Principali tipi di usura

Il materiale e il metodo selezionati per l'applicazione specifica della superficie dipendono dal tipo di usura che si incontra in esercizio.

I vari tipi di usura includono impatto, abrasione, erosione, corrosione, ossidazione, cavitazione, compressione, usura metallo-metallo o scosse termiche:

1. L'usura all'impatto è causata dal colpo di un oggetto contro un altro. Quindi la forza d'impatto è una misura di energia, in joule, che un pezzo di metallo può assorbire senza rompersi ad una data temperatura. La resistenza all'impatto è una misura della forza richiesta per creare una frattura della superficie saldata. È un tipo di usura battente o martellante che può provocare rotture, spaccature o deformazioni della superficie generalmente causate dallo sbattere di una superficie metallica dura contro un'altra superficie dura come nel caso dell'operazione di pala gommata.

2. L'abrasione è l'usura causata dallo sfregamento o dalla levigatura, come nel caso dell'usura a carta vetrata. Di solito è causato dallo sfregamento di un materiale duro contro uno più morbido. L'azione abrasiva di sabbia, ghiaia, scorie, terra e altri materiali simili è la causa dell'abrasione riscontrata nello scivolo di ghiaia o all'interno del mulino a palle in un cementificio. La sabbia di quarzo è un esempio specifico di materiale abrasivo. Le attrezzature minerarie e di costruzione richiedono resistenza all'abrasione, come anche molti tipi di attrezzature agricole. Gli acciai austenitici al manganese hanno eccellenti caratteristiche di resistenza all'abrasione.

3. L'erosione è l'usura causata dall'azione abrasiva dell'acqua solitamente con particelle di sabbia in esso, come nel caso dell'acqua mia. Ha sia aspetti chimici che meccanici. L'erosione è anche causata da vapore e fanghi che trasportano particelle abrasive. Le parti della pompa possono spesso essere soggette a questo tipo di usura.

4. L'usura della corrosione è causata dall'azione chimica che provoca un'alimentazione graduale della superficie a contatto con il reagente come acido, alcali, gas corrosivi ed è ampiamente riscontrata negli stabilimenti chimici, nelle cartiere e nelle raffinerie di petrolio.

5. L'ossidazione è una reazione chimica che provoca sfaldamento o sbriciolamento di superfici metalliche esposte ad atmosfera umida ad alte temperature. Alcuni depositi di metallo di saldatura che contengono molibdeno si ossidano molto rapidamente a temperature elevate se esposti all'aria. Le parti del forno esposte all'aria sono soggette a ossidazione a velocità accelerata.

6. L'usura da cavitazione o vaiolatura deriva dall'incontro di liquidi di flusso turbolenti, contenenti particelle abrasive, contro la superficie metallica, come nel caso delle pale idrauliche della turbina.

7. L'usura delle compressioni è causata dalla deformazione delle parti metalliche a causa di forti carichi statici o dalla crescente pressione.

8. L'usura da metallo a metallo è un'usura di tipo grippante e irritante in cui parti delle superfici metalliche interessate vengono strappate e lacerate. Ciò può essere causato da un'eccessiva generazione di calore dovuta alla mancanza di lubrificazione o da uno spazio inferiore al desiderato tra parti della stessa durezza, come nel caso di scivoli, cuscinetti e valvole nei motori a pistoni di macchine utensili.

9. Lo shock termico causato dal riscaldamento e dal raffreddamento rapidi, come nel caso del trattamento termico, può provocare scoppiettii o scheggiature delle superfici interessate.

I suddetti tipi di usura possono verificarsi singolarmente o in combinazione. È quindi essenziale salvaguardare un componente contro tali eventi nella misura del possibile. Tuttavia, anche se si verifica tale usura, il componente può essere ricostruito con l'uno o l'altro metodo di affioramento.