E-materiały do kształcenia zawodowego

Wiadomości z zakresu wykonywania konserwacji elementów oraz wyrobów z blachy i profili kształtowych

MEP.01. Wykonywanie i naprawa wyrobów z blachy i profili kształtowych - Blacharz 721301

bg‑blue

Konserwowanie elementów oraz wyrobów z blachy i profili kształtowych

E‑BOOK

Procesy zużycia elementów oraz wyrobów z blachy i profili kształtowych

Zużycie elementów oraz wyrobów z blachy i profili kształtowych dotyczy procesów, w wyniku których te elementy ulegają pogorszeniu, degradacji i utracie swoich pierwotnych właściwości. Przyczyny tych procesów mogą obejmować obciążenia mechaniczne, działanie czynników korozyjnych, zmienne warunki otoczenia oraz inne czynniki eksploatacyjne. Zużycie może przybierać różne formy, takie jak zużycie mechaniczne, korozyjne lub korozyjno‑mechaniczne, które mogą występować niezależnie lub jednocześnie. Zrozumienie istoty tych procesów jest kluczowe dla skutecznego monitorowania, konserwacji i naprawy elementów z blachy i profili kształtowych, co przyczynia się do wydłużenia ich trwałości i zachowania optymalnej wydajności.

W przypadku elementów i wyrobów z blachy i profili kształtowych występują trzy rodzaje zużycia:

  • Zużycie mechaniczne – jest wynikiem wielu czynników, takich jak tarcie, ścieranie, uderzenia, naprężenia i obciążenia dynamiczne. Te czynniki powodują odkształcenia, pęknięcia, złamania, ścieranie powierzchni oraz erozję materiału. W zależności od rodzaju zużycia mechanicznego, takiego jak zużycie ścierne (tarcie między dwiema powierzchniami, ścieranie materiału), uderzeniowe (nagłe obciążenia dynamiczne, takie jak uderzenia, które mogą skutkować pęknięciami i złamaniami elementów) i zmęczeniowe (cykliczne obciążenia, powodujące stopniowe zmęczenie materiału lub tworzenie się pęknięć) doświadczają różnych skutków. Zużycie mechaniczne prowadzi do pogorszenia właściwości mechanicznych elementów, takich jak wytrzymałość, sztywność, elastyczność i trwałość, co może prowadzić do utraty funkcjonalności, uszkodzeń lub awarii maszyn i urządzeń.

    R1Z5mAB4NrK7v
    Schemat zużycia ściernego
    Źródło: Englishsquare.pl Sp. z o.o., licencja: CC BY-SA 3.0.
    R4Cffvr9GPe90
    Schemat zużycia uderzeniowego
    Źródło: Englishsquare.pl Sp. z o.o., licencja: CC BY-SA 3.0.
    RhwXms4MlIbd4
    Schemat zużycia zmęczeniowego
    Źródło: Englishsquare.pl Sp. z o.o., licencja: CC BY-SA 3.0.
  • Zużycie korozyjne – proces, w wyniku którego materiały ulegają degradacji i utracie swoich właściwości wskutek reakcji chemicznych między metalami, a otaczającym je środowiskiem. Jest spowodowane oddziaływaniem różnych czynników korozyjnych, takich jak woda, wilgoć, sole, substancje chemiczne, różnice temperatur oraz czynniki atmosferyczne, takie jak wilgotność, deszcz, promieniowanie UV i zanieczyszczenia. Zużycie korozyjne może mieć różne skutki, takie jak zmiana struktury metalu, utrata masy, utrata wytrzymałości, uszkodzenia powierzchniowe oraz utrata pożądanych właściwości mechanicznych, elektrycznych lub chemicznych. Szczególnie w przypadku elementów z blachy i profili kształtowych, może prowadzić do korozji powierzchniowej, wżerów, korozji pękającej, utraty masy oraz osłabienia strukturalnego. Wyróżnia się dwie główne formy zużycia korozyjnego:

    • Korozja elektrochemiczna – wynika z reakcji elektrochemicznych między metalem a środowiskiem. W wyniku tych reakcji powstaje różnica potencjałów między obszarami metalu, co prowadzi do przepływu prądu i stopniowego rozpuszczania się metalu, co skutkuje degradacją materiału.

      R1PYdBxoa5oHU
      Schemat procesu korozji elektrochemicznej
      M - pierwiastek metalu, z którego zbudowana jest Anoda
      MOH - wodorotlenek tego metalu
      MO‑tlenek tego metalu
      H2O - woda
      O2 - tlen
      OH- - grupa hydroksylowa
      H+ - kation wodorowy
      M+ - kation metalu
      e- - elektron
      Źródło: Englishsquare.pl Sp. z o.o., licencja: CC BY-SA 3.0.
    • Korozja chemiczna – jest spowodowana oddziaływaniem substancji chemicznych na metal, takich jak kwasy, zasady, sole czy rozpuszczalniki organiczne. Te substancje wywołują reakcje chemiczne, które prowadzą do rozpuszczania, korodowania i degradacji metalu.

    R8ptfot4a8X7V
    Schemat korozji chemicznej
    H2S - siarkowodór
    H2 - cząsteczka wodoru
    FeS - siarczek żelaza
    Fe - żelazo
    Źródło: Englishsquare.pl Sp. z o.o., licencja: CC BY-SA 3.0.
  • Zużycie korozyjno‑mechaniczne – powstaje w wyniku jednoczesnego oddziaływania czynników korozyjnych i mechanicznych, które powodują degradację materiałów. Działanie substancji chemicznych, wilgoci, soli i innych czynników atmosferycznych w połączeniu z obciążeniami mechanicznymi, przyspiesza zużycie materiału. Skutki tego procesu mogą obejmować zmiany strukturalne, utratę masy, uszkodzenia powierzchniowe, pęknięcia, złamania oraz osłabienie właściwości mechanicznych materiału. Zużycie korozyjno‑mechaniczne wynika z wzajemnego oddziaływania procesów korozyjnych i mechanicznych, gdzie korozja osłabia strukturę materiału, czyniąc go bardziej podatnym na uszkodzenia mechaniczne, a obciążenia mechaniczne zwiększają podatność na działanie czynników korozyjnych. Rozróżnia się trzy rodzaje korozji, które są szczególnie ważne w kontekście zużycia korozyjno‑mechanicznego:

    • Korozja naprężeniowa – forma zużycia korozyjno‑mechanicznego, która występuje w obecności naprężeń w materiale. Działanie czynników korozyjnych w połączeniu z obciążeniami mechanicznymi powoduje przyspieszoną degradację materiału w obszarach poddanych naprężeniom. Może prowadzić do powstawania pęknięć, szczelin i utraty wytrzymałości materiału.

      RAHrEFxqBCs0g
      Schemat pękania korozyjnego naprężeniowego
      Źródło: Englishsquare.pl Sp. z o.o., licencja: CC BY-SA 3.0.
    • Korozja zmęczeniowa – rodzaj zużycia korozyjno‑mechanicznego, który występuje przy cyklicznych obciążeniach mechanicznych. Działanie czynników korozyjnych w połączeniu z powtarzającymi się obciążeniami prowadzi do stopniowego osłabiania materiału, co zwiększa podatność na pęknięcia i złamania. Korozja zmęczeniowa może prowadzić do nagłego załamania materiału w wyniku zmęczenia cyklicznego.

      RVb8YUJwr2dRR
      Schemat inicjacji pęknięć zmęczeniowych korozyjnych
      F - cykliczne obciążenie rozciągające
      Źródło: Englishsquare.pl Sp. z o.o., licencja: CC BY-SA 3.0.
    • Korozja – erozja – wynika z jednoczesnego działania erozji mechanicznej i korozyjnej na materiał. Erozja mechaniczna powoduje ścieranie lub erozję powierzchni materiału, a działanie czynników korozyjnych prowadzi do dodatkowej degradacji materiału. Kombinacja tych procesów może powodować utratę masy, uszkodzenia powierzchniowe oraz zmniejszenie wytrzymałości materiału.

      R2BEopTwdwCfV
      Schemat procesu korozji – erozji
      a) Drobny ubytek w warstwie powierzchniowej
      b) Pogłębianie ubytku w warstwie powierzchniowej
      c) Powstanie ubytku w warstwie głębokiej
      d) Pogłębianie ubytku w warstwie głębokiej.
      Źródło: Englishsquare.pl Sp. z o.o., licencja: CC BY-SA 3.0.

Powrót do spisu treściD1HrOmbBcPowrót do spisu treści

Powiązane materiały multimedialne