Você já se perguntou por que sua máquina de confiança quebra de repente? Este artigo explora as causas ocultas de falhas mecânicas, desde falhas de projeto até defeitos de material. Ao ler, você descobrirá dicas práticas para prolongar a vida útil do seu equipamento e garantir operações mais tranquilas.
As causas de falhas em equipamentos mecânicos têm várias origens; algumas são devidas a defeitos inerentes ao próprio equipamento, enquanto outras estão relacionadas a problemas de projeto, como estrutura, dimensões, coordenação e seleção de materiais do projeto original não razoáveis. Também há problemas com os defeitos dos materiais das peças, como qualidade irregular do material, tensão residual interna excessiva e assim por diante.
Problemas de fabricação, como problemas técnicos no processamento mecânico, fundição, forjamento, tratamento térmico, montagem e peças padrão durante o processo de fabricação, também contribuem para as falhas. Além disso, problemas de montagem, como seleção e ajuste inadequados de peças, bem como instalação incorreta, podem causar problemas. Por fim, problemas na inspeção e nos testes também podem causar falhas nos equipamentos.
Uma peça mecânica é considerada defeituosa quando perde sua função especificada. Uma peça é considerada defeituosa se cair em um dos dois estados a seguir: não pode completar sua função especificada ou não pode continuar em uso de forma confiável e segura.
A falha de peças é a principal causa de avarias em equipamentos mecânicos. Portanto, o estudo dos padrões de falha das peças, a identificação das causas de suas falhas e a adoção de medidas de melhoria são de grande importância para reduzir a ocorrência de falhas mecânicas e prolongar a vida útil do maquinário.
A principal manifestação de falha de peças mecânicas é o desgaste das superfícies de contato de trabalho das peças, o que representa a maior proporção de danos às peças. A corrosão e o envelhecimento do material são outro tipo inevitável de falha durante o processo de trabalho das peças, mas sua proporção é geralmente muito menor. Essas duas formas de falha resumem essencialmente os principais modos de falha de peças mecânicas em condições normais de uso.
Outras formas de falha, como fratura por fadiga e a deformação de peças, embora ocorram com frequência na prática e sejam consideradas as formas mais perigosas de falha, devem-se principalmente a defeitos de fabricação e de projeto ou à manutenção e ao uso inadequados do maquinário.
A análise de falhas refere-se à investigação e ao estudo das características e regras de fenômenos ou processos como desgaste, fratura, deformação e corrosão de peças, a fim de identificar as principais causas de falhas e adotar métodos de controle adequados.
O objetivo da análise de falhas é fornecer uma base confiável para a formulação de esquemas técnicos de reparo e controlar determinados fatores que causam falhas, a fim de reduzir as taxas de falha do equipamento e prolongar sua vida útil.
Além disso, a análise de falhas também pode fornecer informações de feedback para o projeto e a fabricação de equipamentos e fornecer evidências objetivas para a identificação de acidentes com equipamentos.
1) Padrão de desgaste dos componentes
É sabido que unidades fundamentais, como peças e componentes, constituem maquinário, como carros e tratores. Os pares de atrito formados por muitas peças, como rolamentos, engrenagens e conjuntos pistão-cilindro, sofrem certo atrito e desgaste até finalmente falharem sob a influência de forças externas e fatores ambientais, como calor e produtos químicos.
Entre todas as falhas mecânicas, as falhas relacionadas ao desgaste representam uma proporção significativa. Portanto, é essencial compreender os padrões de desgaste dos componentes e seus pares correspondentes.
a) Curva de desgaste típica dos componentes
O desgaste é um tipo de falha progressiva. Por exemplo, as falhas causadas pelo desgaste do cilindro diferem das falhas abruptas, como a ruptura da correia do ventilador ou a quebra do capacitor, que são falhas repentinas, enquanto as falhas causadas pelo desgaste são falhas de atrito.
b) Desgaste permissível e desgaste limite
2) Desgaste abrasivo
Também conhecido como desgaste por partículas, o desgaste abrasivo ocorre quando há partículas duras entre as superfícies de contato dos pares de atrito ou quando a dureza do material de um lado é significativamente maior do que a do outro, resultando em um fenômeno de desgaste semelhante a corte de metais.
É um tipo de desgaste mecânico caracterizado por marcas de corte visíveis na superfície de contato. Entre todos os tipos de desgaste, o desgaste abrasivo é responsável por aproximadamente 50%, o que o torna a forma mais comum e prejudicial de desgaste.
Sua taxa e intensidade de desgaste são altas, reduzindo significativamente a vida útil do equipamento mecânico e resultando em um consumo considerável de energia e material.
Dependendo da tensão e do impacto a que a superfície de atrito é submetida, o desgaste abrasivo pode ser dividido em três tipos: estilo de corte com cinzel, estilo de esmerilhamento de alta tensão e estilo de raspagem de baixa tensão.
a) Mecanismo de desgaste abrasivo
A ação mecânica das partículas abrasivas envolve dois processos: um deles é o processo de microcorte ao longo da superfície de atrito pelas partículas abrasivas; o outro é a tensão de contato alternada na camada superficial causada pelas partículas, levando a impressões densas em constante mudança na camada superficial e, por fim, à erosão devido à fadiga da superfície.
As fontes de partículas abrasivas incluem poeira e areia externas, intrusão de cavacos, transporte de fluidos, detritos de desgaste da superfície, pontos duros da superfície da estrutura do material e inclusões. Uma característica notável do desgaste abrasivo é que a superfície de desgaste tem pequenas ranhuras paralelas à direção do movimento relativo, com pequenos cavacos em espiral, circulares ou curvos e um pouco de pó.
b) Medidas para reduzir o desgaste abrasivo
O desgaste abrasivo é causado pela ação mecânica de partículas abrasivas na superfície do par de atrito. Portanto, as estratégias para reduzir ou eliminar o desgaste abrasivo podem ser abordadas sob os dois aspectos a seguir.
i) Reduzir a entrada de abrasivos
Evite que abrasivos externos entrem nos pares de atrito do equipamento mecânico e remova imediatamente os cavacos produzidos durante o processo de amaciamento.
As medidas específicas incluem a instalação de filtros de ar e filtros de combustível/óleo, a adição de dispositivos de vedação à prova de poeira, a instalação de magnetita, salas de coleta de cavacos e indicadores de contaminação de óleo no sistema de lubrificação e a limpeza e substituição regulares dos dispositivos de filtragem de ar, combustível e óleo.
ii) Aumentar a resistência ao desgaste das superfícies dos componentes
Em primeiro lugar, podem ser selecionados materiais com boa resistência ao desgaste.
Em segundo lugar, para componentes que exigem resistência ao desgaste e estão sujeitos a cargas de impacto, tratamento térmico e tratamento de superfície pode ser usado para melhorar as propriedades da superfície do material do componente, aumentar a dureza da superfície e se esforçar para exceder a dureza do abrasivo.
Em terceiro lugar, para componentes com requisitos de precisão menos rigorosos, as ligas resistentes ao desgaste podem ser soldadas na superfície de trabalho para melhorar a resistência ao desgaste.
3) Desgaste do adesivo
O desgaste adesivo refere-se ao tipo de desgaste causado pela transferência de material de uma superfície de atrito para outra durante o movimento relativo. Dependendo do grau de dano na superfície do par de atrito, o desgaste do adesivo pode ser classificado em cinco tipos: desgaste menor, manchas, arranhões, rasgos e gripagem.
① Mecanismo de desgaste do adesivo
Quando o par de atrito opera sob condições de carga pesada, o calor gerado pela lubrificação deficiente, pela alta velocidade de movimento relativo e pelo atrito não consegue se dissipar com rapidez suficiente, levando a temperaturas extremamente altas na superfície.
Em casos graves, a camada superficial do metal pode amolecer ou derreter, reduzindo a resistência da superfície. As saliências da superfície de alta pressão aderem umas às outras e são posteriormente arrancadas durante o movimento relativo. Isso faz com que o material seja transferido da superfície mais fraca para a superfície mais forte, causando danos catastróficos ao par de atrito, como gripagem ou arranhões.
② Medidas para reduzir o desgaste do adesivo
a. Controle a condição da superfície do par de atrito
Quanto mais limpa e lisa for a superfície de atrito, maior será a probabilidade de ocorrer desgaste do adesivo, especialmente se o rugosidade da superfície é muito pequeno. As superfícies metálicas geralmente têm filmes adsorvidos que podem ser rompidos por deformação plástica ou aumentos de temperatura de 100 a 200 ℃, o que pode levar ao desgaste do adesivo.
Para reduzir o desgaste do adesivo, um lubrificante adequado deve ser escolhido com base na carga, na temperatura, na velocidade e em outras condições de trabalho.
Os aditivos também podem ser adicionados ao lubrificante para estabelecer as condições de lubrificação necessárias. O oxigênio na atmosfera pode formar uma película protetora de óxido na superfície do metal, impedindo o contato direto e a adesão do metal, reduzindo o atrito e o desgaste.
b. Controle o Composição do material e microestrutura da superfície do par de atrito
É mais provável que o desgaste adesivo ocorra entre dois materiais metálicos com composições de materiais e microestruturas semelhantes, devido à forte tendência de formar soluções sólidas ou compostos intermetálicos.
Portanto, os materiais do par de atrito devem ser aqueles com menor tendência a formar soluções sólidas, o que significa que devem ter composições de materiais e estruturas cristalinas diferentes.
A cobertura de uma superfície do par de atrito com metais como chumbo, estanho, prata ou cobre, ou ligas macias, pode aumentar a resistência ao desgaste adesivo. O uso de materiais como metal Babbitt ou bronze de alumínio como material de superfície dos revestimentos de rolamentos pode melhorar sua resistência ao desgaste adesivo. Os pares de aço e ferro fundido também apresentam bom desempenho contra o desgaste adesivo.
c. Melhorar as condições de transferência de calor
Ao selecionar materiais com boa condutividade térmica e resfriar o par de atrito ou tomar medidas adequadas de dissipação de calor, a temperatura durante o movimento relativo do par de atrito pode ser reduzida, mantendo a resistência da superfície do par de atrito.
4) Desgaste por fadiga
O desgaste por fadiga refere-se ao fenômeno em que partículas microscópicas de um material caem devido a rachaduras por fadiga formadas sob tensão de contato cíclico em áreas localizadas da superfície do par de atrito. Dependendo do contato e do movimento relativo entre os pares de atrito, o desgaste por fadiga pode ser dividido em desgaste por fadiga por contato de rolamento e desgaste por fadiga por contato de deslizamento.
① Mecanismo de desgaste por fadiga
O processo de desgaste por fadiga é o processo destrutivo de formação e expansão de trincas, além da formação e do desprendimento de partículas microscópicas. O desgaste abrasivo e o desgaste adesivo estão relacionados ao contato direto com a superfície do par de atrito. Se um lubrificante separar as duas superfícies de atrito, esses dois mecanismos de desgaste não funcionarão.
No caso do desgaste por fadiga, mesmo que haja um lubrificante entre as superfícies de atrito e elas não entrem em contato direto, ele ainda pode ocorrer devido à tensão transmitida pela película de óleo lubrificante.
Diferentemente do desgaste abrasivo e do desgaste adesivo, o desgaste por fadiga não ocorre imediatamente, mas, após um determinado número de ciclos de tensão, partículas microscópicas caem, fazendo com que o par de atrito perca sua capacidade de trabalho. Os mecanismos de desgaste por fadiga podem ser divididos nos dois casos a seguir, com base no local de formação da trinca.
a. Desgaste por fadiga por contato com rolamento
A ocorrência de poços de profundidade variável com marcas de espinhos ou de pancadas (profundidade abaixo de 0,1 a 0,2 mm) ou o desprendimento de partículas em áreas maiores na superfície de pares de atrito de rolamento relativo, como rolamentos e engrenagens de transmissão, é causada pelo desgaste por fadiga de contato de rolamento, também conhecido como desgaste por pitting ou spalling.
b. Desgaste por fadiga por contato deslizante
Para dois objetos de contato deslizantes, a tensão de cisalhamento é máxima a uma profundidade de 0,786b abaixo da superfície (b é a metade da largura da área de contato plana), onde a deformação plástica é a mais grave. A deformação repetida sob cargas cíclicas enfraquecerá a resistência local na superfície do material e as rachaduras aparecerão primeiro aqui.
A ação combinada da tensão de cisalhamento causada pelo atrito de deslizamento e pela carga normal desloca a tensão de cisalhamento máxima de 0,786b para uma superfície mais profunda, resultando em desgaste por fadiga por deslizamento. A profundidade da camada descascada é normalmente de 0,2 a 0,4 mm.
② Estratégias para reduzir ou eliminar o desgaste por fadiga
As estratégias para reduzir ou eliminar o desgaste por fadiga envolvem o controle dos fatores que afetam a formação e a expansão de trincas, principalmente nos dois aspectos a seguir.
a. Seleção adequada do material e do tratamento térmico
A presença de inclusões não metálicas no aço pode facilmente causar concentração de tensão, e as bordas dessas inclusões têm maior probabilidade de formar rachaduras, reduzindo, assim, a vida útil do material à fadiga por contato. A microestrutura do material e os defeitos internos também afetam muito o desgaste.
Em geral, os grãos pequenos e uniformes e os carbonetos distribuídos de forma esférica melhoram a vida útil à fadiga do contato de laminação. Quando o teor de carbono em martensita é de cerca de 0,4%-0,5% sob as mesmas condições de carbonetos não dissolvidos, a resistência e a tenacidade do material são bem equilibradas, e a vida útil à fadiga por contato é alta.
Para não dissolvido carbonetos, o tratamento térmico adequado para torná-los menos, mais finos e uniformemente distribuídos pode ajudar a eliminar as trincas por fadiga. O aumento da dureza dentro de uma determinada faixa também aumentará a resistência à fadiga por contato.
Por exemplo, aço para rolamentos A dureza da superfície atinge sua capacidade máxima de desgaste antifadiga em torno de 62HRC. Para dentes de engrenagens, a faixa de dureza ideal é de 58 a 62HRC.
Além disso, a dureza correspondente entre dois corpos rolantes de contato também é importante. Por exemplo, nos rolamentos, é adequado que a pista e o elemento rolante tenham dureza semelhante ou que o elemento rolante seja cerca de 10% mais duro do que a pista.
b. Seleção adequada da rugosidade da superfície
A experiência mostra que reduzir adequadamente a rugosidade da superfície é uma maneira eficaz de melhorar a capacidade de desgaste antifadiga. Por exemplo, quando a rugosidade da superfície de um rolamento é reduzida de Ra 0,40μm para Ra 0,20μm, sua vida útil pode aumentar de 2 a 3 vezes; quando reduzida de Ra 0,20μm para Ra 0,10μm, a vida útil pode dobrar.
Entretanto, reduzi-la abaixo de Ra 0,05μm tem pouco impacto na extensão da vida útil. A exigência de rugosidade da superfície está relacionada à tensão de contato na superfície. Normalmente, quando a tensão de contato é alta ou a dureza da superfície é alta, é necessário um valor menor de rugosidade da superfície.
Além disso, o estado da tensão da superfície, o grau de precisão do ajuste e a natureza do óleo lubrificante podem afetar a taxa de desgaste por fadiga. Normalmente, a tensão excessiva na superfície, as folgas de encaixe muito pequenas ou muito grandes ou as substâncias corrosivas produzidas pelo óleo lubrificante durante o uso podem exacerbar o desgaste por fadiga.
5) Desgaste corrosivo
① Mecanismo de desgaste corrosivo
Durante o processo de atrito, os metais reagem simultaneamente de forma química ou eletroquímica com o meio circundante, causando a formação e o desprendimento de produtos de corrosão na superfície do metal. Esse fenômeno é chamado de desgaste corrosivo.
É um fenômeno de desgaste formado pela combinação de corrosão e desgaste mecânico, portanto, seu mecanismo é diferente do desgaste abrasivo, do desgaste adesivo e do desgaste por fadiga. É um processo de desgaste extremamente complexo que ocorre com frequência em ambientes úmidos ou de alta temperatura e é mais provável que ocorra em condições com meios especiais, como ácidos, álcalis e sais.
Dependendo do meio corrosivo e das propriedades do material, o desgaste corrosivo é geralmente dividido em duas categorias: desgaste por oxidação e desgaste corrosivo em meios especiais.
a. Desgaste por oxidação
Esse tipo de desgaste, conhecido como desgaste por oxidação, ocorre quando a película de óxido formada na superfície de atrito devido à ação do oxigênio no ar ou no lubrificante é rapidamente removida pelo atrito mecânico. A grande maioria dos metais usados na indústria pode formar uma película de óxido na superfície quando oxidada, e as propriedades dessas películas de óxido têm um impacto significativo no desgaste.
Se um filme de óxido denso e intacto, firmemente ligado ao substrato, for formado na superfície do metal e o filme tiver boa resistência ao desgaste, o desgaste será menor.
Entretanto, se a resistência ao desgaste do filme for ruim, o desgaste será severo. Por exemplo, tanto o alumínio quanto o aço inoxidável formam facilmente um filme de óxido, mas a resistência ao desgaste do filme de óxido na superfície do alumínio é ruim, enquanto a do aço inoxidável é boa.
b. Desgaste corrosivo em meios especiais
A forma de desgaste na qual os produtos de corrosão formados na superfície de atrito devido à ação de eletrólitos, como ácidos e álcalis no ambiente, são rapidamente removidos por atrito mecânico é chamada de desgaste corrosivo em meios especiais.
O mecanismo desse desgaste é semelhante ao do desgaste por oxidação, mas sua taxa de desgaste é muito maior. A natureza do meio, a temperatura ambiente, a resistência dos produtos de corrosão, a adesão e outros fatores têm um impacto significativo sobre a taxa de desgaste.
É muito provável que esse tipo de desgaste corrosivo ocorra, por exemplo, em bombas de transporte de fluidos, que, ao transportar fluidos corrosivos, especialmente fluidos que contêm partículas sólidas, todas as peças em contato com o fluido estarão sujeitas a desgaste corrosivo.
② Medidas para reduzir o desgaste corrosivo
a. Escolha do material correto e aplicação de tratamento antioxidante na superfície. Aços contendo elementos como cromo, níquel, molibdênio e tungstênio podem ser selecionados para aumentar a resistência ao desgaste por oxidação da superfície de atrito.
Alternativamente, tratamentos de fortalecimento, como injeção descascamento e prensagem por rolo, ou tratamento anódico, podem ser aplicados à superfície de atrito para formar uma estrutura densa ou um filme de óxido na superfície do metal, melhorando, assim, sua resistência ao desgaste por oxidação.
b. No caso de desgaste corrosivo sob a ação de meios específicos, a taxa de desgaste pode ser reduzida por meio do controle das condições de formação do meio corrosivo, da seleção de materiais resistentes ao desgaste adequados e da alteração da forma de ação do meio corrosivo.
6) Desgaste por atrito
O desgaste por atrito, que ocorre quando duas superfícies de contato fixas sofrem vibrações de pequena amplitude, manifesta-se principalmente em interfaces de componentes relativamente estacionárias, como superfícies de conexão de chaveta, superfícies de interferência ou de ajuste de transição, ou superfícies conectadas por parafusos ou rebites no corpo da máquina. Por isso, muitas vezes é ignorada.
O principal risco do desgaste por atrito é a diminuição da precisão do encaixe, juntamente com a redução da interferência das peças encaixadas por interferência e até mesmo o afrouxamento. Isso pode levar ao afrouxamento ou à separação das conexões e, em casos graves, causar acidentes. O desgaste por atrito também pode induzir a concentração de tensão, levando a fratura por fadiga dos conectores.
i) Mecanismo de desgaste por atrito
O desgaste por atrito é um tipo de desgaste composto que engloba o desgaste abrasivo, o desgaste adesivo e o desgaste oxidativo. Geralmente, ele se concentra em uma área local onde a tensão de contato faz com que saliências microscópicas na superfície de contato se deformem plasticamente e resultem em adesão ao metal.
Os pontos adesivos são cortados sob o efeito repetitivo de vibrações de pequena amplitude, e as superfícies cortadas oxidam. Como as superfícies de contato nunca perdem o contato, as partículas de desgaste não são facilmente expelidas. Essas partículas agem como abrasivos na superfície de contato devido às vibrações, tornando o desgaste por atrito uma combinação de desgaste adesivo, oxidativo e abrasivo.
ii) Medidas para reduzir ou eliminar o desgaste por atrito
A experiência prática indica que propriedades do materialA carga, o tamanho da amplitude e a temperatura são os principais fatores que afetam o desgaste por atrito. Portanto, as principais estratégias para reduzir ou eliminar o desgaste por atrito incluem as seguintes:
a) Melhorar as propriedades do material
A escolha de pares de materiais adequados e o aumento da dureza podem reduzir o desgaste por atrito. Geralmente, os materiais com boas propriedades antiadesivas também são resistentes ao desgaste por atrito, enquanto pares como alumínio com ferro fundido, alumínio com aço inoxidável e aço para ferramentas com aço inoxidável, que têm propriedades antiadesivas ruins, são mais suscetíveis ao desgaste por atrito.
O aumento da dureza da superfície do aço carbono de 180HV para 700HV pode reduzir o desgaste por atrito em 50%. Os tratamentos de sulfurização ou fosfatização da superfície e os revestimentos de politetrafluoretileno (PTFE) também são medidas eficazes para reduzir o desgaste por atrito.
b) Controle de carga e aumento da pré-tensão
Sob certas condições, a quantidade de desgaste por atrito aumenta com a carga, mas a taxa de aumento diminui continuamente. Após ultrapassar uma determinada carga crítica, o desgaste diminui. Portanto, o controle da pré-tensão ou da interferência dos encaixes de interferência pode reduzir o desgaste por atrito de forma eficaz.
c) Amplitude de controle
As experiências mostraram que, quando a amplitude é pequena, a taxa de desgaste também é pequena. No entanto, quando a amplitude está entre 50-150μm, a taxa de desgaste aumenta significativamente. Portanto, a amplitude deve ser controlada de forma eficaz dentro de 30μm.
d) Controle adequado da temperatura
Para aço de baixo carbono acima de 0°C, a quantidade de desgaste diminui gradualmente à medida que a temperatura aumenta. Uma diminuição repentina no desgaste ocorre a 150-200°C, mas se a temperatura continuar a subir, o desgaste aumenta. Quando a temperatura sobe de 135°C para 400°C, o desgaste pode aumentar em até 15 vezes. Para aço carbono médio, o ponto de inflexão no desgaste por atrito ocorre a 130°C sob condições constantes. Acima dessa temperatura, a quantidade de desgaste por atrito diminui significativamente.
e) Escolha o lubrificante adequado
As experiências mostram que os lubrificantes líquidos comuns não são eficazes na prevenção do desgaste por atrito. A graxa lubrificante com alta viscosidade, alto ponto de gota e forte resistência ao cisalhamento tem algum efeito na prevenção do desgaste por atrito. Os mais eficazes são os lubrificantes sólidos, como o MoS2.
7) Controle de desgaste
① Fatores de controle
Os fatores que afetam o desgaste são complexos, mas podem ser amplamente agrupados em quatro categorias: propriedades do material, condições operacionais, fatores geométricos e ambiente de trabalho, cada um dos quais engloba vários elementos específicos.
Notavelmente, nem todo processo de desgaste exige uma consideração abrangente desses fatores. Para uma determinada condição de desgaste, alguns fatores podem ser cruciais e exigir consideração, enquanto outros podem não ser significativos ou mesmo relevantes.
② Considerações gerais sobre a seleção de materiais para peças de desgaste
Independentemente das condições de desgaste, a seleção correta de materiais para controlar o desgaste da peça e garantir a qualidade do produto é fundamental. A primeira etapa da seleção do material correto envolve uma compreensão detalhada das condições operacionais e do ambiente da peça. Com base nisso, são determinados os requisitos gerais de desempenho da peça.
Em geral, esses requisitos gerais de desempenho podem ser divididos em duas categorias principais: requisitos de desempenho não tribológicos e requisitos de desempenho tribológicos. Os requisitos de desempenho não tribológicos podem ainda ser divididos em dois tipos: requisitos gerais de desempenho e requisitos especiais de desempenho.
Considere um rolamento deslizante como exemplo. Como uma peça mecânica, ele deve ter certa resistência, plasticidade, usinabilidade e custo-benefício, que são requisitos gerais para peças mecânicas.
No entanto, como um rolamento deslizante, ele também deve ter dureza adequada e boa condutividade térmica, que são requisitos especiais dentro dos requisitos de desempenho não tribológicos.
Obviamente, como um componente de atrito, o mais importante são os requisitos de desempenho tribológico, daí sua classificação separada. Esses requisitos normalmente incluem condições de danos à superfície, coeficiente de atrito, taxa de desgaste e limites operacionais.
As condições ou tendências de danos à superfície, no caso de desgaste por deslizamento, dependem principalmente da compatibilidade entre os materiais de emparelhamento. Conforme observado anteriormente, dois metais com alta solubilidade mútua podem aderir fortemente ou se soldar, causando arranhões ou aderências. Isso se aplica a ligas à base de ferro e de níquel, bem como a ligas de titânio e a ligas de alumínio. ligas de alumínio.
No entanto, materiais de alta dureza, como o aço temperado com dureza acima de 60 HRC, não estão sujeitos a essa restrição, o que significa que podem ser usados em condições de autoajuste.
Com relação ao coeficiente de atrito, em algumas situações, ele deve ser considerado especificamente, como nos dispositivos de freio, fixação dispositivos e alguns dispositivos de transmissão. Em geral, o coeficiente de atrito determina o desempenho dinâmico do sistema, a tensão da superfície do material, a temperatura da superfície e a potência exigida pelo sistema.
Quanto à taxa de desgaste, ela influencia diretamente a vida útil da peça, e sua importância na seleção do material é evidente. É importante enfatizar que os mecanismos de desgaste sob diferentes condições de operação podem variar muito.
Para reduzir a taxa de desgaste de diferentes mecanismos ou tipos de desgaste, os requisitos de desempenho do material não são totalmente os mesmos. Portanto, um ponto crucial na escolha de materiais para peças de desgaste é determinar primeiro o mecanismo de desgaste dominante.
Danos por corrosão em peças referem-se ao fenômeno de perda de material da superfície, destruição da qualidade da superfície e danos à estrutura interna do cristal causados pela reação química ou eletroquímica entre materiais metálicos e o meio circundante, levando, por fim, à falha da peça.
O dano por corrosão de peças metálicas tem as seguintes características: o dano sempre começa na camada superficial do metal, muitas vezes acompanhado de alterações externas, como buracos, manchas e rupturas. O metal danificado se transforma em compostos, como óxidos ou hidróxidos, formando substâncias corrosivas parcialmente aderidas à superfície do metal, como uma camada de óxido de ferro aderida a uma peça enferrujada. chapa de aço.
1) Tipos de corrosão Danos
Com base no mecanismo de interação entre o metal e o meio, o dano por corrosão das peças mecânicas pode ser dividido em duas categorias principais: corrosão química e corrosão eletroquímica.
① Corrosão química de peças mecânicas
A corrosão química refere-se à corrosão causada pela reação química entre o metal e o meio sem a geração de correntes elétricas, quando o meio é não condutor.
Os meios que causam corrosão química geralmente assumem duas formas: corrosão gasosa, que ocorre no ar seco, gases de alta temperatura e outros meios; e corrosão em soluções não eletrolíticas, que ocorre em líquidos orgânicos, gasolina, óleos lubrificantes e outros meios.
Eles sofrem reações químicas para formar uma película superficial quando em contato com o metal, causando a corrosão das peças à medida que a película cai e se regenera constantemente.
A maioria dos metais pode se oxidar espontaneamente no ar em temperatura ambiente. No entanto, quando uma camada de óxido se forma na superfície, se ela puder isolar efetivamente a transferência de substâncias entre o metal e o meio, ela se tornará uma película protetora. Se a camada de óxido não conseguir impedir efetivamente a reação de oxidação, o metal continuará a ser oxidado e sofrerá danos por corrosão.
② Corrosão eletroquímica de peças metálicas
A corrosão eletroquímica ocorre quando os metais entram em contato com substâncias eletrolíticas. A maior parte da corrosão de metais se enquadra na corrosão eletroquímica. A característica da corrosão eletroquímica de metais é que o meio que causa a corrosão é um eletrólito condutor, com correntes elétricas geradas durante o processo de corrosão. A corrosão eletroquímica é mais comum e significativamente mais potente do que a corrosão química.
2) Estratégias para reduzir ou eliminar os danos causados pela corrosão em peças mecânicas
① Seleção adequada de materiais
Escolha materiais resistentes à corrosão adequados de acordo com as condições ambientais e de uso, como aços-liga contendo elementos como níquel, cromo, alumínio, silício, titânio, etc. Se possível, tente usar materiais como náilon, plástico e cerâmica.
② Projeto estrutural racional
Ao projetar estruturas de peças, busque condições uniformes em toda a área, obtendo um projeto racional, formato simplificado e rugosidade superficial adequada. O contato entre metais com diferenças significativas de potencial deve ser evitado, assim como a concentração de tensão estrutural, a tensão térmica, a estagnação e o acúmulo de fluidos, o superaquecimento local e fenômenos semelhantes.
③ Aplicação de revestimento protetor
Cubra a superfície do metal com uma camada protetora de metal resistente à corrosão, como camadas galvanizadas, cromadas ou revestidas com molibdênio, para isolar o metal do meio e evitar a corrosão. Não metálico camadas protetoras e camadas protetoras químicas, como tintas à base de óleo, cloreto de polivinila, fibra de vidro etc., também podem ser aplicadas.
Como alternativa, um filme fino de composto pode ser coberto na superfície do metal usando métodos químicos ou eletroquímicos, como fosfatização, azulamento, passivação, oxidação etc.
④ Proteção eletroquímica
A corrosão eletroquímica é causada pela formação de uma região anódica e catódica em uma solução de eletrólito metálico, criando uma certa diferença de potencial e formando uma bateria química. A proteção eletroquímica envolve a polarização das peças mecânicas a serem protegidas com uma corrente contínua para eliminar essa diferença de potencial.
Quando um determinado potencial é atingido, a corrosão do metal protegido pode ser minimizada ou até mesmo eliminada. Esse método exige que o meio seja condutor e contínuo.
⑤ Adição de inibidores de corrosão
A adição de uma pequena quantidade de inibidores de corrosão ao meio corrosivo pode reduzir a corrosão. Dependendo de suas propriedades químicas, os inibidores de corrosão são divididos em tipos inorgânicos e orgânicos.
Os inibidores inorgânicos podem formar uma camada protetora na superfície do metal, isolando-o do meio, como dicromato de potássio, nitrato de sódio, sulfito de sódio, etc. Os compostos orgânicos podem se adsorver na superfície do metal, reduzindo a dissolução do metal e inibindo as reações de redução, atenuando assim a corrosão do metal.
Os exemplos incluem sais de amina, ágar, cola animal, alcaloides etc. Ao usar inibidores de corrosão para anticorrosão, deve-se dar atenção especial ao tipo, à concentração e ao tempo de ação.
⑥ Alteração das condições ambientais
Esse método envolve a remoção de substâncias corrosivas do ambiente, como ventilação forçada, desumidificação ou remoção de gases nocivos, como o dióxido de enxofre, para reduzir os danos causados pela corrosão.
1) Tipos de fratura
Uma fratura refere-se à quebra de uma peça após ciclos repetidos de estresse ou carga de energia devido a determinados fatores. A superfície formada após a fratura de uma peça é chamada de superfície de fratura. Há muitos tipos de fraturas, intimamente relacionados à causa da fratura, dos quais cinco tipos são distinguidos na engenharia.
① Fratura por sobrecarga
Esse tipo de fratura ocorre quando uma força externa excede a tensão limite que a seção transversal crítica de uma peça pode suportar. A superfície da fratura é semelhante à superfície da fratura em um teste de tração de material. Para materiais dúcteis, como o aço, há uma deformação plástica perceptível antes da fratura, e a superfície da fratura exibe um estrangulamento, com aparência de cone em forma de taça, conhecida como fratura dúctil.
A causa da falha deve ser analisada a partir de aspectos como projeto, material, processo, carga operacional e ambiente. Em materiais frágeis como o ferro fundido, há pouca ou nenhuma deformação plástica antes da fratura, e a fratura se desenvolve muito rapidamente.
A superfície da fratura é lisa, brilhante e perpendicular à tensão normal, conhecida como fratura frágil. Como não há precursores óbvios para a fratura frágil, a ocorrência de acidentes é repentina, o que a torna uma forma muito perigosa de dano por fratura. Atualmente, a maior parte das pesquisas sobre fratura concentra-se na fratura frágil.
② Fratura por corrosão
Esse tipo de fratura ocorre quando uma peça, sob a influência de meios corrosivos, experimenta uma tensão alternada inferior à sua resistência à tração, levando a uma fratura ao longo do tempo. A aparência macroscópica da superfície da fratura exibe características frágeis, mesmo em materiais dúcteis.
As rachaduras geralmente se originam na superfície e têm várias origens. As características de corrosão podem ser observadas na superfície da fratura.
③ Fratura frágil de baixa tensão
Há dois tipos: um é quando processos de fabricação inadequados ou baixas temperaturas do ambiente operacional tornam o material frágil, levando à fratura frágil sob baixa tensão.
Exemplos comuns são a fragilidade por têmpera e a fragilidade por baixa temperatura no aço. O outro tipo é a fratura frágil induzida por hidrogênio, que ocorre quando uma peça se fratura sob tensão inferior ao limite de escoamento do material devido à influência do hidrogênio.
A origem da rachadura na fratura frágil induzida por hidrogênio está logo abaixo da superfície, e não é um ponto único, mas uma pequena área. A área de propagação da trinca aparece como partículas granuladas oxidadas, contrastando nitidamente com a área da fratura, e a superfície da fratura é macroscopicamente lisa.
④ Fratura por fluência
Quando uma peça metálica é submetida a temperatura e tensão constantes por um longo período, a deformação plástica ocorre lentamente, mesmo sob tensão inferior ao limite de escoamento do material, o que acaba levando à fratura da peça.
Há uma deformação significativa perto da superfície da fratura por fluência, juntamente com muitas rachaduras, principalmente fraturas intergranulares. A superfície da fratura tem uma película de óxido e, às vezes, cavidades de fluência também podem ser observadas.
⑤ Fratura por fadiga
Uma fratura por fadiga é um fenômeno de fratura induzido após um determinado número de cargas cíclicas ou tensões alternadas na peça de metal. Na falha de peças mecânicas, as fraturas por fadiga representam uma grande proporção, em torno de 50% a 80%.
Eixos, engrenagens, bielas de motores de combustão interna e outros são submetidos a cargas alternadas, e a maioria de suas fraturas são fraturas por fadiga.
As características macroscópicas das superfícies de fratura por fadiga podem ser claramente divididas em três regiões: a área de origem da fadiga, a área de propagação da trinca por fadiga e a área de fratura instantânea. A área de origem da fadiga é onde a trinca de fadiga se forma inicialmente, geralmente ocorrendo na superfície da peça.
No entanto, se a superfície do material estiver endurecida ou se houver defeitos internos, ela também poderá ocorrer logo abaixo da superfície ou no interior da peça. A área de origem da fadiga geralmente é uma pequena região com uma superfície lisa e limpa, onde as marcas de praia não são evidentes.
A característica mais notável da área de propagação da trinca por fadiga são as estrias de fadiga macroscópicas e as linhas de fadiga microscópicas. As estrias de fadiga formam, grosso modo, círculos concêntricos ou arcos em torno da origem da fadiga, expandindo-se para fora como ondulações na água, perpendicularmente à direção de propagação da trinca.
A área de fratura instantânea é a região de fratura rápida que ocorre quando a trinca por fadiga se expande até um tamanho crítico. Sua característica macroscópica é semelhante à região de fratura rápida e aos lábios de cisalhamento na carga estática fratura por tração.
As aparências macroscópicas de vários tipos de superfícies de fratura são mostradas nas Figuras 1 a 4. Por meio do estudo das superfícies de fratura de peças quebradas, é possível inferir a natureza e o tipo de fratura e descobrir a causa do dano, de modo que medidas preventivas possam ser tomadas.
2) Análise da falha de fratura e suas contramedidas
①Análise de falha de fratura - As etapas são as seguintes:
a. Investigação de campo
Após a ocorrência de uma fratura, é importante investigar e registrar prontamente as circunstâncias antes e depois da fratura, inclusive tirando fotos ou vídeos, se necessário. Os fragmentos da peça quebrada devem ser cuidadosamente preservados para evitar oxidação, corrosão e contaminação.
Eles não devem ser movidos ou limpos até que as características da fratura tenham sido identificadas e fotografadas. As condições de trabalho, a situação operacional e o ambiente ao redor no momento também devem ser cuidadosamente investigados e registrados.
b. Análise do componente de falha primária
Quando um componente-chave fratura, isso pode levar à quebra de outros componentes associados. Nesses casos, é fundamental estabelecer uma ordem clara de eventos e identificar com precisão o componente primário da fratura, pois, se isso não for feito, os resultados da análise poderão ser equivocados.
O componente de falha primária pode ser quebrado, e seus fragmentos devem ser coletados e remontados para identificar a primeira rachadura, que é a principal.
Comece com uma análise macroscópica da fratura, observando e analisando a fratura a olho nu ou com uma lupa de baixa potência de 20x ou menos. Antes da análise, limpe todas as manchas de óleo da peça danificada.
A ferrugem na fratura pode ser removida quimicamente ou eletroquimicamente para remover a camada de óxido. Observe cuidadosamente a morfologia da fratura, a localização da trinca e a relação entre a fratura e a direção da deformação para determinar a relação entre a trinca e as forças envolvidas e a localização da origem da trinca.
Identificar a causa e a natureza da fratura para fornecer uma base para a análise microscópica.
Em seguida, faça uma análise microscópica da fratura usando um microscópio metalográfico ou um microscópio eletrônico para analisar melhor a relação entre a morfologia e a microestrutura da fratura; as mudanças nas regiões microscópicas durante o processo de fratura; a natureza, a forma e a distribuição da estrutura metalográfica e das inclusões da fratura; juntamente com a microdureza e a origem da trinca.
d. Inspeção
Realize uma inspeção da estrutura metalográfica, da composição química e das propriedades mecânicas para verificar se há defeitos macroscópicos ou microscópicos no material, a distribuição e o desenvolvimento de rachaduras e se a estrutura metalográfica está normal. Verifique se a composição química do metal atende aos requisitos e se suas propriedades mecânicas regulares são satisfatórias.
e. Determinar a causa da falha
Ao determinar a causa da falha de uma peça, considere fatores como o material da peça, o processo de fabricação, a condição de carga, a qualidade da montagem, os anos de uso, o meio e a temperatura no ambiente de trabalho e a condição de uso de peças semelhantes. Combine esses fatores com as características macroscópicas e microscópicas da fratura para fazer um julgamento preciso e identificar as causas primárias e secundárias da falha da fratura.
②Determinar as contramedidas
Depois de identificar a causa da falha da fratura, considere as contramedidas a partir das seguintes perspectivas:
a. Projeto
Durante o projeto estrutural da peça, tente minimizar a concentração de tensão e escolha materiais razoavelmente de acordo com o meio ambiente, a temperatura e a natureza da carga.
b. Processo
Os tratamentos de reforço de superfície podem aumentar significativamente a vida útil das peças em caso de fadiga, e os revestimentos de superfície adequados podem evitar fraturas frágeis causadas por impurezas. Durante o tratamento térmico de determinados materiais, a introdução de um gás protetor no forno pode melhorar muito suas propriedades.
c. Instalação e uso
Primeiro, garanta a instalação correta para evitar estresse e vibração adicionais e evite que peças importantes sofram choques ou arranhões. Em segundo lugar, preste atenção ao uso adequado, proteja o ambiente operacional do equipamento, evite a corrosão causada por meios corrosivos e evite diferenças excessivas de temperatura em diferentes partes do item. Por exemplo, alguns equipamentos precisam ficar inativos em baixa velocidade por um tempo durante a produção no inverno e somente depois que todas as peças estiverem pré-aquecidas é que poderão operar sob carga.
1) Conceito básico de deformação de componentes
Durante a operação de equipamentos mecânicos, a deformação refere-se a mudanças no tamanho ou na forma de um componente devido a forças aplicadas. A deformação excessiva é um tipo importante de falha mecânica e um sinal claro de fratura dúctil.
Alguns componentes mecânicos, devido à deformação, podem causar cargas adicionais nas peças montadas, acelerar o desgaste, afetar as inter-relações entre vários componentes ou até mesmo levar a resultados catastróficos, como fraturas.
Por exemplo, a deformação, como a flexão de vários eixos de transmissão, a deflexão ou torção da viga principal de um guindaste de ponte, a deformação torcional da viga principal de um carro ou a deformação de componentes básicos, como blocos de cilindros ou carcaças de caixas de câmbio, pode comprometer a precisão da posição entre eles. Se a quantidade de deformação exceder os limites permitidos, o componente perderá sua função designada.
2) Tipos de deformação da peça
① Deformação elástica de metais
A deformação elástica refere-se à parte da deformação de um metal que pode se recuperar totalmente após a remoção de forças externas.
O mecanismo da deformação elástica é que os átomos no cristal se desviam de suas posições de equilíbrio originais sob forças externas, causando alterações na distância entre os átomos e, portanto, levando ao alongamento ou à torção da estrutura do cristal.
Portanto, a quantidade de deformação elástica é muito pequena, geralmente não excedendo 0,10% a 1,0% do comprimento original do material. Além disso, os metais obedecem à lei de Hooke dentro da faixa de deformação elástica, ou seja, a tensão é diretamente proporcional à deformação.
Muitos materiais metálicos sofrerão deformação elástica retardada sob tensões abaixo do limite elástico. Sob uma determinada magnitude de tensão, o corpo de prova produzirá uma determinada deformação de equilíbrio.
Entretanto, essa deformação de equilíbrio não ocorre instantaneamente sob tensão, mas requer um período suficientemente longo de tensão para se desenvolver completamente. Depois que o estresse é removido, a deformação de equilíbrio não desaparece instantaneamente; ela requer um período de tempo suficiente para desaparecer completamente.
O fenômeno em que a deformação de equilíbrio fica atrás da tensão quando o material sofre deformação elástica é conhecido como fenômeno de atraso de elasticidade, também chamado de efeito residual elástico.
Peças como virabrequins que foram submetidas a endireitamento a frio voltarão a se dobrar após um período de tempo, um fenômeno causado pelo efeito residual elástico. A maneira de eliminar o efeito residual elástico é por meio de recozimentoA temperatura de recozimento das peças de aço padrão é de 300 a 450°C.
Se uma peça metálica sofrer deformação elástica excessiva além da tolerância do projeto durante seu uso, isso afetará a operação normal da peça. Por exemplo, durante a operação de um eixo de transmissão, a deformação elástica excessiva pode levar à deterioração da engrenagem no eixo, afetando a vida útil da engrenagem e do rolamento de roletes que a suporta.
A deformação elástica excessiva da guia ou do fuso de uma máquina-ferramenta causará uma diminuição na precisão da usinagem ou até mesmo não atenderá aos requisitos de precisão da usinagem. Portanto, é fundamental evitar a deformação elástica excessiva na operação de equipamentos mecânicos.
② Deformação plástica de metais
A deformação plástica refere-se à deformação permanente de um metal que não pode ser recuperada após a remoção de forças externas.
A maioria dos metais em uso real é policristalina, e a maioria é de ligas. Devido à existência de limites de grão em policristais, às diferentes orientações de cada grão e à presença de átomos de soluto e diferentes fases em ligas, eles não apenas impedem e restringem a deformação de cada grão, mas também dificultam muito o movimento de deslocamentos.
Portanto, a resistência à deformação dos policristais é maior do que a dos cristais simples, tornando a deformação mais complexa. A partir disso, pode-se observar que quanto mais fino o grão, mais limites de grão existem por unidade de volume, portanto, a resistência à deformação plástica é maior, o que significa maior resistência.
A deformação plástica de materiais metálicos causará mudanças em sua estrutura organizacional e em suas propriedades. A grande deformação plástica destruirá a isotropia dos policristais, exibindo anisotropia; ela também causará endurecimento por trabalho nos metais.
Ao mesmo tempo, devido às diferenças nas orientações dos grãos e ao efeito de bloqueio dos limites dos grãos, a deformação de cada grão e dentro de cada grão durante a deformação plástica dos policristais é desigual.
Portanto, depois que a força externa é removida, a recuperação elástica de cada grão é diferente, o que leva à geração de tensão interna ou tensão residual no metal. Além disso, a deformação plástica aumenta a reatividade dos átomos, causando uma diminuição na resistência à corrosão do metal.
A deformação plástica leva a alterações nas dimensões e formas de várias partes de componentes mecânicos, o que resultará em uma série de consequências adversas. Por exemplo, a flexão plástica de um fuso de máquina-ferramenta não garantirá a precisão da usinagem, levando a um aumento na taxa de rejeição e podendo até mesmo tornar o fuso inoperante.
Embora a deformação plástica local de uma peça não cause falhas tão obviamente quanto a deformação plástica geral, ela também é uma causa importante de falha da peça. As conexões de chaveta, as conexões estriadas, os batentes e os pinos, devido ao efeito da pressão estática, geralmente causam deformação plástica local na superfície de contato de uma ou de ambas as peças correspondentes.
À medida que a quantidade de deformação da extrusão aumenta, especialmente para as peças que podem se mover em sentido inverso, isso pode levar a impactos, intensificando o processo de quebra da relação de acoplamento original, o que, por sua vez, leva à falha mecânica da peça.
3) Razões para a deformação da peça
As principais causas da deformação da peça são as seguintes:
1) Estresse no trabalho
Quando a tensão de trabalho, causada por cargas externas, exceder o limite de escoamento do material da peça, ocorrerá a deformação permanente da peça.
2) Temperatura de trabalho
À medida que a temperatura aumenta, as vibrações térmicas atômicas no material metálico se intensificam, a resistência crítica ao cisalhamento diminui e a deformação por deslizamento ocorre mais facilmente, reduzindo o limite de escoamento do material. Ou, se a peça for aquecida de forma desigual com diferenças significativas de temperatura, grandes tensões térmicas podem causar deformação.
3) Residual Estresse interno
As peças sofrem tensão interna residual durante os processos de fabricação bruta e de usinagem, o que afeta sua resistência estática e estabilidade dimensional. Isso não apenas diminui o limite elástico da peça, mas também leva à deformação plástica que reduz a tensão interna.
4) Defeitos de material interno
Impurezas internas, pontos duros e distribuição desigual de tensão no material podem causar a deformação da peça durante o uso. É importante observar que a deformação da peça não ocorre necessariamente de uma só vez sob a influência de um único fator. Em vez disso, geralmente é o resultado cumulativo de vários fatores agindo em conjunto.
Portanto, para evitar a deformação da peça, devem ser tomadas medidas desde o projeto, o processo de fabricação, o uso, a manutenção e o reparo para evitar e eliminar os fatores acima, mantendo assim a deformação da peça dentro de limites aceitáveis.
Durante o uso, a deformação das peças é inevitável. Portanto, durante as grandes revisões de equipamentos, não é suficiente verificar apenas o desgaste das superfícies de contato. A precisão posicional também deve ser cuidadosamente inspecionada e reparada, especialmente no caso de máquinas que passam por sua primeira grande revisão.
Deve-se dar atenção à inspeção e ao reparo da deformação, pois a deformação das peças sob a influência do estresse interno geralmente se completa em 12 a 20 meses.
4) Estratégias para prevenir e reduzir a deformação de peças mecânicas
Na produção real, a deformação de peças mecânicas é inevitável. As causas da deformação são multifacetadas, portanto, as medidas para atenuar a deformação devem considerar aspectos como projeto, processamento, reparo e uso.
i) Projeto
Ao projetar, não apenas a resistência das peças deve ser considerada, mas também a rigidez das peças, juntamente com questões relacionadas à fabricação, montagem, uso, desmontagem e reparo.
a. Escolha o material adequado, levando em conta o desempenho do processo, como a fluidez e o encolhimento da fundição; a forjabilidade e a propriedade de forjamento a frio; a tendência de trincas a frio e a quente da soldagem; a usinabilidade da usinagem; a temperabilidade e a fragilidade do tratamento térmico, etc.
b. Selecione a estrutura adequada, organize os componentes de forma lógica e melhore as condições de estresse das peças. Por exemplo, evite cantos e bordas afiados, substitua-os por cantos arredondados, chanfros, faça furos de processo ou engrosse as peças em áreas com diferenças significativas de espessura; organize bem a posição dos furos, troque os furos cegos por furos passantes; para peças de formato complexo, considere o uso de uma estrutura combinada, estrutura embutida etc.
c. No projeto, também deve ser dada atenção à aplicação de novas tecnologias, novos processos e novos materiaispara reduzir o estresse interno e a deformação durante a fabricação.
ii) Processamento
Uma série de medidas de processo deve ser tomada durante o processamento para evitar e reduzir a deformação.
a. O tratamento de envelhecimento deve ser aplicado à matéria-prima para eliminar a tensão residual.
b. Ao formular o procedimento de processamento de peças mecânicas, devem ser adotadas medidas para reduzir a deformação na organização das operações e etapas, bem como nos equipamentos e operações do processo. Por exemplo, seguindo o princípio de separar o processamento bruto do fino, deixe um tempo de armazenamento entre eles para facilitar a eliminação do estresse interno.
c. A conversão de referências deve ser minimizada durante o processamento e o reparo de peças mecânicas, tente manter a referência do processo para uso no reparo e reduza os erros causados por referências não uniformes durante o processamento do reparo.
Para peças que passaram por tratamento térmico, é necessário prestar atenção à reserva de permissão de usinagem, ao ajuste das dimensões de usinagem e à pré-deformação.
Após entender o padrão de deformação das peças, a deformação reversa pode ser adicionada antecipadamente, o que pode ser neutralizado após o tratamento térmico; a tensão também pode ser pré-adicionada ou a geração e a alteração da tensão podem ser controladas, de modo que a deformação final atenda aos requisitos e o objetivo de reduzir a deformação seja alcançado.
iii) Reparo
a. Para minimizar a tensão e a deformação causadas durante o reparo, não basta apenas verificar a condição de desgaste da superfície correspondente durante os principais reparos mecânicos; a precisão posicional de cada uma delas também deve ser cuidadosamente inspecionada e reparada.
b. Devem ser estabelecidos padrões razoáveis de reparo, e ferramentas especiais, ferramentas de inspeção e ferramentas de controle simples, confiáveis e fáceis de operar. Ferramentas de medição deve ser projetado. Ao mesmo tempo, a promoção de novas tecnologias e processos de reparo deve ser enfatizada.
iv) Uso
a. Fortaleça o gerenciamento de equipamentos, aplique rigorosamente os procedimentos de operação de segurança, intensifique a inspeção e a manutenção de equipamentos mecânicos para evitar sobrecarga e superaquecimento localizado.
b. Também é importante instalar corretamente o equipamento. As máquinas-ferramentas de precisão não devem ser usadas para usinagem de desbaste. Armazene adequadamente as peças sobressalentes e os acessórios.
Influência de vários fatores durante o uso
Os equipamentos mecânicos se deterioram ou envelhecem gradualmente devido a vários fatores durante o uso, levando a problemas de funcionamento ou até mesmo à perda da funcionalidade pretendida. Os principais fatores externos são os seguintes:
Como fundador do MachineMFG, dediquei mais de uma década de minha carreira ao setor de metalurgia. Minha vasta experiência permitiu que eu me tornasse um especialista nas áreas de fabricação de chapas metálicas, usinagem, engenharia mecânica e máquinas-ferramentas para metais. Estou sempre pensando, lendo e escrevendo sobre esses assuntos, esforçando-me constantemente para permanecer na vanguarda do meu campo. Permita que meu conhecimento e experiência sejam um trunfo para sua empresa.
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