KÁRELEMZÉS, TÖRÉSEK GAZDASÁGI KIHATÁSAI LENKEYNÉ BIRÓ GYÖNGYVÉR, ASM VIDEÓ SOROZAT. Miskolci Egyetem

KÁRELEMZÉS, TÖRÉSEK GAZDASÁGI KIHATÁSAI

E/$'È62.$.È5(/(0=e6(/9(,5/ ASM VIDEÓ SOROZAT

LENKEYNÉ BIRÓ GYÖNGYVÉR, Miskolci Egyetem

Készült: a TEMPUS S_JEP_11271 projekt támogatásával Miskolc - 1997 -

ASM videó sorozat

(O DGiVRN D NiUHOHP]pV HOYHLU O

(O V]y

ELSZÓ 0LQGHQW|UWpQHOPLNRUV]DNIHMOGpVpQHNPHJYDQDPDJDKDMWyHUHMH0tJD;,;században DWXGRPiQ\HOUHKDODGiViWHJ\pUWHOP&HQDYDV~WLN|]OHNHGpVUREEDQiVV]HU&HOWHUMHGpVHKDWRWWDiW (évente átlagosan 10.000 km hosszágban építettek új vasútvonalakat), addig jelen korunkban a PLNURHOHNWURQLND DGWD OHKHWVpJHN V]WWpN iW D PLQGHQQDSMDLQNDW tJ\ D P&V]DNL pOHWQNHW LV V]ROJiOWDWYD DQQDN IHMOGpVpKH] V]NVpJHV KDMWyHUW ( NpW SHULyGXV IHMOGpVpQHN VDMiWRVViJDL természetesen megmutatkoztak a társadalmi struktúra formálódásában is. Az elmúlt században NLDODNXOW D QDJ\]HPL PXQNiVViJ PHJYDOyVXOW D WNH NRQFHQWUiFLyMD pV OpWUHM|WW D reál GRPLQiQVDQ D P&V]DNL WXGRPiQ\ P&YHOLQHN QpSHV WiERUD (] XWyEELDN NLYtYWiN PDJXNQDN D széles társadalmi elismertséget, hisz tevékenységük közvetlenül hozzájárult a társadalom látható IHMOGpVpKH] 1DSMDLQN VDMiWRVViJD D] információs társadalom kialakulása, amelyben a PLNURHOHNWURQLNDLHOHPHNIHMOGpVHiWV]|YLDPLQGHQQDSLpOHWQNWHYpNHQ\VpJQNOHKHWVpJHLW$ P&V]DNL pOHWEHQ H] W|EEHN N|]|WW D V]iPtWiVWHFKQLND UREEDQiVV]HU& HOWHUMHGpVpW D GLDJQRV]WLNDL vizsgálatok eszközparkjának átalakulását, az anyagok viselkedésének, tulajdonságainak mélyebb PHJLVPHUpVpWV]ROJiOyDQ\DJYL]VJiODWLPyGV]HUHNHV]N|]|NOpWUHM|WWpWHUHGPpQ\H]WpN$IHMOGpV ütemét jól tükrözi az, hogy mindez az utóbbi 20 évben következett be (pl. a számítógépek PLNURSURFHVV]RUDLQDNP&YHOHWLVHEHVVpJHSHULyGXVEDQQDJ\ViJUHQGHWYiOWR]RWW $ QDJ\ pUWpN& P&V]DNL OpWHVtWPpQ\HNHW V]HUNH]HWHNHW KLGDNDW HUP&YHNHW Ji] olajfeldolgozó rendszereket, vegyipari üzemeket, tranzit energiaszállító vezetékeket, UHSOJpSHNHW KDMyNDW VWE pYHV ]HPHOWHWpVUH WHUYH]LN D] DGRWW periódusban érvényben OHYV]DEYiQ\RNP&V]DNLLUiQ\HOYHNILJ\HOHPEHYpWHOpYHO(]HNEHQSHGLJD]D]WPHJHO]QpKiQ\ év ismeretszintje, technológiai színvonala testesedik meg. A mikroelektronika által diktált IHMOGpVLWHPOHKHWYpWHV]LD]WKRJ\DQDJ\pUWpN&V]HUNH]HWHNOpWHVtWPpQ\HN]HPHOWHWKHWVpJL feltételeit, maradék élettartamát egyre nagyobb megbízhatósággal becsüljük, azaz integritását egyre kisebb kockázattal ítéljük meg. $] HO]NEO DGyGyDQ NLDODNXOW HJ\ ~M GLV]FLSOtQD D „szerkezetek integritása”, vagy „szerkezetintegritás”IRJDOPDpVOpWUHM|WWLQWp]PpQ\UHQGV]HUHV]HUWHDYLOiJRQ$G|QWHQPpUQ|NL ismereteket integráló tudományterület feladata annak eldöntése, hogy egy adott szerkezet, OpWHVtWPpQ\ PLO\HQ IHOWpWHOHN PHOOHWW ]HPHOWHWKHW D WRYiEELDNEDQ LOO PHQQ\L D PDUDGpN pOHWWDUWDPDpVH]PLO\HQPyGRQPHQHG]VHOKHW$KKR]DV]HUNH]HWiOODSRWiWDOHKHWOHJQDJ\REE EL]WRQViJJDO IHOPpUKHVVN HEEO DGyGyDQ D WRYiEEL ]HPHOWHWKHWVpJ IHOWpWHOHLW D OHJNLVHEE kockázattal megbecsüljük - elengedhetetlen az, hogy • diagnosztikai vizsgálatokkal felmérjük a szerkezet állapotát, • WLV]Wi]]XNDYDOyViJRV]HPLN|UOPpQ\HNUHMHOOHP]PHFKDQLNDLiOODSRWRW, • megítéljük a beépített anyagok károsodásának folyamatát és mértékét az adott üzemeltetési feltételek mellett. 1\LOYiQYDOy HJ\UpV]W D] KRJ\ D] HO]NEHQ HPOtWHWW KiURP I WHUOHW PpUpstechnika PHFKDQLND DQ\DJ HJ\IRUPD MHOHQWVpJJHO EtU D V]HUNH]HW LQWHJULWiViQDN PHJtWpOpVpEHQ pV bármelyik terület elhanyagolása, súlyának csökkentése hibás döntéshez, esetleg katasztrófákhoz 1

(O V]y

ASM videó sorozat


YH]HWKHW 1\LOYiQYDOy PiVUpV]W D] KRJ\ PLQGHQ P&V]DNL G|QWpVEHQ tJ\ D] ]HPHOWHWKHWVpJ feltételeinek megítélésében is, bizonyos kockázat rejlik, hisz a tudomány adott szintjét hasznosítjuk és a rendelkezésre álló eszközpark maga is az adott kor V]tQYRQDOiWNpSYLVHOL(EEO DGyGyDQ PpUOHJHOQL NHOO D] HVHWOHJHV KLEiV G|QWpV P&V]DNL MRJL N|]JD]GDViJL pV környezetvédelmi következményeit. Ezek együttes figyelembevételével viszont már kialakíthatók D]pVV]HU&NRFNi]DWYiOODOiVIHOWpWHOL $V]HUNH]HWLQWHJULWiVWHKiWHJ\LJHQNRPSOH[WHUOHW$NLNH]WP&YHOLND]RNQDN képesnek NHOO OHQQLN DUUD KRJ\ D] ]HPHOWHKHWVpJJHO NDSFVRODWRV SUREOpPiNDW WHOMHV N|U&HQ iWOiVViN kiemeljék a meghatározó paramétereket, kérdéscsoportokat és alkalmasak legyenek arra, hogy az érintett tudományterületek szakembereivel érdemben szakmailag konzultálni tudjanak. A szerkezetek integritásának, reális állapotának, maradék élettartamának megítélése mind D]]HPHOWHWNPLQGSHGLJDEL]WRVtWyWiUVDViJRNDODSYHWpUGHNH$]]HPHOWHWV]HPSRQWMiEyOD WXGDWRV WHUYH]pV IHMOHV]WpV PHJNHUOKHWHWOHQ VDURNSRQWMD D] ]HPEHQ OHY NpV]OpNHN P&V]DNL iOODSRWD EL]WRQViJD D V]NVpJHV EL]WRVtWiV WHNLQWHWpEHQ SHGLJ D] pVV]HU& NRFNi]DWYiOODOiV EL]WRVtWiVL |VV]HJ DODSHOPH D UHiOLV iOODSRW LVPHUHWH (]HN MHOHQWVpJpW PpUOHJHOYH WiPRJDWWD D] Európai Unió a TEMPUS program keretében a „Teaching and Education in Structural Integrity in Hungary” FtPPHO |VV]HiOOtWRWW SiO\i]DWRW DPHO\QHN I FpONLW&]pVH H]HQ ~M GLV]FLSOtQD meghonosításán kívül egyrészt a szerkezetintegritás oktatási anyagainak kidolgozása, másrészt a Szerkezetintegritás - Biztosítási Mérnök Szakmérnöki Szak beindítása. A négy hazai intézmény 0LVNROFL(J\HWHP%XGDSHVWL0&V]DNL(J\HWHP.RVVXWK/DMRV7XGRPiQ\HJ\HWHP0&V]DNL.DUD pV D 6]pFKHQ\L ,VWYiQ 0&V]DNL )LVNROD V]DNHPEHUHLQHN EHYRQiViYDO HOpUHQG FpORN PHJYDOyVtWiViWQDJ\EDQVHJtWHWWpNDN|YHWNH]NOI|OGLSDUWQHUHLQN • • • • • •

3URI79DUJD%pFVL0&V]DNL(J\HWHP Prof. H. P. 5RVVPDQLWK%pFVL0&V]DNL(J\HWHP Dr. J. Blauel, Fraunhofer Institut für Werkstoffmechanik Prof. S. Reale, Universitá Degli Studi di Firenze Prof. G. Pluvinage, Universitz of Metz S. Crutzen, Joint Research Centre, Petten.

Miskolc, 1998. június 15.

Tóth László egyetemi tanár a projekt koordinátora

2

ASM videó sorozat


(O V]y

Jelen füzet egyike annak a sorozatnak, amelyik a különféle szerkezetek üzemelése közben EHN|YHWNH]NiUHVHWHNHOHP]pVpQHNHOYHLYHOpVJ\DNRUODWiYDOIRJODONR]LN $ NiUHOHP]pV MHOHQWVpJpYHO DODSHOYHLYHO HJ\ NO|Q I]HW IRJODONR]LN (EEHQ D I]HWEHQ HJ\ D NiUHOHP]pV HOYHLUO V]yOy HODGiVEyO iOOy $60 American Society for Materials) által NLERFViWRWW YLGHy VRUR]DW HODGiVDLQDN D U|YLG WDUWDOPL NLYRQDWD WDOiOKDWy $PLQW D WDUWDORPMHJ\]pNEO LV OiWKDWy D] HODGiVRN WpPiL IHO|OHOLN D J\DNRUODWEDQ HOIRUGXOy V]LQWH YDODPHQQ\L OHKHWVpJHV NiURVRGiVL W|QNUHPHQHWHOL IRUPiW 1HPFVDN D] DODSYHW NiURVRGiVL PHFKDQL]PXVRNDWWiUJ\DOMDKDQHPEHPXWDWMDWLSLNXVV]HUNH]HWLHOHPHNOHJJ\DNUDEEDQHOIRUGXOy sokszor nagyon összetett tönkremeneteli módjait. (]]HODI]HWWHOVHJtWHQLNtYiQMXNH]HQYLGHyHODGiVRNRNWDWiVEDQYDOyIHOKDV]QiOiViWLV Mint minden új kezdeményezésnek, e füzetnek is nyilvánvalóan meglesznek a maga KLiQ\RVViJDLpVDM|YEHQV]iPRVWHUOHWHQNLHJpV]tWpVUHV]RUXOQDN(]WQDJ\EDQVHJtWHQpD]KDD 7LV]WHOW2OYDVyNpV]UHYpWHOHLNHWMDYDVODWDLNDWDV]HU]NQHNYDJ\DSURMHNWYH]HWMpQHNHOMXWWDWQiN $ 7(0386 SURJUDP Q\~MWRWWD WiPRJDWiV OHKHW OHJMREE NLKDV]QiOiVD pUGHNpEHQ D] HONpV]OW tananyagokat INTERNET-en is közreadjuk (http://www.bzlogi.hu/tempus.htlm) annak érdekében, hogy a szerkezetintegritás diszciplínája hazánkban minél gyorsabban és minél szélesebb körben elfogadásra és elterjedésre találjon.

Miskolc, 1998. június 20.

Lenkeyné Biró Gyöngyvér1

1

Honlap: http://www.bzlogi.hu/ vagy http://www.uni-miskolc.hu/

3

1. HODGiV

ASM videó sorozat


Tartalomjegyzék HODGiV$NiUHOHP]pViOWDOiQRVHOMiUiVDL ......................................................................................5 HODGiV$NiURVRGiVWtSXVDLpVDIHV]OWVpJHN ..............................................................................9 HODGiV6]tYyVpVULGHJW|UpV.......................................................................................................12 HODGiV)iUDGiVRVW|UpVHN ...........................................................................................................15 HODGiV.RSiV .............................................................................................................................18 HODGiV.RUUy]LyVNiURVRGiV.......................................................................................................22 HODGiV1|YHOWKPpUVpNOHWHQEHN|YHWNH]NiURVRGiVRN ..........................................................25 HODGiVgQW|WWpVNRYiFVROWDONDWUpV]HNNiURVRGiVD ...................................................................27 HODGiV+HJHV]WHWWpVIRUUDV]WRWWN|WpVHNNiURVRGiVD .................................................................30 HODGiV)RUJiFVROypVDODNtWyV]HUV]iPRNNiURVRGiVD .............................................................32 HODGiV7HQJHO\HNpVFVDSiJ\DNNiURVRGiVDL ...........................................................................35 HODGiV)RJDVNHUHNHNNiURVRGiVD.............................................................................................38 HODGiV0HFKDQLNXVN|WHOHPHNNiURVRGiVD............................................................................40 HODGiV.D]iQRNpVKFVHUpONNiURVRGiVD ..............................................................................42 HODGiV1\RPiVWDUWyHGpQ\HNNiURVRGiVD ................................................................................45

4

(ODGiVRN D NiUHOHP]pV HOYHLUO ASM videó sorozat

HO DGiV

HODGiV$NiUHOHP]pViOWDOiQRVHOMiUiVDL (]D]HODGiVHOVVRUEDQD]RNNDOD]iOWDOiQRVHOMiUiVRNNDOWHFKQLNiNNDOIRJODONR]LNDPHO\HNHWD PpUQ|NL V]HUNH]HWHN EHUHQGH]pVHN ]HPHOpVH N|]EHQ EHN|YHWNH] NiUHVHWHN HOHP]pVpQpO alkalmaznak. A szerkezeti elemek, alkatrészek károsodása rendszerint üzemelési körülményekkel, tervezési, anyagválasztási, gyártási és szerelési problémákkal kapcsolatos és gyakran összetett. $]HODGiVPHJKDOOJDWiVDXWiQDKDOOJDWy − megismeri azokat az elvi lépéseket, amelyeket bármilyen fémes alkatrész károsodásának elemzésekor végre kell hajtani, − megérti a vizuális vizsgálat fontosságát a kárelemzésben, − megérti a kárelemzés összetettségét és hogy miért kell nagy figyelmet fordítani arra, hogy a károsodott alkatrész tulajdonságait ne változtassuk, − NpSHVOHV]D]RQRVtWDQLDNiURVRGiVNO|QE|]PHFKDQL]PXVDLWpVD]RNMHOOHP]LW

A kárelemzés lépései: +iWWpULQIRUPiFLyNJ\&MWpVHpVSpOGiNNHUHVpVH $NiURVRGRWWDONDWUpV]HO]HWHVYL]VJiODWD Roncsolásmentes vizsgálatok Mechanikai vizsgálatok A próbatestek kiválasztása, azonosítása, konzerválása és/vagy tisztítása Makroszkópos vizsgálatok és elemzések A töretfelület mikroszkópos vizsgálata és elemzése 0HWDOORJUiILDLPHWV]HWHNNLYiODV]WiVDHONpV]tWpVHYL]VJiODWDpVHOHP]pVH A károsodás módjának megállapítása Kémiai analízis (tömbi, lokális, felületi korróziós termékek és lerakódások vagy bevonatok) Törésmechanikai elvek figyelembe vétele Vizsgálat szimulált üzemelési körülmények között A bizonyítékok elemzése, a megállapítások megfogalmazása, jelentés készítés (javaslatokat is beleértve) 14. A javaslatok követése

1. 2. 3. 4. 5. 6. 7. 8. 9. 10. 11. 12. 13.

$]HJ\HVOpSpVHNNDSFViQD]HODGiVDN|YHWNH]WpPDN|U|NHWpULQWL +iWWpULQIRUPiFLyNJ\&MWpVHpVSpOGiNNHUHVpVH $] DGDWJ\&MWpV IRQWRVViJD D] DONDWUpV] J\iUWiVL pV ]HPHOpVL N|UOPpQ\HLUO HOtUiVRN rajzdokumentációk, technológiai dokumentációk, üzemeltetési dokumentációk). A káreset EHN|YHWNH]pVpW PHJHO] HVHPpQ\HN UHNRQVWUXiOiVD $ NiURVRGRWW DONDWUpV] YDJ\ V]HUNH]HW iOODSRWiQDNU|J]tWpVHIpQ\NpSHNHQ3pOGiNJ\&MWpVHKDVRQOyNiUHVHWHNUO|VV]HKDVRQOtWiVKDVRQOy nem károsodott alkatrészekkel. Abnormális körülmények feltárása.

5

1. HODGiV

ASM videó sorozat


(O]HWHVYL]VJiODWRN Vizuális vizsgálatok: szemrevételezés szabad szemmel és kis nagyítású mikroszkóppal vagy kézi nagyítóval. A törés tanulmányozása, fényképek készítése.

3. Roncsolásmentes vizsgálatok Alkalmazható vizsgálatok: mágneses repedés vizsgálat, folyadék-penetrációs eljárás, ultrahangos vizsgálat, röntgen vizsgálat, maradó feszültség mérése röntgen diffrakcióval.

4. Mechanikai vizsgálatok .HPpQ\VpJYL]VJiODWV]LOiUGViJLYL]VJiODWRNV]DNtWyYL]VJiODWWYL]VJiODW Q|YHOWYDJ\DODFVRQ\ KPpUVpNOHW&YL]VJiODWRND]]HPHOpVLN|UOPpQ\HNQHNPHJIHOHOHQ

5. A próbatestek kiválasztása és a töretfelület állapotának konzerválása $ W|UHWIHOOHW YpGHOPH D WRYiEEL NRUUy]LyWyO 0HJIHOHO WLV]WtWiVL WHFKQLND DONDOPD]iVD Metallográfiai metszetek kivágása. Másodlagos repedések vizsgálata.

6. Makroszkópos vizsgálatok és elemzések [QDJ\tWiV~YL]VJiODWRNKR]KDV]QiOKDWyHV]N|]|N$PDNURV]NySRVYL]VJiODWRNEyOQ\HUKHW legfontosabb információk. Töretfelület, másodlagos repedések és más felületi jelenségek tanulmányozása.

7. A töretfelület mikroszkópos vizsgálata és elemzése A mikroszkópos vizsgálatokhoz használható eszközök és technikák. A mikroszkópos YL]VJiODWRNEyOQ\HUKHWLQIRUPiFLyN

8. Metallográfiai vizsgálatok 3UyEDWHVWHN NLYpWHOL KHO\pQHN NLYiODV]WiVD SUyEDWHVW HONpV]tWpV $ PHWDOORJUiILDL YL]VJiODWRNEyO Q\HUKHWLQIRUPiFLyN

9. Károsodási módok 6]tYyV W|UpV 6]tYyV W|UpV MHOOHP]L 5LGHJW|UpV Transzkrisztallin törés. Interkrisztallin törés. Fáradásos törés. Feszültségkorróziós törés. Hidrogén-segítette törés. Kúszás. Összetett károsodás.

10. Kémiai analízis $ONDOPD]KDWy HOMiUiVRN $ IHOOHW pV IHOOHWL OHUDNyGiVRN HOHP]pVH 9LOOiPHOOHQU]pV KHO\V]tQHQ vagy laboratóriumban.

6


HO DGiV

11. A törésmechanika alkalmazása a kárelemzésben 7|UpVPHFKDQLNDLDQ\DJMHOOHP]NPpUpVHDV]HUNH]HWEL]WRQViJRV]HPHOpVpQHNHOHP]pVH

12. Vizsgálat szimulált üzemelési körülmények között Az üzemelési körülmények reprodukálása a laboratóriumi vizsgálatoknál.

13. Következtetések levonása, jelentés készítés -DYDVROWHOOHQU]pVLOLVWDDYpJVPHJiOODStWiVRNPHJWpWHOpKH] 1. 2. 3. 4. 5. 6. 7. 8. 9. 10. 11. 12. 13. 14. 15. 16. 17. 18. 19. 20. 21. 22. 23. 24. 25. 26. 27.

Megállapításra került-e a károsodás sorrendje? Ha a károsodás töréssel ment végbe, meghatározásra került-e a repedéskeletkezés helye? A repedés a felületen vagy a felület alatt keletkezett? Volt-e feszültségkoncentráció a törés környezetében? Milyen hosszú ideig volt jelen a repedés? Milyen volt a terhelés nagysága? 0LYROWDWHUKHOpVWtSXVDVWDWLNXVLVPpWOGYDJ\YHJ\HV" Milyen volt a feszültségek iránya? Mi volt a törési mechanizmus? 0LYROWDN|UOEHOOL]HPHOpVLKPpUVpNOHWDNiURVRGiVSLOODQDWiEDQ" .|]UHMiWV]RWWHDODFVRQ\YDJ\Q|YHOWKPpUVpNOHWDNiURVRGiVEDQ" Volt-e kopásnak szerepe a tönkremenetelben? Volt-e korróziónak szerepe a tönkremenetelben? Milyen típusú korrózió? 0HJIHOHODQ\DJRWDONDOPD]WDNH"/HKHWHMREEDQ\DJRWDONDOPD]QL" 0HJIHOHOYROWHDNHUHV]WPHWV]HWDWHUKHOpVLIHOWpWHOHNQHN" 0HJIHOHOYROWHD]DQ\DJPLQVpJD]HOtUiVRNWHNLQWHWpEHQ" (OIRJDGKDWyDNHD]DQ\DJWXODMGRQViJRND]HOtUiVRNQDNPHJIHOHOHQ" $NiURVRGRWWDONDWUpV]PHJIHOHOHQYROWHKNH]HOYH" $NiURVRGRWWDONDWUpV]PHJIHOHOHQYROWHJ\iUWYD" $NiURVRGRWWDONDWUpV]PHJIHOHOHQYROWHV]HUHOYH" 9ROWHD]DONDWUpV]MDYtWYDD]]HPHOpVVRUiQpVKDLJHQPHJIHOHOYROWHDMDYtWiV" 0HJIHOHOHQYROWHÄüzemeltetve“ az alkatrész? 0HJIHOHOYROWHD]DONDWUpV]NDUEDQWDUWiVDpVNHQpVH" 9ROWHV]HUHSHDNiURVRGiVEDQDQHPPHJIHOHOKDV]QiODWQDN" /HKHWHD]DONDWUpV]WHUYH]pVpWMDYtWDQLDKDVRQOyNiURVRGiVPHJHO]pVHpUGHNpEHQ" NiURVRGiVHOVGOHJHVYROWHYDJ\HJ\PiVLNDONDWUpV]W|QNUHPHQHWHOHRNR]WD" 9DOyV]tQ&VtWKHWH KDVRQOy DONDWUpV] W|QNUHPHQHWHOH ]HPHOpV N|]EHQ pV PLW OHKHW WHQQL HQQHNPHJHO]pVpUH"

14. A javaslatok követése -DYDVODWRNPHJIRJDOPD]iVDDM|YEHOLNiUHVHWHNPHJHO]pVHpUGHNpEHQ

7

1. HODGiV

ASM videó sorozat


További tanulmányozásra javasolt irodalmak: 1. Metals Handbook, 9. kiadás, Vol. 12., „Fractography“, ASM International, 1987. 2. Metals Handbook, 9. kiadás, Vol. 11., „Failure Analysis and Prevention“, ASM International, 1986. 3. Wulpi, D. J.: Techniques of Failure Analysis, Understanding How Components Fail, ASM International, 1985., pp. 1-11. 4. Collins, J. A.: The Role of Failure Preventation Analysis in Mechanical Design, Failure of Materials in Mechanical Design, John Wiley and Sons, 1981., pp. 1-14. 5. McCall, J. L., French, P. M.: Macroscopic Examination Procedures, Metallography in Failure Analysis, Plenum Press, 1978., pp. 33-64.

8


2 HODGiV

HODGiV$NiURVRGiVWtSXVDLpVDIHV]OWVpJHN (] D] HODGiV D NiURVRGiV pV D IHV]OWVpJHN NDSFVRODWiYDO IRJODONR]LN $ NiURVRGiV OHKHWVpJHV WtSXVDLDN|YHWNH]N 1. Törés ÈOWDOiEDQ D OHJIRQWRVDEE pV OHJNRPRO\DEE W|QNUHPHQHWHOL PyG D pV HODGiV foglalkozik majd vele részletesen). 2. Kopás%iUP&V]DNLODJQHPRO\DQIRQWRVPLQWDW|UpVGHJD]GDViJLODJQDJ\MHOHQWVpJJHOEtU pVW|UpVKH]LVYH]HWKHWHODGiVWiUJ\DOMDUpV]OHWHVHQ 3. Korrózió - Sok tekintetben a kopáshoz hasonló, mivel itt is felületi károsodásról van szó iOWDOiEDQ pV V]LQWpQ QDJ\ MHOHQWVpJJHO EtU 6]LQWpQ HUHGPpQ\H]KHW W|UpVW HODGiVEDQ OHV] szó róla részletesen). 4. Torzulás, deformálódás - Bár általában nem olyan komoly, mint más károsodási típusok, de azok az alkatrészek, amelyek maradó alakváltozást szenvednek, nem tudják ellátni IXQNFLyMXNDWH]pUWH]WLVNiURVRGiVQDNNHOOWHNLQWHQL(]]HOH]D]HODGiVIRJODONR]LN $]HODGiVPHJKDOOJDWiVDXWiQDKDOOJDWy − − − −

PHJLVPHULDINiURVRGiVLWtSXVRNDW PHJLVPHULDWRU]XOiVPDUDGyDODNYiOWR]iV NO|QE|]PyGMDLWpVPHJHO]pVLOHKHWVpJHLW PHJpUWLDNO|QE|]WHUKHOpVHNHWpVDNiURVRGiVWRNR]yIHV]OWVpJHNHOKHO\H]NHGpVpW PHJLVPHUL D] HUHG IHV]OWVpJHN IRJDOPiW pV NDSFVRODWXNDW D] DONDOPD]RWW pV PDUDGy feszültségekkel, − képes lesz a húzásra, csavarásra és nyomásra vonatkozó feszültség-eloszlások értelmezésére; KRJ\DQ OHKHW D]RNDW DONDOPD]QL D KDMOtWy LJpQ\EHYpWHO KDWiViUD EHN|YHWNH] IiUDGiV megértésére; hogyan hat a terhelés típusa a szívós és rideg anyagok viselkedésére. $]HODGiVDN|YHWNH]WpPDN|U|NHWpULQWL

A károsodás (tönkremenetel) definíciója ÈOWDOiQRVDQ HJ\ DONDWUpV] NiURVRGRWWQDN WHNLQWKHW KD D N|YHWNH] IHOWpWHOHN N|]O EiUPHO\LN teljesül: 1. Teljesen használhatatlanná válik. 2. 0pJKDV]QiOKDWyXJ\DQGHQHPNpSHVD]HUHGHWLIXQNFLyMiWPHJIHOHOHQHOOiWQL 3. Komoly elhasználódás (degradálódás) következtében nem megbízható vagy nem biztonságos a további használata, ezért azonnali javítása vagy cseréje szükséges.

Torzulás (alakváltozás) $WRU]XOiVDODNYiOWR]iV IWtSXVDLWPXWDWMDEH − folyás; − kihajlás; − kúszás; − maradó feszültségek miatti alakváltozás. 9

2. HODGiV

ASM videó sorozat


$NpWXWROVyWpPDNpVEELHODGiVRNEDQOHV]UpV]OHWHVHQWiUJ\DOYD

Feszültségek $ONDOPD]RWW PDUDGy pV HUHG IHV]OWVpJ pUWHOPH]pVH pV NDSFVRODWXN )HV]OWVpJ pV V]LOiUGViJ kapcsolata.

Terhelés típusai Húzás, nyomás, csavarás, hajlítás, nyírás (makroszkópikus). Hengeres test feszültségeloszlásai a NO|QE|]WHUKHOpVHNHVHWpQVLPDpVEHPHWV]HWW )HV]OWVpJUHQGV]HUHN

Maradó feszültségek A maradó feszültségek láthatóvá tétele. Maradó feszültségek iránya. Maradó feszültségek mérése (szeleteléses technika, lyuk-fúrásos módszer, röntgen-diffrakciós módszer). A maradó IHV]OWVpJHNUHKDWyWpQ\H]NiWWHNLQWpVH

+ gyártás: − hegesztés, − lángvágás, − melegalakítás, − öntés, − zsugorkötés. 1|YHOW KPpUVpNOHWHQ W|UWpQ ]HPHOpV Szikraforgácsolás. + N|]OpVVHO W|UWpQ

Fémtani

Mechanikai Forgácsolás, köszörülés és polírozás. Mechanikai felületkezelések: − sörétezés, − J|UJ]pV − ütve keményítés, Hidegalakítás: − húzás, − mélyhúzás, − hajlítás, − csavarás, stb. Túlterhelés üzemelés közben. +LUWHOHQ UREEDQiVV]HU& igénybevétel. ,VPpWOG LJpQ\EHYpWHO Kopás, kipattogzás, horpadás, karcolás és repedés.

+ NH]HOpV

− feszültségcsökkentés, − lágyítás, − edzés, − nemesítés. Diffúziós kezelések: − cementálás, − karbo-nitridálás, − nitro-cementálás, − cianidálás, − nitridálás, − dekarbonizálás.

10

Kémiai

Maratás. Korrózió. Kémiai megmunkálás. Felületi bevonatolás.


2 HODGiV

További tanulmányozásra javasolt irodalmak: 1. Wulpi, D. J.: „Distortion failure“, Understanding How Components Fail, American Society for Metals, 1985. 2. Wulpi, D. J.: „Basic Single-Load Fracture Modes“, Understanding How Components Fail, American Society for Metals, 1985. 3. Wulpi, D. J.: „Stress Systems Related to Single-Load Fracture of Ductile and Brittle Metals“, Understanding How Components Fail, American Society for Metals, 1985. 4. Wulpi, D. J.: „Stress Versus Strength“, Understanding How Components Fail, American Society for Metals, 1985. 5. Wulpi, D. J.: „Residual Stresses“, Understanding How Components Fail, American Society for Metals, 1985. 6. Residual Stress Measurement by X-Ray Diffraction, SAE HS J84-a, Society of Automotive Engineers, Inc., 1976.

11

3. HODGiV

ASM videó sorozat


HODGiV6]tYyVpVULGHJW|UpV $ V]tYyV W|UpV MHOHQWVHEE PDUDGy DODNYiOWR]iVVDO D ULGHJW|UpV SHGLJ DQpONO N|YHWNH]LN EH (]HNHW D IRJDOPDNDW iOWDOiEDQ HJ\V]HUL W~OWHUKHOpV KDWiViUD EHN|YHWNH] W|UpV HVHWpQ KDV]QiOMiN de a fáradásos törést is lehet ridegtörésnek tekinteni, mivel általában a törést nem vagy csak igen FVHNpO\ PDNURV]NySRV DODNYiOWR]iV HO]L PHJ (] D] HODGiV FVDN D] HJ\V]HUL W~OWHUKHOpVVHO foglalkozik. $]HODGiVPHJKDOOJDWiVDXWiQDKDOOJDWy − PHJLVPHULDV]tYyVpVULGHJW|UpVMHOOHP]LW − PHJpUWLD]HJ\V]HULW~OWHUKHOpVKDWiViUDEHN|YHWNH]W|UpVHNNO|QE|]WtSXVDLWPLNURV]NySRV méretekben (mikro-nyírás és hasadás), − PHJpUWLD]RNQDNDWpQ\H]NQHNDEHIRO\iViWDPHO\HNPHJKDWiUR]]iNKRJ\PLO\HQWtSXV~W|UpV lesz a domináns, − PHJpUWLDNO|QE|]WtSXV~W|UpVHNMHOOHP]LWtJ\NpSHVOHV]IHOLVPHUQLDNO|QEVpJHNHW − PHJWDQXOMDKRJ\PLpUWVRNNDOERQ\ROXOWDEEDULGHJW|UpVHOHP]pVHpVHOUHMHO]pVHPLQWDV]tYyV törésé, illetve megismeri a ridegtörés lehetséges okait. $]HODGiVDN|YHWNH]WpPDN|U|NHWpULQWL

A szívós- és ridegtörés definíciója és összehasonlításuk 3pOGiN V]tYyV pV ULGHJ DQ\DJRNUD $] HJ\V]HUL W~OWHUKHOpV KDWiViUD EHN|YHWNH] W|UpV NpW alaptípusa: nyírás és hasadás. Összehasonlításuk:

Mozgás Törés sebessége Alakváltozás Viselkedés Töret jellege szakításnál Törési mód

Nyírás Csúszás Lassúbb Igen Szívós Matt, szálas Gödröcskés törés

Hasadás Szakadás Gyorsabb Nem Rideg Fényes, csillogó Hasadás

$WpUN|]HSHVUiFVV]HUNH]HW&IpPHNULGHJV]tYyVYLVHONHGpVpUHKDWyOHJIRQWRVDEEWpQ\H]N +PpUVpNOHW Terhelési sebesség Geometria Méret Terhelés típusa Szilárdság és keménység

Nyírás Magas Kis Nincs bemetszés Kis Csavarás Kis

12

Hasadás Alacsony Nagy Bemetszés Nagy Húzás Nagy


3 HODGiV

Szívós törés *|GU|FVNpV W|UpV NLDODNXOiVD UHJNpS]GpV pV Q|YHNHGpV $ PD[LPiOLV IHV]OWVpJ LUiQ\iQDN KDWiVDD]UHJHNDODNMiUD-HOOHJ]HWHVW|UHWNpSHNNO|QE|]LJpQ\EHYpWHOHNHVHWpQ$V]tYyVW|UpV RNDL5LGHJV]tYyViWPHQHWWpUN|]HSHVpVQpKiQ\W|P|WWKH[DJRQiOLVUiFVV]HUNH]HW&IpPQpO

Ridegtörés $ULGHJW|UpVRNDL$IHV]OWVpJJ\&MWKHO\HNV]HUHSHDULGHJW|UpVEHQ − bemetszések; − zárványok, rétegesség, stb.; − kiválások, porozitás, repedések vagy felületi folytonossági hibák (öntés, olvasztás közben NHOHWNH] − IRUJiFVROiV KNH]HOpV IiUDGiV KLGURJpQHOULGHJHGpV IHV]OWVpJNRUUy]Ly PLDWW NHOHWNH] repedések; − maradó feszültségek. +DVDGiVRVW|UpVMHOOHP]LPHFKDQL]PXVD-HOOHJ]HWHVW|UHWNpSHN9HJ\HVW|UpVLPHFKDQL]PXVRN Transzkrisztallin és interkrisztallin törés. Interkrisztallin törést kiváltó, elridegedést okozó jelenségek: − alakítási öregedés; − edzési elridegedés; − kék-törékenység; − feszültség-relaxáció miatti elridegedés; − megeresztési elridegedés; − megeresztett martenzit elridegedése; − IHUULWHVNUyPDFpORNHOULGHJHGpVH&&KPpUVpNOHWWDUWRPiQ\EDQ − szigma-fázis okozta elridegedés; − grafitosodás; − intermetallikus-vegyület okozta elridegedés − környezeti hatás okozta elridegedés: • neutron besugárzás okozta elridegedés, • hidrogén elridegedés, • feszültségkorróziós törés, • folyékony-fém okozta elridegedés. *\iUWiVLKLEiNEyOHUHGW|QNUHPHQHWHO $ODNtWiV IRUJiFVROiV N|V]|UOpV V]LNUDIRUJiFVROiV KHJHV]WpV pV IRUUDV]WiV N|]EHQ NHOHWNH] KLEiN 1HP PHJIHOHO KNH]HOpVEO HUHG W|QNUHPHQHWHO (G]pVL UHSHGpVHN .pVOHOWHWHWW W|UpV 0DUDGyIHV]OWVpJHNRNR]WDULGHJW|UpV+HJHV]WpVLKNH]HOpVLIHV]OWVpJHN)HV]OWVpJFV|NNHQWpV

13

3. HODGiV

ASM videó sorozat


További tanulmányozásra javasolt irodalmak: 1. „Modes of Fracture“, Metals Handbook, 9. kiadás, Vol. 12., „Fractography“, ASM International, 1987. 2. „Ductile and Brittle Fracture“, Metals Handbook, 9. kiadás, Vol. 11., „Failure Analysis and Prevention“, ASM International, 1986. 3. Powell, G, G. F. Vander Voort: „Ductiel and Brittle Fracture“, Metals Handbook, Desk Edition, ASM International, 1985. 4. Wulpi, D. J.: „Brittle Fracture“, Understanding How Components Fail, , American Society for Metals, 1985. 5. Vander Voort, G. F.: „Macroscopic Examination Procedures for Failure Analysis“, Metallography in Failure Analysis, Plenum Press, 1978. 6. Vander Voort, G. F.: „Ductile and Brittle Fractures“, Met. Eng. Quart., vol. 16 (No. 3.), American Society for Metals, 1976.

14


4 HODGiV

HODGiV)iUDGiVRVW|UpVHN $ IiUDGiVW iOWDOiEDQ ~J\ GHILQLiOMiN PLQW HJ\ HOUHKDODGy ORNDOL]iOW IRO\DPDWRV V]HUNH]HWL YiOWR]iV DPL D] DQ\DJ V]DNtWyV]LOiUGViJD DODWWL PD[LPiOLV IHV]OWVpJ& LVPpWOG YDJ\ YiOWDNR]y terhelés hatására következik be. A fáradásos törést már legalább 150 éve ismerik. A fáradás folyamatának három szakasza: I. Kezdeti szubmikroszkópos károsodás repedéskeletkezéshez vezet. II. 5HSHGpVWHUMHGpVDPtJDPpJPHJOpYpSNHUHV]WPHWV]HWWHKHUYLVHONpSHVVpJHD]DONDOPD]RWW terhelésnél kisebbé válik. III. $PHJPDUDGWpSNHUHV]WPHWV]HWYpJVKLUWHOHQW|UpVH $]HODGiVPHJKDOOJDWiVDXWiQDKDOOJDWy − megismeri a fáradásos törés három szakaszát, − PHJpUWLD]DV]LPPHWULDWpQ\H]HOYpWpVDQQDNDONDOPD]iViWEiUPLO\HQWHUKHOpVLFLNOXVUD − PHJpUWL D IHOWHKHWHQ D]RQRV DONDWUpV]HN YDJ\ SUyEDWHVWHN pOHWWDUWDPiQDN VWDWLV]WLNDL MHOOHJpW (szórását), − PHJLVPHUL D IiUDGW W|UHW NO|QE|] makroszkópikus és PLNURV]NySLNXV MHOOHP]LW D N|]WN OpYNO|QEVpJHNHW − PHJpUWLDVRNIpOHWpQ\H]PLQWJHRPHWULDDQ\DJWHUKHOpVMHOOHJHN|UQ\H]HWJ\iUWiVLIRO\DPDW hatását az alkatrészek fáradási tulajdonságaira. $]HODGiVDN|YHWNH]WpPDN|U|NHWpULQWL $]pOHWWDUWDPRWEHIRO\iVROyWpQ\H]N ÈOWDOiEDQLVPpWOGLJpQ\EHYpWHOHVHWpQD]pOHWWDUWDPRWDN|YHWNH]WpQ\H]NEHIRO\iVROKDWMiN 1. WHUKHOpVWtSXVDHJ\WHQJHO\&KDMOtWiVFVDYDUiV 2. az anyag szilárdsága, 3. a terhelési függvény alakja, 4. a terhelési ciklusok frekvenciája, 5. terhelési-spektrum (állandó vagy változó amplitúdójú terhelés, programozott terhelés, random terhelés), 6. az alkalmazott és/vagy maradó feszültségek iránya és nagysága, 7. az alkatrész mérete és alakja, 8. J\iUWiVLHOMiUiVpVIHOOHWLPLQVpJ 9. ]HPHOpVLKPpUVpNOHW 10. üzemelési környezet, 11. PiVIHOOHWLWpQ\H]NPLQWSOdekarbonizálódás, 12. HO]HWHVWHUKHOpVW|UWpQHW

Laboratóriumi vizsgálatok $ ODERUDWyULXPL YL]VJiODWRNQiO DONDOPD]RWW WHUKHOpVHN WtSXVDL 7HUKHOpVL IJJYpQ\ MHOOHP]L $ WHUKHOpV DV]LPPHWULD WpQ\H]MH )HV]OWVpJFLNOXVV]iP J|UEpN Wöhler-görbék). 15

4. HODGiV

ASM videó sorozat


)HV]OWVpJJ\&MWpVLWpQ\H]DODNWpQ\H]Kt )iUDGiVUDMHOOHP]IHV]OWVpJJ\&MWpVLWpQ\H]Kf. Bemetszés-érzékenység jellemzése fáradásnál.

A fáradásos törés szakaszai I. ,V]DNDV]UHSHGpVNpS]GpV II. II szakasz - repedésterjedés. III. ,,,V]DNDV]YpJVV]DNDGiV $IiUDGWW|UHWPDNURV]NySRVMHOOHP]L$IiUDGWW|UHWPLNURV]NySLNXVMHOOHP]L

Fáradásos törés mechanizmusa 5HSHGpVNHOHWNH]pVL KHO\HN 5HSHGpVWHUMHGpV D ,, V]DNDV]EDQ 9pJV V]DNDGiV 7|UHWIHOOHW MHOOHP]L %HIRO\iVROyWpQ\H]NKDWiVD 1. Az alkatrész alakja és a terhelés típusa: egyirányú hajlítás, váltakozó hajlítás, forgó hajlítás, FVDYDUiV HJ\WHQJHO\& WHUKHOpV K~]iV Q\RPiV 6tN IHOOHW& DONDWUpV]HN MHOOHP] LJpQ\EHYpWHOHL7~OWHUKHOpV)HV]OWVpJJ\&MWKHO\HNV]HUHSH$WHUKHOpVIUHNYHQFLiMD 2. Átlagfeszültség: középfeszültség és feszültség-amplitúdó hatása. Maradó feszültségek szerepe. )HV]OWVpJJ\&MWpVKDWiVD 3. $ WHUYH]pV KDWiVD D NLIiUDGiVL KDWiUUD 0pUpVL HUHGPpQ\HN NRUUHNFLyV WpQ\H]L 7HUYH]pVL tanácsok. Hegesztett kötések tervezése. 4. $]DQ\DJMHOOHP]NKDWiVDDNLIiUDGiVLKDWiUUD − szemcseméret hatása, − kémiai összetétel hatása (kiválásos keményítés, második fázisok), − KLGHJDODNtWiVpVKNH]HOpVKDWiVD − IRO\WRQRVViJL KLEiN KDWiVD IHOOHWL IRO\WRQRVViJL KLEiN IHOOHW DODWWL pV EHOV KLEiN (gázporozitás, nemfémes zárványok, kiválások). 5. A gyártási folyamat hatása a kifáradási határra: − forgácsolás, köszörülés, − KNH]HOpVW~OKHYtWpVeutektikus olvadás, edzési repedések, dekarbonizálódás) − egyengetés, − fémbevonatok, − felülvizsgálat közben okozott sérülések, − azonosító jelek. 6. $ Q|YHOW KPpUVpNOHW KDWiVD D NLIiUDGiVL KDWiUUD )iUDGiVL MHOOHP]N Q|YHOW KPpUVpNOHWHQ Oxidáció hatása. +IiUDGiV 7. Kontakt-feszültség okozta fáradás.

16


4 HODGiV

8. A terhelési ciklus hatása: terhelési frekvencia, középfeszültség, feszültség-amplitúdó hatása. 9. Korróziós közeg hatása (korróziós fáradás): korrózió hatása a repedéskeletkezésre és terjedésre.

További tanulmányozásra javasolt irodalmak: 1. „Fatigue Failures“, Metals Handbook, 9. kiadás, Vol. 11., „Failure Analysis and Prevention“, ASM International, 1986. 2. Wulpi, D. J.: „Fatigue Fracture“, Understanding How Components Fail, , American Society for Metals, 1985. 3. Collins, J. A.: „Fatigue Testing Procedures and Statistical Interpretation of Data“, Failure of Materials in Mechanical Design: Analysis, Prediction, John Wiley and Sons, 1981. 4. Mann, N. R., Schafer, R. E., Signpurwalla, N. P.: Methods for Statistical Analysis of Reliability, John Wiley and Sons, 1974. 5. Juvinall, R. C.: Engineering Considerations of Stress, Strain and Strength, McGraw-Hill, 1967. 6. Miner, M. A.: Cumulative Damage in Fatigue, Trans. ASME, vol 67., 1945., p. A159.

17

5. HODGiV

ASM videó sorozat


HODGiV.RSiV A kopás, súrlódás és kenés komplex, egymással kölcsönható területek, amelyek mind hatással YDQQDN HJ\ DONDWUpV] pOHWWDUWDPiUD %iU PLQGKiURP WHUOHW QDJ\RQ IRQWRV H] D] HODGiV FVDN D kopással foglalkozik hangsúlyosabban, a súrlódás és a kenés csak kevésbé lesz érintve. A kopás lehet, hogy a biztonságos üzemelés szempontjából nem túl fontos, de óriási gazdasági MHOHQWVpJJHOEtUPLYHOVRNLSDUiJNL]iUyODJD]HONRSRWWDONDWUpV]HNFVHUpMpUHpSO$NRSiVWVRKD nem lehet kiküszöbölni, csak minimalizálni. $]HODGiVPHJKDOOJDWiVDXWiQDKDOOJDWy − − − −

PHJLVPHULDNRSiVGHILQtFLyMiWDNRSiVVDO|VV]HIJJSUREOpPiNRQNHUHV]WO PHJLVPHULDNRSiVIWtSXVDLWpVDOWtSXVDLW megérti a súrlódás és a kenés fontosságát, megérti, hogy miért nem mindig kívánatos csak az alkatrész keménységét növelni a kopás csökkentése érdekében, − PHJpUWL D NO|QE|] WtSXV~ ODERUDWyULXPL NRSiVYL]VJiODWL HOMiUiVRNDW pV KRJ\ PLpUW NHOO NHW HOVVRUEDQHO]HWHVPLQVtWpVFpOMiEyODONDOPD]QL $]HODGiVDN|YHWNH]WpPDN|U|NHWpULQWL

A kopás definíciója A kopást általában úgy definiálják, mint anyagrészek nem kívánatos eltávolítása vagy elmozdítása DIHOOHWUOpULQWNH]V]LOiUGWHVWIRO\DGpNYDJ\Ji]PHFKDQLNDLKDWiVDiOWDO(]WDGHILQtFLyWQHP kell nagyon szigorúan értelmezni, hiszen pl. a korrózió is szerepet játszik a kopásban, ami nem mechanikai hatás.

A kopás típusai $NRSiVIWtSXVDLpVDOWtSXVDLDN|YHWNH]N − abrazív kopás (kulcsszó „vágás“): • eróziós kopás, • UOpVHVNRSiV • kivájásos kopás, − adhéziós kopás (kulcsszó „mikrohegedés“): • dinamikus, • statikus, − kontakt fáradás (kulcsszó „kipattogzásos fáradás“): • felület alatt induló, • IHOOHWUOLQGXOy • felületi réteg alatt induló, • kavitációs kipattogzás, − korróziós kopás. 18


5 HODGiV

Abrazív kopás Eróziós kopás .LV IHV]OWVpJHW NHOW QDJ\ VHEHVVpJ& UpV]HFVNpN EHFVDSyGiVD NLV DQ\DJUpV]HNHW YiJNLDIHOOHWEO9pGHNH]pVPyGMDLNHPpQ\VpJQ|YHOpVHYpNRQ\NHPpQ\EHYRQDWRN UOpVHV NRSiV 1DJ\ IHV]OWVpJHW NHOW NLV VHEHVVpJ& NHPpQ\ DQ\DJEyO V]iUPD]y UpV]HFVNpN NDUFRNDWNLYiJiVRNDWRNR]QDNHJ\OiJ\DEEDQ\DJEDQ7LSLNXVHOIRUGXOiVDSOI|OGPXQNDJpSHN Védekezés: önélezés elvének alkalmazása. Kivájásos kopás 1DJ\ IHV]OWVpJ pV HUWHOMHV WpV MHOOHP]L 3O YDV~WL YiOWyN Hadfield acélok alkalmazása.

Adhéziós kopás Dinamikus adhéziós kopás D] HJ\LN DONDWUpV] HOPR]GXO D PiVLNRQ 0HFKDQL]PXVD 0HJHO]pVL OHKHWVpJHL Statikus adhéziós kopásD]DONDWUpV]HN iOOQDN FVDN D EHUHQGH]pV P&N|GpVH N|]EHQL YLEUiFLyEyO adódó rugalmas elmozdulások történnek (IUHWWLQJ 0HJHO]pVLOHKHWVpJHN

Kontakt fáradás Felület alatt induló kipattogzás: az egyik alkatrész gördül a másikon, nyomás alatt. )HOOHWUOLQGXOyNLSDWWRJ]iV: gördülés és elcsúszás együttes jelenléte esetén. Felületi réteg alatt induló: kéreg-edzett acéloknál tipikus. Kavitációs kipattogzás: kavitációs korróziónak vagy kavitációs eróziónak is nevezik. Fém és IRO\DGpNLVPpWOGUHODWtYHOPR]GXOiVDRNR]]D

Korróziós kopás A korrózió és a kopás kombinációja.

A súrlódás szerepe a kopásban )HOOHWLiOODSRWRN6~UOyGiVLHUN

Kenéses kopás Kenési módok. Hidrodinamikus kenés. Hidrosztatikus kenés. Elasto-hidrodinamikus kenés. Határ NHQpV$NHQDQ\DJKDWiVDDIHOOHWLMHOOHP]NUH .HQDQ\DJRN .HQRODMRN.HQ]VtURN6]LOiUGNHQDQ\DJRN

19

5. HODGiV

ASM videó sorozat


$NHQDQ\DJRNNRSiVWRNR]yW|QNUHPHQHWHOH 6]HQQ\H]GpVPiVDQ\DJRNNDO$YLV]NR]LWiVPHJYiOWR]iVDÈWPHQHWLKPpUVpNOHW$NHQDQ\DJ W|QNUHPHQHWHOpQHNPHJHO]pVH .RSiVNHQDQ\DJQpONO Fém adhézió és hideghegedés.

A kopásos károsodások elemzése Felületi károsodás. Környezeti feltételek. Kopási termék?. A kárelemzés lépései: $MHOHQOpYDQ\DJRND]RQRVtWiVDDNRSRWWDONDWUpV]EHQDN|UQ\H]N|]HJEHQabrazív és NRSiVLWHUPpNEHQpVDNHQDQ\DJEDQ 2. A kopási mechanizmus vagy azok kombinációjának azonosítása. 3. Az eredeti és a kopott felületek alakjának definiálása. 4. $UHQGV]HUEHQHOIRUGXOyUHODWtYPR]JiVRNLUiQ\iQDNpVVHEHVVpJpQHNPHJKDWiUR]iVD 5. $ IHOOHWHN YDJ\ D NRSRWW IHOOHW pV D N|UQ\H] N|]HJ N|]|WW pEUHG HUN YDJ\ Q\RPiV meghatározása makroszkópikus és mikroszkópikus szinten. 6. A kopás mértékének meghatározása. 7. $V~UOyGiVLWpQ\H]PHJKDWiUR]iVD 8. $NHQpVKDWiVRVViJiQDNpVDNHQDQ\DJWtSXViQDNPHJKDWiUR]iVD 9. Eldönteni, hogy a tapasztalt kopás természetes vagy rendellenes az adott alkatrésznél. 10. Megoldási javaslat, ha szükséges.

1.

Üzemelési körülmények elemzése. Kopási problémák megoldása.

Kopott alkatrészek laboratóriumi vizsgálata Eljárások: Vizuális vizsgálatok. Mikroszkópizálás. Metallográfiai vizsgálatok. Makro- és mikrokeménységmérés. Kémiai elemzés. Geológiai elemzés.

A szövetszerkezet és a keménység hatása a kopásra Mátrix keménysége. Felület állapotának hatása.

Kopás mértéke Laboratóriumi vizsgálatok. Üzemelés közbeni vizsgálat.

20


5 HODGiV

További tanulmányozásra javasolt irodalmak: 1. „Wear Failures“, Metals Handbook, 9. kiadás, Vol.11., „Failure Analysis and Prevention“, ASM International, 1986. 2. „Liquid Erosion Failures“, Metals Handbook, 9. kiadás, Vol.11., „Failure Analysis and Prevention“, ASM International, 1986. 3. Wulpi, D. J.: „Wear I“ és „Wear II“, Understanding How Components Fail, , American Society for Metals, 1985. 4. Rigney, D. A., W. A: Glaeser: „Source Book on Wear Contol Technology“, ASM International, 1978.

21

6. HODGiV

ASM videó sorozat


HODGiV.RUUy]LyVNiURVRGiV A korrózió a fém és a környezete között lejátszódó, romboló kémiai vagy elektrokémiai reakció, ami általában vagy az alkatrész tönkremenetelét okozza, vagy érzékenyebbé teszi más károsodási PHFKDQL]PXVRNNDO V]HPEHQ (] D] HODGiV HOVVRUEDQ D V]RNiVRV KPpUVpNOHWHNHQ OHMiWV]yGy korrózióval foglalkozik, de kitér a fémek feszültség-korróziós törésére is. A korróziós fáradást a 4. HODGiV D NRUUy]LyV NRSiVW D] HODGiV pV D KPpUVpNOHW V]HUHSpW D NRUUy]LyEDQ D HODGiV tárgyalja. $]HODGiVPHJKDOOJDWiVDXWiQDKDOOJDWy − PHJLVPHULDNRUUy]LyDODSYHWNpPLDLpVelektro-kémiai természetét, − PHJpUWL KRJ\ PLpUW QDJ\RQ QHKp] D ODERUDWyULXPL NRUUy]LyV YL]VJiODWRN HUHGPpQ\HLEO N|YHWNH]WHWQLD]]HPHOpVN|]EHQLKRVV]~LGHM&IRO\DPDWRNUD − megismeri a korróziós károsodás elemzésének lépéseit, − PHJpUWLKRJ\DNRUUy]LyNO|QE|]WtSXVDLKRJ\DQNDSFVROyGQDN |VV]H RO\DQ PiV NiURVRGiVL mechanizmusokkal, mit a törés és kopás, − PHJWDQXOMDKRJ\KRJ\DQOHKHWPLQLPiOLVUDFV|NNHQWHQLDNRUUy]LyWDNRUUy]LyWRNR]yWpQ\H]N kiküszöbölésével. $]HODGiVDN|YHWNH]WpPDN|U|NHWpULQWL

Elektrokémiai reakciók Az elektrokémiai korrózió mechanizmusa. Anódos és katódos reakciók. Korróziós inhibitorok. Passzivitás. $NRUUy]LyVNiURVRGiVWEHIRO\iVROyWpQ\H]N +PpUVpNOHWpVKPpUVpNOHWLJUDGLHQV KDWiVD 5HODWtY PR]JiV NO|QE|] IpPHN MHOHQOpWH YH]HW N|]HJEHQ*\iUWiVLHOMiUiVRNKDWiVDN|V]|UOpVKNH]HOpVKHJHV]WpVKLGHJDODNtWiVI~UiVVWE

A korrózió típusai − − − − − − −

(J\HQOHWHVNRUUy]Ly.pPLDL|VV]HWpWHOKDWiVD+PpUVpNOHWKDWiVD Pitting korrózió (lyukkorrózió): A lyuk-korrózió okai. Szelektív korrózió: elem korrózió, pl. elcinktelenedés bronzötvözetekben. Interkrisztallin korrózió: pl. ausztenites acéloknál. Zárványok szelektív korróziója. Összetételi-cellák korróziója. 5pV NRUUy]Ly $ YiOWDNR]y IRO\DGpNV]LQW KDWiVD $ KV]LJHWHOpV KDWiVD 6]LOiUG OHUDNyGiVRN hatása. Kráter korrózió. − +PpUVpNOHWLFHOOiNNRUUy]LyMD − Galvanikus korrózió: *DOYiQHOHP P&N|GpVL HOYH (OHPHN SRWHQFLiOVRUD 3DVV]LYLWiV +LEiV DQ\DJNRPELQiFLyYiODV]WiVN|YHWNH]PpQ\HL.DWyGDQyGIHOOHWDUiQ\,GV]HUHSH 22


6 HODGiV

6HEHVVpJIJJNRUUy]LyYt]EHQ Korrózió áramló vízben. Az áramlási sebesség hatása. Ütközéses korrózió.

Bakteriális és biológiai korrózió A baktériumok hatása a korrózióra. Tengeri organizmusok okozta korrózió.

Földalatti fémek korróziója Galvanikus hatás. A talaj összetétel hatása. Fémes reakciók. Védelmi módszerek: bevonatok, katódos védelem.

Atmoszférikus korrózió $ NO|QE|] DWPRV]IpUiN UHODWtY NRUUR]LYLWiVD 9pG ILOPUpWHJHN pV D SDVV]LYLWiV 7HUPpV]HWHV atmoszférák. Ipari atmoszférák.Tengeri atmoszférák. .RUUHNFLyVpVPHJHO]PyGV]HUHN Legfontosabb lehetséges módszerek: 1. $]DONDOPD]RWW|WY|]HWKNH]HOpVYDJ\DONDWUpV]DODNPHJYiOWR]WDWiVD 2. Ellenálló szervetlen bevonatok alkalmazása. 3. 6HPOHJHVNHQDQ\DJRNDONDOPD]iVD 4. Elektrolitos és kémiai bevonatok és kezelések alkalmazása. 5. Fémbevonatok alkalmazása. 6. Galvanikus védelem. 7. $NRUUy]LyHOOHQU]pVLUHQGV]HUpQHNPHJYiOWR]WDWiVD 8. Inhibitorok alkalmazása. 9. A pH érték és az alkalmazott potenciál megváltoztatása. 10. A változók folyamatos monitorozása. $] |WY|]HW D KNH]HOpV pV D WHUPpNDODN PHJYiOWR]WDWiViQDN V]HUHSH D NRUUy]LyYpGHOHPEHQ %HYRQDWRN pV NHQDQ\DJRN V]HUHSH FLQNWDUWDOP~ EHYRQDWRN IpPHV EHYRQDWRN EHOV NHQDQ\DJRN (OHNWUROLWLNXV pV NpPLDL ~WRQ HOiOOtWRWW EHYRQDWRN 3DVV]LYiOiV *DOYDQLNXV védelem: anódos védelem, katódos védelem.

Feszültségkorróziós törés A feszültségkorróziós törés elméletei: Elektrokémiai elmélet. Feszültség-kötés? elmélet. Maradó feszültségek szerepe: maradó feszültségek forrásai a gyártás közben. Feszültségek üzemelés közbenIHV]OWVpJJ\&MWKHO\HNV]HUHSHN|UQ\H]HWKDWiVDLVPpWOGWHUKHOpVKDWiVD 5HSHGpVNHOHWNH]pVpVWHUMHGpV$IHV]OWVpJNRUUy]LyVUHSHGpVHNiOWDOiQRVMHOOHP]L$NO|QE|] fémek érzékenysége a feszültségkorrózióra. A szövetszerkezet hatása. Környezeti hatások.

23

6. HODGiV

ASM videó sorozat


Korróziós káresetek elemzése +HO\V]tQL YL]VJiODWRN pV PLQWDYpWHOH]pV (O]HWHV ODERUDWyULXPL YL]VJiODWRN %L]RQ\tWpNRN J\&MWpVH9L]XiOLVYL]VJiODWRNpVWLV]WtWiVRoncsolásmentes vizsgálatok. Mikroszkópos vizsgálat. A korróziós termékek vegyelemzése. Korróziós vizsgálatok: szimulált körülmények között végzett vizsgálatok, elektrokémiai vizsgálatok, korrekciós intézkedésekkel kapcsolatos vizsgálatok.

További tanulmányozásra javasolt irodalmak: 1. Metals Handbook, 9. kiadás, Vol. 13., „Corrosion“, ASM International, 1987. 2. „Corrosion Failures“, Metals Handbook, 9. kiadás, Vol.11., „Failure Analysis and Prevention“, ASM International, 1986. 3. „Stress-Corrosion Cracking“, Metals Handbook, 9. kiadás, Vol.11., „Failure Analysis and Prevention“, ASM International, 1986. 4. Fontana, Mars G.: Corrosion Engineering, 3. kiadás, McGraw-Hill, 1986. 5. Schweitzer, P.: Corrosion and Corrosion Protection Handbook, New York: Marcel Dekker, 1983. 6. Henthorne, M.: Corrosion Causes and Control, Cartech Corp., 1972. 7. Goel, V. S.: Corrosion Cracking, American Society for Metals, 1956.

24


7 HODGiV

HODGiV1|YHOWKPpUVpNOHWHQEHN|YHWNH]NiURVRGiVRN $ Q|YHOW KPpUVpNOHWHQ DNiU iOODQGy DNiU YiOWDNR]y WHUKHOpV DODWW ]HPHO IpP alkatrészek pOHWWDUWDPD NRUOiWR]RWW $]W D] iOODQGyVXOW DODNYiOWR]iVW DPHO\HW Q|YHOW KPpUVpNOHWHQ IHOOpS IHV]OWVpJHN RNR]QDN N~V]iVQDN QHYH]]N $ N~V]iV GHILQtFLyMD WHUKHOpV KDWiViUD EHN|YHWNH] LGIJJ DODNYiOWR]iV $ N~V]iVL IRO\DPDWRW PHJV]DNtWKDWMD D WHUKHOpV KDWiViUD EHN|YHWNH] V]DNDGiVDPLWN~V]iVRVW|UpVQHNQHYH]QHN1|YHOWKPpUVpNOHWa fém abszolút olvadáspontjának UpV]HI|O|WWLKPpUVpNOHWHN $]HODGiVPHJKDOOJDWiVDXWiQDKDOOJDWy − PHJLVPHULDQ|YHOWKPpUVpNOHW&NiURVRGiVRNWtSXVDLW − PHJpUWL D]RNDW D IpPWDQL LQVWDELOLWiVRNDW DPHO\HN N|]UHMiWV]DQDN D Q|YHOW KPpUVpNOHWHQ EHN|YHWNH]NiURVRGiVRNEDQ − PHJpUWLDN|UQ\H]HWKDWiViQDNV]HUHSpWDQ|YHOWKPpUVpNOHW&NiURVRGiVRNEDQ − PHJLVPHUSpOGiNDWD]LSDULDONDOPD]iVRNQiOHOIRUGXOyQ|YHOWKPpUVpNOHW&NiURVRGiVRNEyO − PHJpUWLDQ|YHOWKPpUVpNOHW&YL]VJiODWLWHFKQLNiNDW $]HODGiVDN|YHWNH]WpPDN|U|NHWpULQWL $Q|YHOWKPpUVpNOHWHQEHN|YHWNH]NiURVRGiVRNWtSXVDL − − − − −

kúszás, kúszásos törés, kis- vagy nagy-ciklusú fáradás, termikus fáradás, K~]yMHOOHJ&W~OWHUKHOpV

Kúszás .~V]iVLGLDJUDPpVV]DNDV]DL(OVGOHJHVmásodlagos és harmadlagos kúszás.

Kúszásos törés Kúszásos törés mechanizmusai.: rideg interkrisztallin törés, szívós transzkrisztallin törés. Kúszási üregek keletkezése, növekedése. Feszültség-élettartam görbék. Kúszási szívósság jellemzése. )HV]OWVpJJ\&MWpVV]HUHSH 1|YHOWKPpUVpNOHW&IiUDGiV $KPpUVpNOHWKDWiVDD]pOHWWDUWDPUD7HUPLNXVIiUDGiV

Fémtani instabilitások Transzkrisztallin-interkrisztallin törési mechanizmus változás oka. Öregedés. Intermetallikus fázisok kiválása. Karbidos reakciók. Kiválási folyamatok kölcsönhatása. 25

7. HODGiV

ASM videó sorozat


Környezet hatása ÈOWDOiQRV R[LGiFLy .RUUy]Ly 0HOHJ NRUUy]Ly YpGEHYRQDWRN &HPHQWiOy pV karbo-nitridáló atmoszférák hatása: korrózióálló acéloknál, fém porlódás, karbonizálódás hatásának kimutatása ausztenites acéloknál, karbon-nitrogén kölcsönhatások.

Károsodási esetek ipari alkalmazásoknál − *]WXUELQDDONDWUpV]HN − Gázturbina alkatrészek: forró, meleg és hideg részek károsodása; távtartók és turbina lapátok károsodása. − )RO\DGpNNDO pULQWNH] DONDWUpV]HN NiURVRGiVD ROYDGW FLQN ROYDGW yQ ROYDGW YDV .HPHQFH DONDWUpV]HNNiURVRGiVDFV|YHNROYDGWVyYDOpULQWNH]DONDWUpV]HNNpV]OpNHN − &HPHQWUOPDOPRNNiURVRGiVD − Motorszelepek károsodása. − Olaj-finomító alkatrészeinek károsodása. − *]UHIRUPiOyRV]ORSNiURVRGiVD −

Vizsgáló eszközök és eljárások Mágneses vizsgálatok. Makromaratás. Metallográfiai vizsgálatok. Termikus fáradás vizsgálata. Kis-ciklusú fáradás és kúszás vizsgálatai. Korrózió és oxidáció. Meleg-korróziós vizsgálatok. Termikus sokk vizsgálatok.

További tanulmányozásra javasolt irodalmak: 1. „Elevated-Temperature Failures“, Metals Handbook, 9. kiadás, Vol.11, ASM International, 1986. 2. Booker, M. K.:“Analysis of Creep and Stress Rupture Testing“, Metals Handbook, 9. kiadás, Vol.8, ASM International, 1985. 3. Carrol, N., Fox, A., R. McDemus: „Creep, Stress-Rupture and Stress-Relaxation Testing“, Metals Handbook, 9. kiadás, Vol.8, ASM International, 1985. 4. Conway, J. B.: „Creep-Fatigue Interaction“, Metals Handbook, 9. kiadás, Vol.8, ASM International, 1985. 5. Vorhees, H. R.:“Assessment and use of Creep-Rupture properties, Metals Handbook, 9. kiadás, Vol.8, ASM International, 1985. 6. Whittenberger, J.D.: „An Introduction to Creep, Stress-Rupture and Stress Relaxation“, Metals Handbook, 9. kiadás, Vol.8, ASM International, 1985.

26


8 HODGiV

HODGiVgQW|WWpVNRYiFVROWDONDWUpV]HNNiURVRGiVD A legtöbb kereskedelmi forgalomban kapható fém félkésztermék gyártása öntéssel vagy NRYiFVROiVVDOW|UWpQLN(]HNEOD]XWiQIRUJiFVROiVVDOYDJ\PHOHJDODNtWiVVDOpVHVHWOHJD]WN|YHW IRUJiFVROiVVDOiOOtWMiNHODNpV]WHUPpNHW$NO|QE|]OHKHWVpJHVIpPWDQLYiOWR]iVRNDPHO\HND J\iUWiV N|]EHQ MiWV]yGQDN OH J\DNUDQ V]HUHSHW MiWV]DQDN D EHN|YHWNH] NiURVRGiVEDQ PLYHO D] |QWpV YDJ\ NRYiFVROiV N|]EHQ NHOHWNH] IRO\WRQRVViJL KLEiN LOOHWYH iOODSRWRN iWDGyGQDN D NpV] alkatrésznek. $]HODGiVPHJKDOOJDWiVDXWiQDKDOOJDWy − megismeri az öntéssel kapcsolatos speciális problémákat és lehetséges folytonossági hibákat, − megérti az eredeti öntött termék - mint pl. a buga, tábla, folyamatos öntéssel készült buga V]HUHSpWDNRYiFVROiVVDOWRYiEEIHOGROJR]RWWWHUPpNPLQVpJpEHQ − megismeri a kovácsolt termékekkel kapcsolatos speciális problémákat és lehetséges folytonossági hibákat, − megtanulja, hogy hogyan kell feldolgozni a fémötvözeteket (különösen a kovácsolt termékeket) DV]HPFVHV]HUNH]HWLUiQ\iQDNpVDYpJVV]HPFVHV]HUNH]HWQHNDPHJKDWiUR]iVDpUGHNpEHQ $]HODGiVDN|YHWNH]WpPDN|U|NHWpULQWL

Öntött darabok károsodása Az International Committe of Foundry Technical Association kategorizálta az öntési hibákat: Osztály A B C D E F G

Leírás Fémes kitüremkedések Üregek Folytonossági hibák (repedések és törések) Hibás felület Hiányos öntés Hibás méret Zárványok vagy szövetszerkezeti anomáliák

3pOGiND]HJ\HVKLEDWtSXVRNUD$]HJ\HVKLEiNHOIRUGXOiViQDNOHKHWVpJHVRNDLpVPHJHO]pVN A szövetszerkezet hatása: Rideg szemcsehatármenti háló kialakulása. Grafit az öntöttvasban. Karbonizálódás és dekarbonizálódás. $QHPPHJIHOHO|VV]HWpWHOKDWiVDHibás kémiai összetétel okai és következményei. Mechanikai tulajdonságok. Maradó feszültségek hatása: Maradó feszültségek keletkezésének okai öntéskor. Öntési J\DNRUODWEyO V]iUPD]y IHV]OWVpJHN +NH]HOpVEO V]iUPD]y IHV]OWVpJHN %pO\HJ]pVEO HUHG hibák. 27

8. HODGiV

ASM videó sorozat


h]HPHOpVL N|UOPpQ\HNEO HUHG KLEiN gQWpVL KLEiN pOHWWDUWDP FV|NNHQW KDWiVD +IHV]OWVpJJHOW|UWpQW~OWHUKHOpV Korrózió: 1HPPHJIHOHO|VV]HWpWHOKDWiVD*UDILWNRUUy]Ly

Kovácsolt darabok károsodása Meleg és hidegkovácsolás. Kovácsolási eljárások. A fém viselkedése melegkovácsolás közben. Kovácsolási károsodások és kimutatásuk. Az öntött bugával kapcsolatos hibaforrások: Kiválások. Szívódási üreg. Hidrogén. Nemfémes ]iUYiQ\RN)HOOHWLUHSHGpVV]HU&KLEiN $ODNtWiVVDO |VV]HIJJ KLEiN Irányított szövetszerkezet kialakulása. Kovácsolási repedések. ÈWODSROyGiV%HOVIRO\WRQRVViJLKLEiN A kovácsolt fém károsodásának okai: 1. 7HUYH]pVLKLEiNEyOHUHGNiURVRGiV Lehetséges okok: − DODSYHWHQKLEiVWHUYH]pVLNRQFHSFLy − QHPPHJIHOHODQ\DJYiODV]WiV − a hegesztett szerkezet és hegesztési technológia hibás megadása, − IHV]OWVpJJ\&MWpVPLDWWLIiUDGiV − ULGHJW|UpVVHO pV IiUDGiVVDO |VV]HIJJ WpQ\H]N PLQW EHPHWV]pVHN DKRO IiUDGW UHSHGpV ridegtörés vagy feszültségkorróziós törés indulhat, − az üzemelési környezet nem lett figyelembe véve, ami korróziós fáradást és feszültségkorróziós törést okozhat, − DUpV]OHWHVWHUYEHQQHPUHQGHONH]QHNDPHJIHOHOEL]WRQViJLEHUHQGH]pVHNUO )HV]OWVpJJ\&MWpV%HPHWV]pVpU]pNHQ\VpJ$QL]RWUySLDKDWiVD 2. $Q\DJYiODV]WiVVDO|VV]HIJJNiURVRGiVRN 3. $Q\DJKLEiNNDO |VV]HIJJ NiURVRGiVRN Nemfémes zárványok. Kémiai kiválások. Szövetszerkezet. 4. .RYiFVROiVL KLEiNNDO |VV]HIJJ NiURVRGiVRN bekovácsolt reve, átlapolódások, felületi UHSHGpVV]HU&KLEiNpJpV

További tanulmányozásra javasolt irodalmak: 1. „Casting“, Metals Handbook, 9. kiadás, Vol.15, ASM International, 1988. 2. „Forming and Forging“, Metals Handbook, 9. kiadás, Vol.14, ASM International, 1988. 3. „Failures of Iron Castings“, Metals Handbook, 9. kiadás, Vol. 11., „Failure Analysis and Prevention“, ASM International, 1986. 4. „Failures of Steel Castings“, Metals Handbook, 9. kiadás, Vol. 11., „Failure Analysis and Prevention“, ASM International, 1986. 5. „Failures of Forgins“, Metals Handbook, 9. kiadás, Vol. 11., „Failure Analysis and Prevention“, ASM International, 1986.

28


8 HODGiV

6. „Failures of Cold Formed Parts“, Metals Handbook, 9. kiadás, Vol. 11., „Failure Analysis and Prevention“, ASM International, 1986. 7. Forging Handbook, Forging Industry Association and American Society for Metals, 1985. 8. Steel Casting Handbook, 5. kiadás, Steel Founders Society, 1980. 9. Analysis of Casting Defects, American Foundrymen´s Society, 1974. 10.International Atlas of Casting Defects, Foundrymen´s Society, 1974.

29

9. HODGiV

ASM videó sorozat


HODGiV+HJHV]WHWWpVIRUUDV]WRWWN|WpVHNNiURVRGiVD A hegesztett és forrasztott kötések károsodásait csoportosítani lehet: (1) amelyeket már a J\iUWiVN|]L HOOHQU]pVNRU IHOIHGH]QHN D] ]HPHOpV N|]EHQ MHOHQWNH] NiURVRGiVRN (]HN D károsodások létrejöhetnek törés, kopás, korrózió vagy deformáció következtében. Ebben az HODGiVEDQ D KDQJV~O\W D] ]HPHOpV N|]EHQ MHOHQWNH] NiURVRGiVRNUD pV MDYtWiVL OHKHWVpJHLNUH fordítjuk. $]HODGiVPHJKDOOJDWiVDXWiQDKDOOJDWy − PHJLVPHUL D NO|QE|] N|WpVL WHFKQROyJLiNNDO NpV]tWHWW KHJHV]WHWW pV IRUUDV]WRWW N|WpVHNNHO kapcsolatos problémákat, − megérti, hogy amikor fémet adunk a kötéshez hegesztés vagy forrasztás közben huzal, rúd vagy más hozaganyag formájában, akkor tulajdonképpen egy öntött varratot kapunk, az öntés lehetséges problémáival, − megérti, hogy a húzó maradó feszültségek - amelyek hozzájárulhatnak a töréshez - jelen vannak VRNKHJHV]WHWWpVIRUUDV]WRWWN|WpVEHQDK&OpVN|]EHQL]VXJRURGiVDPLDWW − PHJpUWLKRJ\PLpUWQHKp]KLEDPHQWHVSRUR]LWiVPHQWHVYDUUDWRWNpV]tWHQLRO\DQQDJ\KYH]HW NpSHVVpJ&IpPHNEHQPLQWSOD]DOXPtQLXP − megismeri a kemény és lágyforrasztással készült kötések és károsodásuk közti különbségeket és hasonlóságokat. $]HODGiVDN|YHWNH]WpPDN|U|NHWpULQWL

Hegesztett kötések károsodása 7HUYH]pV 9DUUDW KHO\]HWH +HJHV]W V]HPpO\]HW (OPHOHJtWpV pV KHJHV]WpV XWiQL KNH]HOpV Karbon-egyenérték. Ívhegesztett kötések hibái: Porozitás. Oxidáció. Melegrepedések. Hidegrepedések. Alakhibák. 1HPPHJIHOHOiWROYDGiVËYJ\~MWiVLQ\RP 6SHFLiOLV tYKHJHV]W HOMiUiVRNUD MHOOHP] KLEiN %HYRQDWRV HOHNWUyGiV KHJHV]WpV 9pGJi]RV KHJHV]WpV)HGSRURVKHJHV]WpV$:,KHJHV]WpV3OD]PDtYKHJHV]WpV Kis széntartalmú acélok károsodása: Kis széntartalmú acélok elridegedése alacsony KPpUVpNOHWHQ=iUYiQ\RN0HOHJUHSHGpVHN(VHWWDQXOPiQ\RN Nagy széntartalmú acélok károsodása:+&WpVLVHEHVVpJV]DEiO\R]iVD8WyKNH]HOpVDONDOPD]iVD +LGURJpQHOULGHJHGpVPLDWWLYDUUDWiJ\LUHSHGpVHN+KDWiV|YH]HWelridegedése. Esettanulmány. Ötvözött acélok károsodása: Lehetséges hibák és okai. Esettanulmányok. Korrózióálló acélok károsodása: Martenzites, ferrites és ausztenites korrózióálló acélok. +iOOyDFpORNNiURVRGiVD Alumínium ötvözetek károsodása. 30


9 HODGiV

Titán ötvözetek károsodása. Egyéb hegesztési eljárásokkal készült kötések károsodása: Salakhegesztés. Elektrogáz-hegesztés. Ellenállás hegesztés: varrattávolság ponthegesztésnél, kopott elektróda, zárványok, porozitás, nem PHJIHOHO iWROYDGiV DODNKLEiN UHSHGpVHN ]|PtW WRPSD KHJHV]WpV '|U]VKHJHV]WpV (OHNWURQVXJDUDVKHJHV]WpVQHPPHJIHOHO|VV]HROYDGiVpVEHROYDGiV*i]KHJHV]WpV

Keményforrasztott kötések károsodása Folyékony fém okozta HOULGHJHGpV=iUYiQ\RN3RUR]LWiV1HPPHJIHOHOIRUUDGiV7~O|WY|]GpV Határfelületi korrózió. Esettanulmányok.

Lágyforrasztott kötések károsodása Forrasztott kötések szilárdsága. Túlhevítés üzemelés közben. Folyatószer szerepe. Folyékony fém okozta elridegedés.

További tanulmányozásra javasolt irodalmak: 1. „Failures of Weldments“, Metals Handbook, 9. kiadás, Vol. 11., „Failure Analysis and Prevention“, ASM International, 1986. 2. „Failures of Brazed Joints“, Metals Handbook, 9. kiadás, Vol. 11., „Failure Analysis and Prevention“, ASM International, 1986. 3. „Joint Design and Preparation“, Metals Handbook, 9. kiadás, Vol. 6., „Welding, Brazing and Soldering“, ASM International, 1983. 4. „Arc Welding“, Metals Handbook, 9. kiadás, Vol. 6., „Welding, Brazing and Soldering“, ASM International, 1983. 5. „Resistance Welding“, Metals Handbook, 9. kiadás, Vol. 6., „Welding, Brazing and Soldering“, ASM International, 1983. 6. „Oxyfuel Gas Welding“, Metals Handbook, 9. kiadás, Vol. 6., „Welding, Brazing and Soldering“, ASM International, 1983. 7. „Brazing“, Metals Handbook, 9. kiadás, Vol. 6., „Welding, Brazing and Soldering“, ASM International, 1983. 8. „Soldering“, Metals Handbook, 9. kiadás, Vol. 6., „Welding, Brazing and Soldering“, ASM International, 1983.

31

10. HODGiV

ASM videó sorozat


HODGiV)RUJiFVROypVDODNtWyV]HUV]iPRNNiURVRGiVD A szerszámoknál a használatuk közbeni törését szokták általában károsodásnak tekinteni. A kopás miatti elhasználódást csak akkor tekintik károsodásnak, ha az elvárt élettartamánál lényegesen KDPDUDEE HONRSLN (] D] HODGiV D KLGHJDODNtWy V]HUV]iPRNNDO OHPH]DODNtWiVEDQ porkohászatban, érmegyártásban, melegalakításban, kovácsolásban használt) illetve forgácsolószerszámokkal foglalkozik. $]HODGiVPHJKDOOJDWiVDXWiQDKDOOJDWy − megérti, hogy a szerszámanyagok törése leggyakrabban ridegtörés a nagy keménységük miatt DPLiOWDOiEDQDPHJIHOHOP&N|GpVNK|]V]NVpJHV − PHJWDQXOMD KRJ\ D V]HUV]iPRN OHJNHGYH]EE W|QNUHPHQHWHOH D KDV]QiODW N|]EHQL IRNR]DWRV NRSiVNHOOHQQDJ\V]iP~DONDWUpV]HOiOOtWiVDXWiQ − PHJpUWL KRJ\ D OHJW|EE DODNtWy pV IRUJiFVROy V]HUV]iP HUVHQ |WY|]|WW QDJ\ V]pQWDUWDOP~ acélból készül, amelyek nagyon sok fémtani és tervezési problémára érzékenyek, − IHOLVPHULKRJ\D]RO\DQ|VV]HWHWWWpQ\H]NPLQWDWHUYH]pVDQ\DJYiODV]WiVKNH]HOpVJ\iUWiV és felhasználás, különösen kritikusak a szerszámok esetén, − megtanulja, hogyan lehet roncsolásmentesen megmaratni egy KNH]HOWDFpON|V]|UOWIHOOHWpW hogy azokat a köszörülési hibákat felfedje, amelyek rontják az alkatrész integritását, − megismeri a legfontosabb szerszámanyagokat. $]HODGiVDN|YHWNH]WpPDN|U|NHWpULQWL $IRUJiFVROypVDODNtWyV]HUV]iPRNMHOOHP]L (1) más termékek gyártásához használatosak, (2) QDJ\REENHPpQ\VpJ&HNPLQWDOHJW|EEJ\iUWRWWDONDWUpV]

Károsodási okok $NiURVRGiVPHJHO]pVHpUGHNpEHQDN|YHWNH]WpQ\H]NUHNHOOILJ\HOQL 1. 2. 3. 4. 5. 6. 7.

7HUYH]pVDPL|VV]HHJ\H]WHWKHWDV]HUV]iPDQ\DJJDOpVDWHUYH]HWWJ\iUWiVLHOMiUiVVDO $Q\DJNLYiODV]WiVDPL|VV]HHJ\H]WHWKHWDWHUYH]pVVHOpVDJ\iUWiVLHOMiUiVVDO +NH]HOpVLHOMiUiVNLYiODV]WiVDDPL|VV]HHJ\H]WHWKHWDWHUYH]pVVHOpVD]DQ\DJJDO $PHJDGRWWKNH]HOpVLWHFKQROyJLDHOOHQU]pVH $N|V]|UOpVLpVPiVEHIHMH]PHJPXQNiOiVHOOHQU]pVH $V]HUV]iPEHiOOtWiVHOOHQU]pVH Szerszámhasználat - különösen a túlterhelés elkerülése.

A szerszámok károsodásának elemzése $] HODGiVEDQ PHJLVPHUW NiUHOHP]pVL OpSpVHN N|]O D N|YHWNH]N NO|Q|VHQ IRQWRVDN D szerszámok esetén:

32


10 HODGiV

1. A gyártási és üzemelési körülmények tanulmányozása. 2. $NpPLDL|VV]HWpWHOHOOHQU]pVH 3. A repedések vagy töretfelületek makroszkópos vizsgálata. Mikroszkópos vizsgálat a repedésindulás helyének megállapítására. 4. A repedés méretének meghatározása folyadékpenetrációs, mágneses repedés vagy ultrahangos vizsgálattal. Hideg maratás alkalmazása a köszörülési hibák kimutatására. 5. Szövetszerkezet vizsgálata: szemcsenagyság meghatározás, dekarbonizálódás, NDUERQL]iOyGiVNDUELGHORV]OiViWHG]GpVPpUWpNpQHNYL]VJiODWD 6. Keménységmérés a kritikus helyeken, mikro-keménységmérés javasolt.

A tervezés hatása a károsodásra 5RVV]WHUYH]pVPLDWWLNiURVRGiV3pOGiN9t]EHQHG]KHWDFpORNDONDOPD]iVDeOHVVDUNRN +NH]HOpVRNR]WDNiURVRGiVRN $ V]HUV]iPRN W|QNUHPHQHWHOpQHN iW YDODPLO\HQ KNH]HOpVL KLED RNR]]D (EEO D QHP PHJIHOHO IHOOHWL |VV]HWpWHOEO D D QHP PHJIHOHO HG]pVEO -a túl magas edzési KPpUVpNOHWEODGyGLN(VHWWDQXOPiQ\RN7~OKHYtWpVPLDWWLNiURVRGiVRN

Az edzés és megeresztés hatása a károsodásra +NH]HOpVXWiQLP&YHOHWHNiOWDORNR]RWWNiURVRGiVRN .|V]|UOpV .|V]|UOpVL KLED NLPXWDWiVD PDUDWiVVDO 1HP PHJIHOHO PHJPXQNiOiV 6]LNUDIRUJiFVROiV+HJHV]WpVVHOW|UWpQMDYtWiV

Melegalakító szerszámok károsodása A károsodás okai. Túl intenzív kovácsolás és szerszám tönkremenetel. Felújítás újramegmunkálással vagy hegesztéssel. )pP|QWIRUPiNNiURVRGiVD ,VPpWOGKWHUKHOpV UOJRO\yNNiURVRGiVD

Fémforgácsoló szerszámok károsodása 7|UpV YDJ\ LG HOWWL NRSiV 6]HUV]iPDQ\DJRN 0HFKDQLNDLODJ LQGXNiOW W|QNUHPHQHWHO )pPWDQL folyamatok által indukált tönkremenetel. Köszörülési károsodások.

33

10. HODGiV

ASM videó sorozat


További tanulmányozásra javasolt irodalmak: 1. „Failures of Tools and Dies“, Metals Handbook, 9. kiadás, Vol. 11., „Failure Analysis and Prevention“, ASM International, 1986. 2. Tool and Die Failures: Source Book, American Society for Metals, 1986. 3. „Tool Materials“, Metals Handbook, 9. kiadás, Vol. 3., „Properties and Selection; Stainless Steels, Tool Materials, and Special Purpose Metals“, ASM International, 1986. 4. Injury in Ground Surfaces:Detection, Causes, Prevention, Norton Griding Wheel Division, Norton Company, 1973.

34


11 HODGiV

HODGiV7HQJHO\HNpVFVDSiJ\DNNiURVRGiVDL $]HODGiVQDJ\REEUpV]pEHQD WHQJHO\HN pV KDVRQOy DODN~ DONDWUpV]HN PLQW SO KX]DORN UXGDN VWE NiURVRGiViW WiUJ\DOMXN (PHOOHWW V]y OHV] D VLNOy pV J|UGO FVDSiJ\DNUyO LV PLYHO D tengelyek és csapágyak tönkremenetele gyakran szorosan összefügg. $]HODGiVPHJKDOOJDWiVDXWiQDKDOOJDWy − PHJLVPHULDWHQJHO\HNNiURVRGiViQDNNO|QE|]WtSXVDLWpVRNDLW − megérti a tengelyekre ható feszültségeket húzás, csavarás, nyomás és hajlítás esetén, valamint PHJpUWLD]LO\HQWHUKHOpVHNKDWiViUDULGHJpVV]tYyVIpPHNHVHWpQEHN|YHWNH]DODNYiOWR]iVWpV törést, − PHJLVPHUL D WHQJHO\HN NO|QE|] W|UpVL PHFKDQL]PXViW IRUJyKDMWRJDWy IiUDGiV pV HJ\V]HUL FVDYDUiVVDOW|UWpQW~OWHUKHOpVHVHWpQ − PHJLVPHULDVLNOyFVDSiJ\DNNO|QE|]W|QNUHPHQHWHOLWtSXVDLWpVDPHJHO]pVLOHKHWVpJHLNHW − PHJpUWLDJ|UGOFVDSiJ\DNNiURVRGiViQDNRNDLWpVPHJHO]pVLOHKHWVpJHLNHW $]HODGiVDN|YHWNH]WpPDN|U|NHWpULQWL

A tengelyek károsodásának okai 7HQJHO\HNMHOOHP]WHUKHOpVHLK~]iVQ\RPiVKDMOtWiVFVDYDUiVH]HNNRPELQiFLyMDUH]JpVHNEO adódó feszültségek) és üzemelési körülményei. Leggyakoribb tönkremenetel a fáradás. )HV]OWVpJJ\&MW KHO\HN V]HUHSH 5HSHGpVNHOHWNH]pVL KHO\HN $ W|QNUHPHQW WHQJHO\HN YL]VJiODWD mechanikai állapotok, üzemelési körülmények. $WHQJHO\HNEHQpEUHGIHV]OWVpJHN Feszültségrendszerek húzás, nyomás, csavarás és hajlítás esetén.

Tengelyek fáradása (J\LUiQ\~KDMOtWiVKDWiViUDEHN|YHWNH]IiUDGiV)iUDGiVNpWLUiQ\~KDMOtWiVHVHWpQ)iUDGiVIRUJy KDMWRJDWyLJpQ\EHYpWHOQpO&VDYDUiVKDWiViUDEHN|YHWNH]IiUDGiV

Tengelyek kopása Abrazív kopás. Adhéziós kopás. Kontakt fáradás.

Tengelyek szívós és ridegtörése Rideg és szívós törés okai tengelyek esetén. Tengelyek korróziós károsodásai: feszültségkorróziós törés, korróziós fáradás, fretting.

35

11. HODGiV

ASM videó sorozat


)HV]OWVpJJ\&MWKHO\HNWHQJHO\HNQpO )HV]OWVpJJ\&MWKHO\HNRV]WiO\R]iVD 1. $ WHQJHO\HN DODNMiQDN HJ\HQHWOHQVpJHL SO OpSFVN YiOODN IXUDWRN pOHV VDUNRN KRUQ\RN FVDYDUPHQHWHNN|WHOHPHN 2. *\iUWiV pV ]HPHOpV N|]EHQ NHOHWNH] IHOOHWL IRO\WRQRVViJL KLEiN PLQW SO EDUi]GiN bevágások, bemetszések, forgácsolási nyomok, azonosító jelek, kovácsolási sorja, kipattogzás és korrózió. 3. %HOV IRO\WRQRVViJL KLEiN mit pl. porozitás, zsugorodási üregek, nemfémes zárványok, repedések és üregek. ÈWPpUYiOWR]iVRNWHQJHO\HNHQ1\RPiVRVpV]VXJRUN|WpVHN+RVV]LUiQ\~KRUQ\RN Gyártási folyamatok okozta károsodások: )HV]OWVpJQ|YHNHGpVWHOLGp]RNRN 1. IHV]OWVpJJ\&MWKHO\HNHWV]HUV]iPQ\RPRNNDUFROiVRN NHOWJ\iUWiVLHOMiUiVRN 2. QDJ\ IHOOHWL K~]yIHV]OWVpJHW HUHGPpQ\H] J\iUWiVL HOMiUiVRN PLQW SO QHP PHJIHOHO köszörülés, javító hegesztés, szikra-forgácsolás és ív okozta égési nyom. 3. olyan folyamatok, amelyek gyengítik az anyagot, mint pl. a felülettel nem párhuzamos NRYiFVROiVL iUDPOiVL YRQDODN SODWWtUR]iVEyO HUHG KLGURJpQHOULGHJHGpV YDJ\ KNH]HOpV miatti dekarbonizálódás. 0HJPXQNiOiVRNEyOHUHGKLEiN$]RQRVtWyMHOHN.|V]|UOpVLKLEiN6]LNUDIRUJiFVROiV6]HUHOpVL SUREOpPiN)HOOHWLEHYRQDWRN)pPIHOV]yUiVVDONpV]OWEHYRQDWRN+NH]HOpV-DYtWyKHJHV]WpVHN )pPWDQLWpQ\H]NKDWiVD Felületi folytonossági hibák szerepe.

Siklócsapágyak károsodása Károsodási mechanizmusok: fáradás, kopás, fretting, korrózió, korróziós fáradás, kavitációs kipattogzás. Idegen részecskék hatása. Kenés hatása: 0HJIHOHONHQpV1HPPHJIHOHONHQpV6]iUD]LQGtWiV h]HPHOpVLKPpUVpNOHWKDWiVD7~OKHYtWpV+KDWiViUDEHN|YHWNH]elridegedés (hot shortness). Túlterhelés hatása: ÈOODQGyW~OWHUKHOpV&HQWULIXJiOLVHUN,VPpWOGWHUKHOpV Helytelen szerelés: /D]DFVDSiJ\(J\WHQJHO\&VpJWOYDOyHOWpUpV

36


11 HODGiV

*|UGOFVDSiJ\DNNiURVRGiVD )iUDGiV.RSiVV]HQQ\H]GpVHOHNWURPRViUDPRNR]WDNLSDWWRJ]iV6~UOyGiVLNRUUy]Ly.RUUy]Ly Képlékeny alakváltozás. Gyártási gyakorlat: szerelés, tengelyvállak, HJ\WHQJHO\&VpJLKLED +NH]HOpVpVNHPpQ\VpJ.HQpVLJ\DNRUODWYpNRQ\ILOPNHQpVV]HQQ\H]GpV

További tanulmányozásra javasolt irodalmak: 1. „Failures in Shafts“, Metals Handbook, 9. kiadás, Vol. 11., „Failure Analysis and Prevention“, American Society for Metals, 1986. 2. „Failures of Sliding Bearings“, Metals Handbook, 9. kiadás, Vol. 11., „Failure Analysis and Prevention“, American Society for Metals, 1986. 3. „Failures of Rolling Element Bearings“, Metals Handbook, 9. kiadás, Vol. 11., „Failure Analysis and Prevention“, American Society for Metals, 1986.

37

12. HODGiV

ASM videó sorozat


HODGiV)RJDVNHUHNHNNiURVRGiVD $IRJDVNHUHNHNLJHQV]pOHVN|UEHQDONDOPD]RWWJpSDONDWUpV]HNDPHO\HNHUWpVPR]JiVWDGQDNiW HJ\LN WHQJHO\UO D PiVLNUD 1DJ\RQ YiOWR]DWRV PpUHWEHQ pV LJHQ HOWpU DONDOPD]iVRNEDQ WDOiONR]KDWXQN YHON D NLV yUiNWyO D QDJ\ VHEHVVpJ& &UKDMy DONDWUpV]HNLJ 0LYHO D IRJDVNHUHNHN igen kritikus alakúak és sokféle terhelésnek kitett alkatrészek, sokféle károsodási folyamat YpJEHPHKHW EHQQN $ OHJJ\DNRULEE D IRJW|UpV D NO|QE|] WtSXV~ NRSiVRN D J\iUWiV YDJ\ üzemelés közbeni deformáció és néha a korrózió. $]HODGiVPHJKDOOJDWiVDXWiQDKDOOJDWy − megérti a fogak alakjának leírására alkalmazott speciális kifejezéseket és a fogaskerekek P&N|GpVpW − PHJpUWLDIRJDVNHUHNHNQpOHOIRUGXOyVRNIpOHN|OFV|QKDWyNiURVRGiVLWtSXVRNDLW − PHJLVPHULD]HYROYHQVJ|UEHV]HUNHV]WpVpWDPLDIRJDNDODNMiQDNDODSYHWJHRPHWULDLformája pVKRJ\KRJ\DQWXGQDND]pULQWNH]HYROYHQVIHOOHWHNHJ\HQOHWHVIRUJyPR]JiVWiWDGQL − megérti a kenés fontosságát a fogaskerék rendszereknél, − megérti a tervezés, gyártás, szerelés és üzemelés közti szoros kapcsolatot, − megérti, hogy miért fontos valamennyi összeszerelt alkatrész tanulmányozása, nemcsak a sérült vagy tönkrement fogaskeréké. $]HODGiVDN|YHWNH]WpPDN|U|NHWpULQWL

Terminológia Aktív profil. Fogfej. Alapkör. Fogláb. Osztás. Fog. Evolvens. Hajtókerék. Osztókör. Osztóhenger. 2V]WyYRQDO)RJDVOpF)RJW)RJWKDMODW)RJFV~FV

Fogaskerekek típusai (J\HQHV IRJD]DW~ IRJDVNHUHNHN )HUGH IRJD]DW~ IRJDVNHUHNHN .HWWVIRJD]DW~ IRJDVNHUHNHN .HUHV]WIRJD]iV~ IRJDVNHUHNHN &VLJDNHUHNHN %HOV IRJD]DW~ IRJDVNHUHNHN )RJDVOpF Kúpkerekek: egyenes fogazatú, spirális fogazatú, Zerol-kerék, hipoid fogazatú.

A fogaskerék fogak relatív mozgása Hajtó és hajtott fogaskerék. Fogak legördülése. Gördülés és csúszás.

Fogak érintkezése Érintkezési felület nagysága. Fogszám arányok. Érintkezési vonalak.

Üzemelés közbeni terhelések Feszültségeloszlás a fogban. Felületi kontakt feszültség. Foghajlítás. Olajfilm rétegvastagság. 38


12 HODGiV

Fogaskerekek károsodásának okai $IRJDVNHUHNHNW|QNUHPHQHWHOpQHNRNDLN|]OIHOOHWLNiURVRGiVHEEONLSDWWRJ]iVpV DGKp]LyV NRSiV KDMOtWiVEyO HUHG IiUDGiV WpV pV HJ\pE RN miatti tönkremenetel. +DMOtWyIiUDGiVpVKROWMiWpNhWpVEOHUHGNiURVRGiVRN)HOOHWLiOODSRWRN(J\pERNRN

A fogaskerekek tönkremeneteli módjainak osztályozása Kopás: Kenés és kopás. Normális kopás. Egyenletes kopás. Roncsoló kopás. A roncsoló kopás okai. $GKp]LyV NRSiV 0HJDNDGiVEyO HUHG NRSiV $EUD]tY NRSiV .RUUy]LyV NRSiV 3LNNHO\HVHGpV Helyi túlhevülés. Felületi fáradás: Felületi fáradás mechanizmusa. Kipattogzás. Leválás. Képlékeny alakváltozás okozta tönkremenetel: Hengerlés és kovácsolás. Hullámosodás. Taréjosodás. Képlékeny alakváltozás és kipattogzás. Képlékeny alakváltozás és repedés. Felületi réteg alatti fáradás. Törés: )iUDGWW|UpVDIRJW|UpVKHO\HIHV]OWVpJJ\&MWKHO\HNUOLQGXOyIiUDGWW|UpV 7~OWHUKHOpVEO pV HUWHOMHV NRSiVEyO HUHG W|UpV 7HUYH]pVVHO |VV]HIJJ W|UpV *\iUWiVL IRO\DPDWWDO|VV]HIJJW|UpVN|V]|UOpVLUHSHGpVHNHG]pVLUHSHGpVHN

További tanulmányozásra javasolt irodalmak: 1. Dudley, Darle W.: Handbook of Practical Gear Design, McGraw-Hill, 1989. 2. „Failures of Gears“, Metals Handbook, 9. kiadás, Vol. 11., „Failure Analysis and Prevention“, American Society for Metals, 1986. 3. Alban, L. E.: Systemaatic Analysis of Gear Failures, American Society for Metals, 1985. 4. Dean, Paul K. Jr.: „Geometry and Theory of Gears“, Gear manufacture and Performance, American Society for Metals, 1974. 5. Dudley, Darle W.: Gear Handbook: The Design, Manufacture & Appliation of Gears, McGrawHill, 1962.

39

13. HODGiV

ASM videó sorozat


HODGiV0HFKDQLNXVN|WHOHPHNNiURVRGiVD $ N|WHOHPHN HOVGOHJHV IXQNFLyMD D] HUiWYLWHO 6RNIpOH VSHFLiOLV LJpQ\HNQHN PHJIHOHO N|WHOHPHW IHMOHV]WHWWHN PiU NL PLQW SO QDJ\ V]LOiUGViJ~ Q|YHOW pOHWWDUWDP~ FV|NNHQWHWW V~O\~ N|QQ\HQ V]HUHOKHW MREE NRUUy]Ly iOOyViJ~ Q|YHOW YDJ\ DODFVRQ\ KPpUVpNOHWHQ EL]WRQViJRVDEE YDJ\DODFVRQ\DEEDQ\DJpVJ\iUWiVLN|OWVpJ&N|WHOHPHNHW $]HODGiVPHJKDOOJDWiVDXWiQDKDOOJDWy − PHJLVPHULDNO|QE|]PHFKDQLNXVN|WHOHPHNNiURVRGiVLWtSXVDLW − PHJpUWL KRJ\ D N|WHOHPHNQHN PLpUW NHOO V]RURVDQ LOOHV]NHGQL D PHFKDQLNXV N|WpV integritásának érdekében, − PHJpUWL KRJ\ HJ\ FVDYDUDQ\D PLpUW QHP IiUDG HO KD D EHQQH pEUHG K~]yHU PLQGLJ PHJKDODGMDDV]pWYiODV]WyHUW − PHJpUWLKRJ\DQOHKHWNLYpWHOHVpOHWWDUWDPRWHOpUQLHJ\FVDYDUDQ\DPHQHWHVHWpQHOIHV]tWpVVHO − PHJLVPHULDPHFKDQLNXVN|WHOHPHNNO|QE|]HOtUiVDLW $]HODGiVDN|YHWNH]WpPDN|U|NHWpULQWL 0HFKDQLNXVN|WHOHPHNWtSXVDL 0HQHWHVN|WHOHPHN6]HJHFVHN(J\ROGDO~N|WHOHPHN&VDSRN6SHFLiOLVFpO~N|WHOHPHN 0HQHWHVN|WHOHPHN .iURVRGiVNLLQGXOyKHO\HL.|WHOHPHNNiURVRGiViQDNRNDL 0HQHWHVN|WHOHPHNIiUDGiVD (VHWWDQXOPiQ\RN6]RUtWyHU)HV]OWVpJNRQFHQWUiFLy$Q\DJV]LOiUGViJ Fretting típusú károsodás. 0HQHWHVN|WHOHPHNNRUUy]LyMD Rés korrózió. Galvanikus korrózió. Feszültségkorróziós törés. Nyomófeszültség szerepe. 6]HQQ\H]NV]HUHSH 0HQHWHVN|WHOHPHNKLGURJpQRNR]WDNiURVRGiVD

Korrózió elleni védekezés: Cink bevonatok. Forró pácolás. Cink galvanizálás. Mechanikus dobgalvanizálás. Kadmium bevonatok. Alumínium bevonatok. 1|YHOWKPpUVpNOHWHQDONDOPD]RWWPHQHWHVN|WHOHPHN

40


13 HODGiV

Szegecsek Szegecsszár elnyíródása. Hordozó felület károsodása. Feszültségkorróziós törés. (J\ROGDO~N|WHOHPHN -HOOHP]WHUKHOpVHN7|QNUHPHQHWHORNDL

Csapok )pOiOODQGy FVDSRN *pSpV]HWL FVDSRN 5DGLiOLV U|J]tW FVDSRN *\RUVDQ ROGKDWy FVDSRN +~]y Q\RPyFVDSRN3R]LWtYU|J]tWFVDSRN 6SHFLiOLVFpO~N|WHOHPHN Rugós kapcsok. Esettanulmány.

További tanulmányozásra javasolt irodalmak: 1. „Failures and Mechanical Fasteners“, Metals Handbook, 9. kiadás, Vol. 11., „Failure Analysis and Prevention“, American Society for Metals, 1986. 2. „Mechanical and Material Requirements for Externally Threaded Fasteners“, Handbook of Automotive Engineers, SAE J429. 3. „Decarburization in Hardened and Tempered Threaded Fasteners“, Handbook of Automotive Engineers, SAE J121a.

41

14. HODGiV

ASM videó sorozat


HODGiV.D]iQRNpVKFVHUpONNiURVRGiVD (] D] HODGiV RO\DQ ND]iQRNEDQ HOIRUGXOy NiURVRGiVRNNDO IRJODONR]LN DPHO\HNHW HOVVRUEDQ Yt]J] HOiOOtWiVUD KDV]QiOQDN HUP&YHNEHQ pV PiV LSDUL FpOUD ( PHOOHW D KFVHUpONNHO LV IRJODONR]LNDPHO\HNHWIRUUyJi]RNJ]|NYDJ\Yt]OHK&WpVpUHKDV]QiOQDN$ND]iQRNNiURVRGiVD HOVVRUEDQ Q|YHOW KPpUVpNOHWHQ YpJEHPHQ pV NRUUy]LyV NiURVRGiVW IRJODO PDJiEDQ 7HUPpV]HWHVHQ PHFKDQLNDL NiURVRGiVRN LV HOIRUGXOQDN mint a fáradás és a kopás. Mivel a ND]iQRNDW ]HPHOpVN N|]EHQ QDJ\ KPpUVpNOHW pV YLV]RQ\ODJ QDJ\ IHV]OWVpJHN WHUKHOLN D OHJW|EE LO\HQ EHUHQGH]pV NO|QE|] WtSXV~ IHUULWHV DFpOEyO |QW|WW YDVEyO pV OiJ\DFpOEyO ND]iQOHPH]DFpO UR]VGDPHQWHVDFpOEyOYDJ\PiVQ|YHOWKPpUVpNOHWHQDONDOPD]KDWy|WY|]HWEO készül. $]HODGiVPHJKDOOJDWiVDXWiQDKDOOJDWy − PHJpUWLKRJ\DQ|YHOWKPpUVpNOHWDNRUUy]LyDIiUDGiVpVDIRO\DGpNiUDPOiVEyOHUHGHUy]Ly KRJ\DQRNR]]DHJ\WWHVHQDND]iQRNpVKFVHUpONNiURVRGiViW − PHJpUWLDNO|QEVpJHWDFV|YHNYDVWDJSHUHP&pVYpNRQ\SHUHP&W|UpVHN|]|WW − PHJpUWL D] pJpVWHUPpNHN PDJDV KPpUVpNOHWHQ YpJEHPHQ NRPSOH[ N|OFV|QKDWiViW DPHO\ VRUiQNO|QE|]WtSXV~NRUUy]LyVWHUPpNHNNHOHWNH]QHN − PHJpUWL KRJ\ D KFVHUpON NiURVRGiVD PLpUW YDQ J\DNUDEEDQ NDSFVRODWEDQ D WHUYH]pVVHO J\iUWiVVDOpVDNRUUy]LyYDOPLQWDPDJDVKPpUVpNOHW&]HPHOpVVHO − PHJLVPHULDNRUUy]LyNO|QE|]WtSXVDLWDPHO\HNKDWiVVDOYDQQDNDKFVHUpON]HPHOpVpUHpV DOHUDNyGiVRNNpS]GpVpW − PHJpUWL KRJ\ PLpUW DONDOPD]QDN NO|QE|] WtSXV~ IpP|WY|]HWHNHW NO|QE|] FpOUD D] HJ\HV ND]iQpVKFVHUpOWtSXVRNEDQ $]HODGiVDN|YHWNH]WpPDN|U|NHWpULQWL

A kazánok és csatlakozó szerelvények károsodása $ ND]iQRN pV D FVDWODNR]y J]HUP& DONDWUpV]HN VRNIpOH NiURVRGiVL IRO\DPDWQDN YDQQDN NLWpYH úgymint korrózió (kipattogzás és erózió), mechanikai-környezeti folyamatok (feszültség-korrózió pV KLGURJpQHOULGHJHGpV pV GHIRUPiOyGiV IOHJ D KWiJXOiVEyO YDJ\ N~V]iVEyO DGyGy alakváltozás). .iURVRGiVRN RV]WiO\R]iVD WHUYH]pVL KLEiN J\iUWiVL KLEiN QHP PHJIHOHO ]HPHOpV pV YHJ\HV RNRN $ QHP PHJIHOHO ]HPHOpV pV D J\iUWiVL KLEiN HJ\WWHVHQ D J]HUP&YL EHUHQGH]pVHN károsodásának több mint 75%-át teszik ki.

42


14 HODGiV

Anyaghiba okozta károsodások (VHWWDQXOPiQ\ J\iUWiV N|]EHQ NHOHWNH]HWW UHSHGpVVHO UHQGHONH] QDJ\ Q\RPiV~ ND]iQWDUWiO\ ridegtörése nyomáspróba közben.

Túlhevítés okozta törés 9DVWDJSHUHP&W|UpVULGHJW|UpV9pNRQ\SHUHP&W|UpVWUDQV]NULV]WDOOLQV]tYyVW|UpV/HUDNyGiVRN hatása. Túlhevítés okai.

Elridegedés okozta törés Hidrogén okozta törés. Acélok hidrogén okozta elridegedése. Grafitosodás.

Korrózió vagy lehámlás okozta károsodás 9t]ROGDOL NRUUy]Ly .LSDWWRJ]iVRV NRUUy]Ly (Uy]LyV NRUUy]Ly 5pV NRUUy]Ly *]]HO pULQWNH] DONDWUpV]HN NRUUy]LyMD .RQGHQ]RURN pV Yt]PHOHJtWN NRUUy]LyMD 0HOHJROGDOL NRUUy]Ly 6]pQNRURPNRUUy]Ly$ODFVRQ\KPpUVpNOHW&NRUUy]Ly

Fáradás okozta károsodás Váltakozó terhelések üzemelés közben. Repedéskeletkezési helyek. Kisciklusú fáradás. Termikus fáradás. Korróziós fáradás.

Erózió okozta károsodások Abrazív erózió. Folyadék-ütközéses erózió. Kavitációs korrózió.

Feszültség-korrózió okozta károsodások Feszültségkorrózió bekövetkezésének leggyakoribb helyei. Repedés-kimutatási technikák. Esettanulmány.

Kazánalkatrészek összetett károsodása 7|EEIpOHNiURVRGiVLPHFKDQL]PXVHJ\WWHVHOIRUGXOiVD(VHWWDQXOPiQ\

+FVHUpONNiURVRGiVD h]HPHOpVVHO|VV]HIJJN|YHWHOPpQ\HN +YH]HW NpSHVVpJ IDOYDVWDJViJ OHKiPOiVVDO V]HPEHQL HOOHQiOOiV 0HUHYVpJ pV KRUSDGiVVDO szembeni ellenálló képesség. Nagy felület. Korrózióállóság.

43

14. HODGiV

ASM videó sorozat


$KFVHUpONNiURVRGiViQDNRNDL $ KFVHUpON NiURVRGiVD iOWDOiEDQ D FVJ\iUWiVVDO J\iUWiV N|]EHQL NH]HOpVHNNHO ]HPL pV helyszíni vizsgálatokkal valamit az üzemelési környezettel kapcsolatosak. Másodlagos gyártási technológiák. A vizsgálati eljárások hatása. Szállítás.

Korróziós károsodások ÈOWDOiQRV pV KHO\L NRUUy]Ly RNDL (VHWWDQXOPiQ\ 5pV NRUUy]Ly 5p]|WY|]HWHN |WY|]WDUWDORP vesztése. Eróziós korrózió.

Feszültségkorróziós károsodások )HV]OWVpJNRUUy]Ly

NO|QE|]

|WY|]HWHNEHQ

(VHWWDQXOPiQ\RN

Korróziós fáradás okozta károsodás 7|UHWIHOOHWMHOOHP]L+pVPHFKDQLNDLIHV]OWVpJHN|VV]HKDVRQOtWiVD

Hegesztési gyakorlat hatása 9DUUDWHONpV]tWpV+HJHV]WHWWN|WpVHNWHUYH]pVH+HJHV]WHWWN|WpVHNV]|YHWV]HUNH]HWH 1|YHOWKPpUVpNOHWKDWiVD 1|YHOWKPpUVpNOHWKDWiVD(VHWWDQXOPiQ\

Kárelemzés eljárásai Próbatest kivétel. Vizuális vizsgálatok. Mikroszkópos vizsgálatok. Kémiai elemzés. Mechanikai vizsgálatok.

További tanulmányozásra javasolt irodalmak: 1. Scweitzer, P. A.: Corrosion and Corrosion Prevention Handbook, Marcel Dekker, 1989. 2. „Corrosion“, Metals Handbook, 9. kiadás, Vol. 13., ASM International, 1987. 3. „Failures of Boilers and Related Equipment“, Metals Handbook, 9. kiadás, Vol. 11., „Failure Analysis and Prevention“, American Society for Metals, 1986. 4. „Failures of Heat Exchangers“, Metals Handbook, 9. kiadás, Vol. 11., „Failure Analysis and Prevention“, American Society for Metals, 1986. 5. „Corrosion Failures“, Metals Handbook, 9. kiadás, Vol. 11., „Failure Analysis and Prevention“, American Society for Metals, 1986.

44


15 HODGiV

HODGiV1\RPiVWDUWyHGpQ\HNNiURVRGiVD (EEHQD]HODGiVEDQRO\DQQ\RPiVWDUWyHGpQ\HNUO pV Q\RPiV DODWW ]HPHO FV|YHNUO OHV] V]y DPHO\HN HUP&YHNEHQ ILQRPtWyNEDQ pV YHJ\L ]HPHNEHQ KDV]QiODWRVDN (]HN D EHUHQGH]pVHN LJHQ YiOWR]DWRV N|UOPpQ\HN N|]|WW ]HPHOQHN D KPpUVpNOHW D Q\RPiV pV D NpPLDL N|UQ\H]HW tekintetében. $]HODGiVPHJKDOOJDWiVDXWiQDKDOOJDWy − PHJpUWLDNO|QE|]WtSXV~Q\RPiVWDUWyHGpQ\HNNiURVRGiViQDNVRNIpOHRNiW − megismeri a nyomástartó edények károsodás-elemzésének eljárásait, − megérti a tervezés, a kötési technológiák, a metallurgiai folytonossági hibák és a gyártási eljárások hatását a károsodási folyamatokra, − PHJLVPHULD]]HPHOpVVHONDSFVRODWRVVRNIpOHNiURVRGiVWpVD]]HPHOpVN|]EHQEHN|YHWNH] W|QNUHPHQHWHOOHKHWVpJHLW − PHJLVPHUL D Q\RPiVWDUWy HGpQ\HN NiURVRGiVDLQDN MHOOHP]LW ~J\PLQW D N|UQ\H]HW D Q\RPiV vagy az üzemelés közben okozott sérülések által befolyásolt a szívós, rideg vagy fáradásos törés. $]HODGiVDN|YHWNH]WpPDN|U|NHWpULQWL

A károsodások okai

Lehetséges okok: gyártási eljárások, szállítási és tárolási körülmények, környezeti atmoszféra KDWiVD ]HPHOpVL KPpUVpNOHW KDWiVD ]HPHOpVL Q\RPiV KDWiVD FLNOLNXV ]HPHOpV WHUYH]pVVHO |VV]HIJJSUREOpPiN.iUHOHP]pVHOMiUiVDL

Hegesztés hatása Hegesztési hibák. Esettanulmányok.

Metallurgiai folytonossági hibák hatása .RYiFVROWpV|QW|WWDONDWUpV]HNEHQHOIRUGXOyKLEiN(VHWWDQXOPiQ\

Gyártási eljárások hatása +NH]HOpV7~OKHYtWpV1HPHJ\HQOHWHVK&WpVKDWiVD9L]VJiODWLUXWLQKDWiVD .RPSR]LWIpPHNEOJ\iUWRWWND]iQRN Többféle fémötvözet alkalmazása. Gyártási technikák. Károsodási okok. Esettanulmányok.

45

15. HODGiV

ASM videó sorozat


h]HPHOpVVHO|VV]HIJJNiURVRGiVRN Korrózió. Feszültség-korrózió. Hidrogén-elridegedés. Esettanulmányok.

Ridegtörés Alacsony széntartalmú Esettanulmány.

acélok

bemetszés-érzékenysége.

Elridegedés

lehetséges

okai.

Szívós törés 6]tYyVW|UpVRNDLpVMHOOHP]L

Kúszás és mechanikai feszültség okozta törés .~V]iVRVW|UpVMHOOHP]L)iUDGiV(VHWWDQXOPiQ\RN

További tanulmányozásra javasolt irodalmak: 1. „Failures of Pressure Vessels“, Metals Handbook, 9. kiadás, Vol. 11., „Failure Analysis and Prevention“, American Society for Metals, 1986. 2. ASME Pressure Vessel &RGHYDJ\NpVEELiWGROJR]RWWNLDGiV

46

KÁRELEMZÉS, TÖRÉSEK GAZDASÁGI KIHATÁSAI LENKEYNÉ BIRÓ GYÖNGYVÉR, ASM VIDEÓ SOROZAT. Miskolci Egyetem

Recommend Documents