ترجمه مکانیزم سایش ماکرو مکانیکی

توضیحات

 عنوان فارسی: ترجمه مکانیزم سایش ماکرو مکانیکی

عنوان انگلیسی مقاله:

Macromechanical wear mechanisms

مکانیزم های سایش ماکرو مکانیکی می توانند با استفاده از نمایش طرحواره مشابه برای موقعیت های تماسی تریبیولوژیکی معمولی تحلیل گردد که برای مطالعه مکانیسم های اصطکاکی استفاده می شده است(شکل 3.37). دوازده موقعیت متفاوت می توانند برای نمایش هشت مکانیسم مشخصه سایش گروه بندی شود، همانطور که در شکل 3.49 نشان داده شده است.تغییر شکل پلاستیک. هنگامی که یک نوار لغزنده سخت در یک پوشش ضخیم نرم حرکت می کند که به اندازه کافی برای حمل بار سفت است، نتیجه یک شیار در پوشش خواهد بود همانطور که در شکل 3.49a نشان داده شده است. حذف ماده می تواند بوسیله هندسه تماسی تخمین زده شود.موقعیت از نقطه نظر سایش بسیار شبیه به تماس با یک شخم زن سخت لغزنده در یک توده ماده نرم است. آن نوع تماس در بسیاری متون کتاب تریبیولوژی مورد بحث قرار گرفته شده است برای مثال کتاب Hokkirigawa و Kato و در بخش 3.1.4 اشاره شده است.

تغییر شکل پلاستیک به صورت مکانیسم سایش اصلی مشاهده شده است وقتی که یک لغزنده روی یک سطح تخت پوشیده شده با لایه ای از طلا حرکت کرده است. Tangena و همکارانش تنش های وون میسز متوسط شده در پهنا و عمق لایه گذاری با حجم سایش را مرتبط ساختند، که ازمدل تئوری مبتنی بر فرسودگی چرخش کم استفاده می کند.با استفاده از محاسبات المان ریز آنها نشان دادند که هندسه سیستم، خصوصیات مکانیکی زیر لایه و بار تماسی تغییر شکل لایه بالایی را معین می کند. نظریه توسط نتایج تجربی تائید می شد(شکل 3.50) که نشان دادند که اگر متوسط تنش وون میسز بالای تنش حاصل از الیه گذاری باشد، سایش فوق العاده افزایش یافته است، که اهمیت تغییر شکل پلاستیک را در فیلم نشان می دهد. اگر سطح لغزنده پیش تر بررسی شده سخت باشد یا اگر خرده ها به تماس آورده شوند، نتیجه این خواهد بود که خرده های گیر افتاده یا نامطبوع میکرو شخم و میکروشیارهایی در شیار اصلی موجب می شود. این اثر می تواند محاسبه شود اما اثرش در سایش اصلی به صورت طبیعی تنها جزئی نیست. به همراه یک مدل تئوری El-Sherbiny و Salem نشان دادند که سایش بسته به بافت سطح سیستم ظاهر می شود تا به خصوصیات ماده ای در حین سایش اولیه وقتی که سختی های مخروطی لایه گذاری سطح نرم را شخم زنی می کند.سایش چسبیده و فرسوده.سایش چسبیده تا حدودی در بسیاری مکان های تماسی حاضر می باشد. حتی اگر همه دیگر مکانیسم های با طرح تریبیولوژی خوبی ازبین رفته باشند برخی سایش های چسبیده هنوز وجود خواهند داشت. سایش چسبیده نوعی از یک کره سخت لغزیده روی یک لایه گذاری سخت یا روی یک زیر لایه سخت پوشیده شده با یک لایه گذاری نرم نازک می باشد همانطور که در شکل 3.49b نشان داده شده است.بار حمل کننده ظرفیت فیلم های نرم با کاهش ضخامت فیلم زیاد می شود و فیلم های نازک تر بخاطر فضای حقیقی کوچکتر تماس مقاومت بهتری به سایش چسبیده دارند. یک فیلم نرم نازک در تماس لغزنده ما بین دو سطح سخت اعمال می شوند تا مقاومت سایشی تماس را بهبود بخشند. برای مثال استفاده از لایه گذاری نقره 2pm ضخیم تر روی یک سرامیک تخت  زیرونیکا که بر روی گوی سرامیکی می لغزد می تواند سایش گوی را با فاکتورهای 5 تا 3300 کاهش دهد و سایش لایه گذاری تخت غیر قابل اندازه گیری بود.فرآیند سایش برای لایه گذاری های نازک نرم به طور کلی پیچیده است. اغلب، مخصوصا برای لایه گذاری های پلیمری نازک، مکانیسم های سایش ترکیبی از سایش چسبیده و تغییر شکل پلاستیکی تکراری است. این بوسیله Fusaro برای فیلم های فلوراید گرافیت پلی آمید پیوندی و بوسیله Yamada و همکارانش  برای پلی تترا فلورو اتیلن (PTFE) مشاهده شده است. به علاوه سایش فرسوده ممکن است بسته به ماده فیلم وارد گردد.Yamada و همکارانش جداسازی فیلم های نازک را از رد سایش بعد از تعدادی عبور برای فیلم های PTFE و جداسازی خرده های سایش ورقه مانند برای فیلم های پلی آمید مشاهده کردند. شرایط سایش فرسوده و چسبیده بوسیله ذراتی مشاهده شد که باعث شخم زنی و تغییر شکل بیشتر پلاستیک را باعث شدند.  این مکانیسم به صورت تجربی بوسیله Jahanmir و Suh برای فلزات طلا، نقره، نیکل و کادمیوم نمایش داده شده است. آنها فهمیدند که برای یک ضخامت فیلمی بهینه از یک پیکومتر کاهش در نرخ سایش می تواند حتی بیشتر از دومرتبه از اندازه نشان داده شده دز شکل 4.27 برای لایه گذاری نیکل روی فولاد باشد. لایه نشانی های طلا، نیکل و کادمیم تنها در هوای بی اثر موثر گزارش شده است، اما نقره همچنین در هوا هم موثر بود.