdrukken, verbetering van smering en smeringsduur, gebruik van materialen met hoge vermoeiingssterkte en geschikte warmtebehandeling, en toepassing van coatings of oppervlaktetechnieken die scheurinitiatie tegengaan. Ontwerpwijzigingen om belastingen te verminderen en trillingen te beperken zijn eveneens effectief.

Zie ook

Slijtage, vermoeidheid, tribologie, coatingtechnieken.