1. Uzura suprafetelor metalice. Procesul de frecare dintre suprafeele de contact a pieselor metalice are ca efect|:1. 2. 3. 4. 5.

pierderea de energie (manifestat prin pierderea de cldur) uzarea fizic (manifestat prin desprinderi de material i modificri ale strii iniiale a acestor suprafee). Pierderile de material au consecin n modificarea dimensiunilor i formei geometrice a suprafeei de contact. O funcionare necorespunztoare a mainilor i utilajelor Si n ultim instan la scoaterea din uz a acestora.

2.Frecarea uscat este considerat ca fiind duntoare datorit efectelor ei principale (nclzire i uzare) care conduc la apariia i meninerea unor vibraii (micri sacadate) sau scoaterea din uz a utilajelor. n ciuda acestor efecte negative, exist situaii n care frecarea este cunoscut ca un fenomen util, cum este n cazul: ambreiajelor, frnelor, transmisiilor cu roi cu friciune. 1.2.2. Frecarea n prezena lubrifiantului Frecarea limit este caracterizat prin interpunerea unuia sau mai multor straturi subiri moleculare de lubrifiant care mpiedic contactul direct. Importana practic a acestui tip de uzare este reducerea considerabil a uzrii suprafeelor n contact chiar dac coeficientul de frecare este numai de cteva ori mai mic. Regimul de frecare limit reprezint un fel de barier mpotriva uzrii. Frecarea limit se ntlnete la asamblri care funcioneaz la temperaturi ridicate, ca de exemplu ansamblri piston - bol, segment - cilindru. Frecarea semifluid (mixt) apare la limita frecrii fluide atunci cnd suprafeele conjugate ale suprafeelor de frecare prezint un anumit grad de rugozitate. Dei pelicula de lubrifiant are o grosime corespunztoare lubrifierii fluide, aceasta se ntrerupe temporar datorit atingerii vrfurilor proeminente ale microasperitilor, realizndu-se astfel pentru scurt timp contactul direct ntre suprafee. Acest tip de frecare nu poate fi evitat n regimurile tranzitorii ale mainilor (pornire-oprire). Regimul de frecare semifluid nu este un regim de funcionare normal al suprafeelor n frecare, e unul de trecere a crui durat trebuie s fie ct mai redus. Frecarea elasto-hidrodinamic se caracterizeaz prin existena unei pelicule subiri i continu de lubrifiant n zona contactului liniar sau punctiform ntre suprafeele de frecare n condiiile unei ncrcri dinamice mari (angrenaje, lagre de rostogolire). Fenomenele care apar la acest tip de frecare sunt explicate prin deformaii elastice ale suprafeelor n contact, determinate de sarcinile exterioare i presiunile hidrodinamice mari, dar i prin modificrile care intervin n 1

vscozitatea i aderena lubrifiantului. Creterea vscozitii datorit presiunii i aplatizarea suprafeelor prin deformare elastic duc la reinerea lubrifiantului n zona de contact i la formarea unor pelicule mai groase de lubrifiant. n cazul acestui regim de frecare se asigur o lubrifiere corespunztoare, fluid, la angrenaje i rulmeni greu ncrcai n condiii de uzare relativ reduse. Frecarea fluid asigur o separare teoretic perfect a suprafeelor solide printr-o pelicul continu i portant de lubrifiant a crui grosime minim este mai mare dect suma nlimilor maxime ale microasperitilor suprafeelor. n cazul frecrii fluide hidrodinamice, crearea filmului autoportant se datoreaz micrii relative a suprafeelor, vscozitii i cantitii de lubrifiant. Aceast situaie este des ntlnit la lagrele cu alunecare. n cazul frecrii fluide hidrostatice, pelicula portant (de lichid sau gaz) este creat prin introducerea lubrifiantului sub presiune n funcie de mrimea presiunii medii din lagr, obinndu-se astfel i o bun rcire, stabilitate, reglaj.1.3 Tipuri de uzare n funcie de natura lor, fenomenele care intervin n procesele de uzare se pot ncadra n trei clase fundamentale; mecanice, chimice si termofizice, ale cror tipuri fundamentale de uzare sunt: de adeziune, de abraziune, de oboseala i de coroziune .

1.3.1. Uzarea de adeziune Uzarea de adeziune (contact) apare n toate formele de frecare atunci cnd suprafeele conjugate nu mai sunt complet separate de filmul de lubrifiant. Acest tip de uzare se produce prin sudarea i ruperea punilor de sudare ntre microzonele de contact, caracterizndu-se printr-un coeficient de frecare ridicat i o intensitate mare de uzur. Aceste microzone de contact apar ca urmare a faptului c suprafeele metalice, chiar i cele mai fin prelucrate, prezint numeroase asperiti care la contactul direct dintre suprafee, suport, pe vrful lor, sarcini foarte mari. Datorit acestor fore excesive, asperitile sufer o deformare plastic care nceteaz n momentul cnd suprafaa real de contact devine suficient de mare ca s suporte sarcina respectiv. Deformarea plastic este nsoit de cele mai multe ori de formarea microsudurilor punctiforme ntre vrfurile asperitilor opuse(Figura 1.3.a), unde f1 i f2 fiind eforturile de forfecare ale materialelor celor dou suprafee, iar s al microsudurilor. Fig.1.3.Uzarea de adeziune a) jonciuni b) micro suduri c) forfecare n conformitate cu teoria punilor de sudur pot avea loc urmtoarele situaii: - dac s < f1 i f2 atunci ruperea se va produce chiar la nivelul sudurii (Figura1.3.b); - daca s > f1 i f2 atunci ruperea se va produce fie la suprafaa mai moale cu transfer de material de pe o suprafa pe cealalt, fie n ambele suprafee cu eliberarea particulelor de uzare (Figura1.3.c), care pot provoca rizuri pe suprafaa mai moale.

O consecin a uzrii de adeziune este griparea, care apare la sarcini mari, n lipsa lubrifiantului sau la strpungerea peliculei de2

lubrifiant n urma unor nclziri ridicate pn la temperatura de topire a materialului. Sub aciunea sarcinii, suprafeele metalice aflate n micare relativ se apropie la o distan de interaciune atomic, situaie n care adeziunile sau microcontactele puternice ce se uzeaz nu mai pot fi forfecate i deplasarea relativ ntre suprafee nceteaz, cupla de frecare fiind astfel blocat. Fenomenul de gripare poate lua dou forme n funcie de temperatura la care acesta se produce: 1. Griparea la temperaturi joase (griparea atermic), este caracteristic unor viteze reduse de deplasare ale suprafeelor de frecare (apar deformaii plastice ale stratului superficial de forfecare) i se caracterizeaz prin valori mari ale coeficientului de frecare i o evoluie rapid a fenomenului.

3

2. Griparea la temperaturi nalte (griparea termic), este caracteristic unor viteze mari de deplasare i apare ca urmare a energiei termice acumulate n zona de contact i se caracterizeaz prin valori mai mici ale coeficientului de frecare i o evoluie mai redus a vitezei de uzare. Apariia fenomenului de gripare este favorizat de un rodaj necorespunztor; jocuri prea mici ntre suprafee; utilizarea unui lubrifiant necorespunztor calitativ; depirea unor parametri funcionali. 1.3.2. Uzarea de abraziune Acest tip de uzare este de natur pur mecanic i poate fi recunoscut prin urmele lsate prin microachiere de ctre prile ascuite ale particulei dure sau asperitilor pe direcia de micare, sau prin deformare plastic n cazul asperitilor rotunjite i sarcin mare. Fenomenul de uzare de abraziune este strns legat de prezena mediului abraziv n zonele de frecare, fiind facilitat n domeniul cel mai larg al vitezelor de alunecare i al presiunilor specifice. Particulele dure pot proveni de la forfecarea prealabil a unor contacte (uzare de adeziune), desprinderi de poriuni din stratul de suprafa mai dur, prin desprinderea i evacuarea materialului unor ciupituri, precum i prin produsele metalice ale altor uzri. Caracterul uzrii nu se schimb, indiferent de proveniena particulelor abrazive, extern sau intern. Rezultatele uzrii abrazive sunt dependente de: - natura cuplului de material, n sensul c o duritate mai mare a suprafeei opune o rezisten sporit aciunii de uzare, iar materialele plastice permit implantarea particulelor dure n ele; - natura, forma i mrimea abrazivului; - presiunea specific i viteza de alunecare; - condiiile de funcionare (sarcin i vitez); Natura materialelor joac un rol important n procesul de uzare de abraziune fiind n strns legatur cu proprietile de duritate i plasticitate. Duritatea aliajelor metalice controleaz direct rezistena acestora la aciunea de strpungere sau sfiere a abrazivului. Ptrunderea granulei abrazive n metalul de baz i ndeprtarea achiei de material de pe suprafaa de frecare mai moale se produce cnd tensiunea la frecare (datorat aciunii asociate eforturilor tangeniale i normale) depete rezistena la rupere a metalului. (Figura 1.4) Ptrunderea particulei brazive n metalul de baz este favorizat de microrelieful suprafeelor n frecare. n unele cazuri chiar granulele abrazive puin proeminente ntlnind n drum asperitile de pe suprafee le reteaz fr s provoace o achiere propriuzis. 1.3.3. Uzarea de oboseal Uzarea de oboseal este rezultatul unor solicitri ciclice a suprafeelor n contact, urmat de deformaii plastice n reeaua atomic a stratului superficial, de fisuri, ciupituri sau exfolieri. Factorii care influeneaz uzarea de oboseal sunt: structura materialelor pieselor n frecare, temperatura, tipul solicitrii, concentrarea eforturilor, frecvena solicitrilor variabile, dimensiunile pieselor. Aceste uzri apar n general, sub form de desprinderi de particule din material, lsnd urme caracteristice fiecrui gen de uzare. Uzrile de oboseala sunt: uzarea prin ciupire ( pittingul), uzarea prin exfoliere i uzarea prin cavitaie. Uzarea prin ciupire (pitting) este o form a uzrii de oboseal a suprafeelor cu contacte punctiforme sau liniare i se poate recunoate sub forma caracteristic de cratere sau ciupituri (diferite de cele de adeziune provocate prin smulgeri). Acest tip de uzare are loc n cazul materialelor cu duriti mai mari de 350 HB. n acest caz, modul de funcionare d natere unor eforturi unitare n punctele de contact, avnd un caracter pulsator. Oboseala stratului se exteriorizeaz prin fisuri foarte fine n locurile slbite dintre cristale: la suprafa, n punctele de concentrare a tensiunilor sau la o anumit adncime, n stricta apropiere a suprafeei, n locul n care exist efortul unitar maxim de forfecare, sub aciunea presiunilor mari de contact i n prezena unui lubrifiant cu vscozitate sczut. Acesta ptrunde n cele mai mici fisuri contribuind astfel la dislocarea unor particule de material printr-o puternic aciune de pan. La nceput apar mici ciupituri, care n timp i4

prin cumulare se transform n mici cratere, de dimensiunile unei gmlii de ac i chiar mai mari. Uzarea prin exfoliere (cojire) este caracterizat prin desprinderea de mici particule metalice, de ordinul a 1 m, sau de oxizi de ordinul a 0.01 m, care se produc la materialele metalice cu un grad nalt de plasticitate n momentul n care este depit rezistena la forfecare n zonele de contact cu frecri concentrate. Exfolierea este activat de tensiunile interne rmase n urma tratamentelor termice defectuase de clire, cementare sau nitrurare prin micorarea mobilitii atomilor n reea. Uzarea prin cavitaie poate fi definit ca un proces de distrugere a suprafeei, i deplasare de material sub form de mici particule, produs de mediul lichid sau gazos n contact cu metalul fr prezena celei de a doua suprafee de frecare. Acest tip de uzare mai poart i denumirea de eroziune de cavitaie sau coroziune de cavitaie i n mod normal se produce pe suprafaa paletelor, rotoarelor de pomp, cilindrii de motoare Diesel care vin n contact cu fluide aflate la viteze mari. Uzarea prin cavitaie poate fi explicat prin micrile relative mari sau schimbrile de vitez dintre un lichid i metal. Astfel presiunile locale se reduc, n fluid se produce transformarea de energie, temperatura lichidului depete punctul de fierbere, astfel formndu-se mici pungi de vapori de gaze, aa numitele pungi de cavitaie. n momentul n care presiunea revine la normal sau crete are loc o implozie (spargerea bulelor de gaz) cu fore mari de impact pe microzonele suprafeei metalice, astfel producndu-se oboseala stratului i apariia de ciupituri de cavitaie.

5

1.3.4. Uzarea prin coroziune Uzarea prin coroziune se manifest prin deteriorarea suprafeei de contact, i deci pierdere de material, datorit aciunii simultane sau succesive a factorilor chimici agresivi din componena mediului de lucru i a solicitrilor mecanice. Mecanismul uzrii presupune corelarea efectelor de coroziune chimic, electrochimic i mecanochimic. Uzarea de coroziune se produce prin nlturarea produilor de coroziune care au luat natere pe suprafaa de frecare, att n perioada de repaus ct i n cea de funcionare. Astfel procesul uzrii de coroziune se desfoar n doua faze distincte: - formarea produilor de reacie pe cale chimic, electrochimic i mecanochimic; - nlturarea acestor produi de pe suprafaa de frecare prin intermediul lubrifianilor; Coroziunea chimic este o aciune chimic continu a mediului ambiant asupra suprafeelor elementelor componente ale mainilor i utilajelor. Fenomenul de coroziune chimic poate evolua diferit, n funcie de parametrii fizicochimici ai materialului respectiv. n perioada de repaus fenomenul de coroziune acioneaz din punct de vedere chimic numai asupra suprafeelor deschise care nu trec prin zona de contact. Dac fenomenul de coroziune are loc n mediu gazos, la temperaturi obinuite, produsul coroziunii este volatil (reacia fierului cu clorul), pentru oxigen, la temperaturi ridicate produsul coroziunii apare sub form de pelicule aderente de oxizi, care micoreaz seciunea piesei. n cazul n care fenomenul de coroziune are loc n mediu lichid neelectrolitic, se produce o dizolvare a metalului fr formare de pelicule protectoare (aluminiul n clorura de amoniu, plumb n clorura de plumb). n cazul pieselor din oel, nclzite n cuptoare, pentru a fi prelucrate sau recondiionate prin deformare plastic sau tratamente termice, fenomenul de coroziune este nsoit de o decarburare a cementitei, cu formare de straturi de oxizi, care n cazul prelucrrilor se desprind ducnd la pierderi mari de metal. Decarburarea i formarea hidrurilor este favorizat de temperatura ridicat din cuptoare, de peste 973 K. n cazul pieselor din font, o nclzire de lung durat sau cu alternane face ca ptrunderea agentului oxidant la limita dintre cristale s dea produi de coroziune voluminoi. Coroziunea electrochimic presupune, pe lng reaciile chimice i un transfer de sarcini electrice la suprafaa de separare ntre metal i mediul coroziv. n cazul contactului metal - mediu coroziv, metalele au tendina s treac sub form de ioni n mediul coroziv, lsnd pe suprafaa metalului o sarcin electric, format din electronii corespunztori atomului metalic ionizatFigura1.6. Sarcina negativ a suprafeei metalice atrage o cantitate egal de ioni pozitivi, aflai n imediata vecintate a suprafeei, cantitate echivalent cu numrul sarcinilor suprafeei. n acelai timp, la suprafaa metalului imersat n mediul coroziv are loc absorbia de constitueni ai mediului, dipolii apei i moleculele polarizabile, prezente n mediul coroziv, orientndu-se sub influena sarcinii suprafeei. 1.4 Influena strii de suprafa asupra dinamicii desfurrii uzurii Dintre factorii care influeneaz procesul uzrii, starea suprafeei pieselor, calitatea lubrifiantului utilizat i modul de ungere au o influen determinant asupra dinamicii procesului de uzare. Pentru un cuplu de piese cu micare relativ, rodajul poate fi asimilat cu un proces tehnologic de finisare, proces care duce la modificarea difereniat a celor doua piese ale cuplului. n acest caz, rodajul realizeaz jocul funcional corect dintre piesele cu micare relativ, corecteaz defectele de microgeometrie i cte odat i pe cele de macrogeometrie ale pieselor. Starea suprafeei pieselor (microasperitile i caracteristicile fizico-mecanice ale6

stratului superficial) ce nu prezint microfisuri sau pete de ardere, influeneaz pozitiv comportarea n exploatare a unui material cruia i s-a aplicat un tratament termic. n cazul pieselor utilajelor tehnologice nu este suficient ca piesa s reziste solicitrilor mecanice mari, ci este necesar ca stratul superficial s reziste la uzur sau la ocuri termice repetate, funcie de rolul funcional al acestuia. Astfel, un cilindru de laminor ce are stratul superficial degradat nu va rezista presiunilor specifice mari i ocurilor termice din timpul procesului de laminare la cald. n acest caz, va rezulta o uzur rapid sau chiar exfolierea stratului superficial degradat. n cazul contactului real a dou suprafee n micare relativ, la nceput microasperitile se deformeaz, se uzeaz i se distrug, mai accentuat datorit presiunii de contact; pe msur ce suprafeele de contact dintre microasperiti devin mai mari, viteza de uzare scade pn la o valoare caracteristic perioadei de funcionare normal. n situaia n care jocul dintre piese se mrete exagerat de mult, viteza de uzare va crete pn la valoarea uzurii de avarie. Cu ct asperitile sunt mai mari i caracteristicile fizico-chimice ale stratului superficial mai reduse, cu att se ajunge mai repede la jocuri anormale ntre piese, deoarece prin uzare acestea ies din cmpul de toleran stabilit funcionrii corecte. La piesele foarte importante din punct de vedere funcional se indic pe desenul de execuie, direcia de micare a pieselor la uzare i direcia urmelor sculei achietoare, ce trebuie s fie perpendiculare pe direcia de micare. Astfel, toate formele de asperiti obinute prin diferite procedee de finisare mecanic pot fi grupate n trei grupe reprezentative i anume: prima grup reprezint microasperiti ascuite cu pasul mic, a doua grup microaperiti cu vrf dar cu pas mai mare i a treia grup a microasperitilor cu palier obinute n urma proceselor de finisare. n primul caz uzura se produce rapid n perioada de rodaj pn se obine o suprafa portant optim unei bune funcionri. n acest caz este posibil ca uzura s fie mai mare dect tolerana piesei i astfel piesa s ias din cmpul de tolerant admis chiar n aceast perioad de rodaj. n cazul celei de a doua categorii, viteza de uzare la rodaj este mai mic, suprafaa portant optim se atinge mai repede i uzura este mai mic. Piesa nu mai iese din cmpul de tolerant. Ultima categorie este cea a asperitilor cu palier, este cea mai preferat, i se obin prin procedee de finisare prin achiere. Se pot obine de asemenea i prin deformare plastic cnd duritatea stratului superficial obinut crete cu pn la 30% fat de duritatea materialului, mbuntind astfel rezistena la uzur. n acest caz uzura de rodaj este inexistent. Cu creterea duritii materialului, n toate cazurile considerate, viteza de uzare scade, dac procesele de prelucrare mecanic nu sunt nsoite de degradri ale stratului superficial. 1.5. Metode de reducere a uzurii abrazive Uzarea suprafeelor de contact a pieselor componente ale mainilor i utilajelor apare n toate ramurile economiei: industrie, transporturi i agricultur i aduce mari pierderi economiei naionale. Pierderea de material datorit procesului de uzare conduce la modificarea dimensiunilor i a formei geometrice a suprafeei de contact. n anumite condiii de temperatur, pot interveni simultan modificri structurale ale straturilor superficiale, acestea influeneaz, direct su indirect capacitatea portant a organelor de maini (ex. lagre), cinematica funcional (ex. roi dinate), randamentul unor utilaje (ex. sape de foraj) etc., existnd riscul de a aprea fore dinamice duntoare, nesiguran n funcionare, ducnd n final la scoaterea din uz a minii sau utilajului. Preocuprile actuale sunt ndreptate spre gsirea i aplicarea unor metode moderne de protecie la uzarea de abraziune i de prelungire a vieii pieselor prin recondiionare. Cele mai cunoscute dintre aceste metode sunt prezentate n continuare. Placarea electrolitic, se face n mod obinuit cu crom i nichel; Anodizarea, se face prin oxidare anodic a aluminiului i magneziului i acoperirea cu un strat superficial a materialelor de baz; acoperirea asigur o bun rezisten la abraziune i coroziune i este un bun izolator electric pentru metalul de baz;7

Difuziunea, se face pe aliaje feroase prin ncorporarea carbonului i azotului pe suprafaa piesei, cu ajutorul unor bi lichide (cianurare) sau n atmosfer de gaze (carbonitrurare). Pulverizarea termic, cu cele dou procedee mai cunoscute, metalizarea i pulverizarea cu materiale ceramice, asigur depunerea unui strat protector dintr-un material de adaos (srm, vergea, pulbere) prin topirea (cu arc electric, flacr sau arc de plasm) i proiectarea prticulelor topite pe suprafaa ce trebuie acoperit. Clirea superficial, se face cu cureni de nalt frecven (CIF) sau cu flacr; ncrcarea cu aliaje dure, asigur depunerea prin sudare a unui strat rezistent la uzare; aceast metod spre deosebire de pulverizarea termic, asigur o legtur metalurgic ntre stratul depus i materilul de baz, aderena fiind mult superioar; materialul de adaos utilizat poate fi sub form de electrod nvelit, srm plin sau tubular, vergele, baghete sau pulberi; cele mai cunoscute procedee de ncrcare cu aliaje dure, sunt cele de ncrcare prin sudare cu flacr oxiacetilenic i ncrcare prin sudare cu arc electric. Dintre metodele de protecie mpotriva uzrii de abraziune prezentate mai sus, cea mai larg utilizare n practic, o are ncrcarea cu aliaje dure, prin procedeul de ncrcare prin sudare cu arc electric. Rezistena la abraziune cea mai bun s-ar obine n mod ideal cu aliaje care au proprieti bune de tenacitate i duritate. Dar tenacitatea i duritatea sunt proprieti care nu merg mn n mn i atunci se face un compromis ntre ele. Este evident c pentru o microstructur dat, cea mai bun rezisten la abraziune se coreleaz cu duritatea cea mai ridicat. n cazul aliajelor pe baz de Fe microstructura este mai important dect duritatea n indicarea rezistenei la abraziune i pe baza unor rezultate experimentale, privind rezistena la abraziune a aliajelor pe baz de Fe, primul criteriu care trebuie avut n vedere la alegerea materialelor pentru ncrcare este microstructura. La uzarea de abraziune majoritatea aplicaiilor implic realizarea unor straturi de aliaje pe metal de baz disimilare att din punct de vedere al compoziiei ct i din punct de vedere structural. n astfel de cazuri primul strat de aliaj ncrcat (depus), datorit diluiei cu metalul de baz, pote fi uor diferit de urmtoarele straturi, att ca i compoziie chimic ct i ca structur. Pentru prentmpinarea acestui fenomen se utilizeaz straturi tampon ntre aliajul de ncrcare i metalul de baz. Acestea se realizez, n general, din oeluri inoxidabile, cu sau fr adaos de Mn. Cele mai bune rezultate pentru uzarea de abraziune sever se obin cu aliaje realizate pe baz de carbur de wolfram. Acestea asigur prin ncrcare o structur eterogen constituit dintr-o matrice metalic tenace n care sunt nglobate particule dure din carbur. Exist i cazuri n care stratul de aliaj depus prin ncrcare are aproximativ aceeai compoziie cu metalul de baz (ex. reconstrucia i ncrcarea concasoarelor i a ciocanelor pentru mori, cu aliaje din oeluri austenitice manganose). Din punct de vedere al materialelor implicate n procesul ncrcrii prin sudare, problema uzrii, poate fi abordat sub urmtoarele aspecte: Alegerea raional a materialelor de baz i de adaos pentru execuia pieselor supuse uzrii; Gsirea unor soluii constructive simple, tehnologice i economice; Elaborarea i fabricarea unor noi materiale de adaos performante pentru ncrcare prin sudare pentru tipul de uzare specificat. Alegerea materialelor trebuie s se bazeze pe studii i ncercri experimentale, iar criteriile de alegere a acestora trebuie analizate n contextul comportrii lor la condiiile reale de lucru i a factorilor ce guvernez fenomenul de uzare. Soluiile constructive trebuie s aib n vedere posibilitile tehnico-economice existente n ar i pe plan mondial i nivelul performanelor ce se obin cu piesele ncrcate, n funcie de condiiile de exploatare a acestora. Elaborarea i fabricarea unor noi materiale de adaos implic studii i cercetri experimentale riguroase, o baz tehnico-material adecvat i experien tehnologic n fabricarea materialelor pentru sudare i ncrcare. Avantajele obinute i unanim apreciate la ncrcarea prin sudare sunt legate de: Creterea durabilitii n exploatare a pieselor ncrcate prin sudare, comparative cu piesele nencrcate, n mod curent, de 6-25 de ori i n unele cazuri chiar de 100 de ori; 8

Reducerea consumului de oeluri slab aliate i aliate cu aproximativ 40% prin reintroducerea n circuit a pieselor recondiionate prin sudare; Reducerea consumului de oeluri aliate prin execuia pieselor noi din oeluri carbon sau slab aliate prin sudare i ncrcare cu straturi dure; Reducerea consumurilor energetice cu pn la 65% prin eliminarea opreraiilor specifice procesului clasic de fabricaie; Posibilitatea obinerii unor straturi de uzur suple.

2.Metode de apreciere a starii tehnice a componentelor mecanice La determinarea uzrii trebuie inut seama de modul de formare al acesteia. Spre exemplu, cnd pierderea de material a avut loc pe direcia forei, se poate admite c uzarea a fost provocat de lubrifiant insuficient sau prea fluid (vscozitate redus), cnd uzura este foarte mic, de prezena unui agent abraziv n lubrifiant, cnd uzarea este mai pronunat i are un aspect mat i rizat, i de prezena unui agent coroziv n lubrifiant dac uzarea este apreciabil i suprafaa uzat are un aspect neted i lucios. Metodele de determinare i msurare a uzurii pieselor, n funcie de scopul, mijloacele de msurare utilizate i de modul de efectuare a msurtorilor se clasifica n: metode discontinue i metode continue. 2.1. Metode discontinue de msurare a uzurii Aceste metode permit determinarea direct a uzurii pieselor dup demontarea lor din ansamblul din care fac parte. Pe durata msurrii, funcionarea fondului fix este ntrerupt. Din aceast categorie fac parte: Metode micrometrice. care constau n determinarea dimensiunilor efectuate iniiale i finale ale pieselor ntr-un anumit stadiu de funcionare al mainii. n acest scop se folosesc micrometre, aparate comparatoare mecanice, optice i pneumatice. Prin aceste metode micrometrice se determin suma uzrilor i a modificrilor dimensionale datorate i altor cauze cum ar fi: deformaiile pieselor, conicitile, ovalitile. Metode cu amprente, care ofer posibilitatea cunoaterii evoluiei uzurii, prin msurarea variaiei dimensiunilor unor amprente, imprimate iniial pe suprafaa de frecare, care se micoreaz odat cu cretetea uzurii. Amprentele sunt executate prin intermediul unor poansoane cu diamant, sub form de piramid, prin presare sau prin executarea unei caviti cu ajutorul unui cuit cu vrf de diamant sub forma unei piramide cu trei laturi. Cte odat aceast metod are dezavantajul c la executarea amprentei se nregistreaz i deformri plastice ale stratului imediat vecin, ceea ce impune ca naintea msurtorilor iniiale, suprafaa vecin cu amprenta s fie lefuit, n caz contrar msurtorile nu vor corespunde ntrutotul uzurii piesei. Acest dezavantaj poate fi evitat prin executarea unei amprente n form de semilun, prin rotirea unui cuit cu vrful n form triunghiular perpendicular pe suprafaa piesei. Metode gravimetrice de determinare a uzurii globale, care constau n determinarea diferenei dintre masa iniial i masa msurat dup o anumit perioad de funcionare a piesei respective. Aceast metod se recomand pentru determinarea uzurii pieselor mici a cror configuraie nu permite utilizarea altei metode de msurare. nainte de efectuarea msurtorilor, piesele trebuie s fie foarte bine splate i uscate. Limitrile acestei metode constau n imposibilitatea determinrii uzurilor liniare locale i a distribuiei acestora. Metode profilografice, care presupun ridicarea profilogramei suprafeei de frecare nainte i dup o anumit perioad de funcionare, n acelai loc, uzura fiind determinat de distana dintre cele dou profilograme. 2.2. Metode continue de msurare a uzurii9

Aceste metode permit determinarea uzurii pieselor n timpul funcionrii lor, astfel disprnd necesitatea opririi mainii n scopul demontrii pieselor. Prin utilizarea acestor metode se pot obine indicaii rapide asupra comportrii la uzur i a evoluiei proceselor de uzur n condiii reale de exploatare a suprafeelor de frecare. Din aceast categorie fac parte: Metode chimice, care constau n determinarea masei particulelor metalice, provenite din uzura suprafeelor de frecare i antrenate de lubrifiant n suspensie sau depuse n cratere. n funcie de cantitatea de lubrifiant care particip la lubrifiere, se iau probe care se supun analizei chimice i spectroscopice pentru identificarea materialului respectiv. Cu toate c aceste metode sunt foarte precise i nu necesit demontarea pieselor n frecare, se recomand s fie folosite pentru aprecieri comparative, deoarece nu permit determinarea repartiiei uzurii pe suprafeele de frecare ale pieselor. Metoda izotopilor radioactivi se bazeaz pe introducerea de substan radioactiv n piesele cercetate i nregistrarea, cu ajutorul unui contor, a numrului de impulsuri produs de particulele de substan radioactiv, antrenate odat cu produsele uzurii de ctre lubrifiant. Creterea uzurii este proporional cu mrimea radioactivitii lubrifiantului convertirea fcnduse prin folosirea unei uniti etalon. Cu ajutorul acestei metode se pot crea diferite sisteme pentru semnalizarea automat a uzrii maxime admisibile a agregatelor. n acest caz, la o anumit adncime de la suprafaa piesei n frecare, se introduce o substan radioactiv n momentul n care piesa se uzeaz pn la adncimea marcat cu substan radioactiv, ncepe s antreneze i din substana radioactiv. n lubrifiant vor aprea substane radioactive a cror prezen va fi nregistrat de sistemul de semnalizare. 3.Metode de reconditionare a componentelor mecanice 3.1. Procedee de reconditionare la trepte de reparatii Prelucrarea la trepte de reparatii se aplica indeosebi la cilindri, bolturi, arbori cotiti de la motoare. Consta in prelucrarea pieselor uzate la o anumita dimensiune, pastrandu-se toleranta de fabricatie . Reparatiia la dimensiunile dinainte stabilite da posibilitatea sa se asigure interschimbabilitatea pieselor la trepte de reparatii. 3.2.Reconditionarea pieselor prin folosirea compensatoarelor Consta in introducerea unei piese noi care trebuie sa compenseze atat uzura rezultata in timpul functionarii cat si materialul inlaturat prin prelucrari mecanice necesare restabilirii formei geometrice a pieselor cu care aceasta lucreaza in cadrul mecanismului. Grosimea compensatoarelor este data de strivire, caracterul ajustajului de dimensiunea de reconditionare, de materiaIuI din care se confectioneaza, care de obicei, trebuie sa corespunda cu materiaIuI de baza. Se aplica la arbori si alezaje care prezinta uzuri mari si nu se mai pot prelucra la dimensiuni de reparatie. In acest sens se executa bucse din materiale identice eu cele ale pieselor ce se reconditioneaza, care se preseaza pe arbori (fig.3.1) sau in interiorul alezajelor (fig.3.2), asigurandu-se contra rotirii prin puncte de sudura frontale. In acelasi mod se pot reconditiona si gaurile filetate prin presarea unor bucse filetate (fig.3.3).

Fig.3.1. Reconditionarea unui ax prin bucsare: 1 - bucsa; 2 - ax; 3 puncte de sudura.10

FIg. 3.2. Reconditionarea unui alezaj prin bucsare: I - bucsa; 2 - alezaj.

Fig.3. 3. Reconditionarea gaurilor filetate prin bucsare: 1Bucsa filetata, 2 - piesa. Alte cazuri de reconditionare prin compensatori de uzura sunt cele care prevad inlocuirea unei parti din piesa uzata care, fiind supusa unor solicitari intense a ajuns la o uzura locala accentuata sau a fost avariata partial. Ca exemple pentru astfel de cazuri se prezinta: reconditionarea unei cremaliere deteriorate partial - prin frezarea portiunii in cauza si inlocuirea cu o pastila de material care se dantureaza ulterior la parametrii initiali;

reconditionarea unei roti melcate prin indepartarea prin strunjire a danturii sale si montarea unei coroane melcate corespunzator executate.

reconditionarea rotilor de rulare de la locomotive, vagoane, macarale, poduri rulante - prin inlocuirea bandajului rotii. De cele mai multe ori aceste roti sunt astfel proiectate incat sa permita inlocuirea usoara si sigura a bandajului exterior prin fretare (presare la cald), sudare sau cu suruburi insurubate in obezile rotii. 3.3.Reconditionarea prin pilire, razuire sau rodare11

Se aplica suprafetelor de alunecare, indepartandu-se stratul superficial de metal care a suferit o uzura neuniforma. Piesele tipice supuse in special reconditionarii prin razuire sunt ghidajele batiurilor, respective carucioarele masinilor-unelte. Calitatea suprafetelor prelucrate se verifica prin metoda vopselei indicatoare. 3.4.Reconditionarea prin inlocuirea partiala Se aplica pieselor cu o uzura uniforma, care a depasit in anumite zone gradul de uzura Iimita. In acest caz, se executa o parte de piesa, care apoi se asarnbleaza pe corpul piesei, dupa ce aceasta a fost in prealabil prelucrata. In figura 3.4 este reprezentat un bloc de doua roti dintate la care s-a inlocuit roata 2 prin presare pe butucul cornun al rotilor. Fig.3. 4. Reconditionarea unui bloc de roti dintate prin inlocuirea partiala a piesei: 1 - corpul blocului de roti dintate; 2 roata inlocuita; 3puncte de sudura.

3.5Reconditionarea prin folosirea unei bucati de material Se aplica pieselor fisurate. Se limiteaza prin doua gauri capetele fisurii (fig.3. 5) si apoi se fixeaza bucata de material prin suruburi sau nituri. Niturile se executa din aluminiu sau din cupru. Pentru realizarea unei bune etanseitati intre corpul piesei si bucata de material acesta se unge pe partea interioara cu miniu de plumb. Fig. 3.5. Reconditionarea cu folosirea unei bucati de material

12