KURZUS: Járművek

MODUL: Járműfenntartás

3. lecke: Kifáradás, deformáció, korrózió

| Cél: A tananyag célja, hogy a hallgató ismerje meg a járművekkel kapcsolatos kifáradás, deformáció és korrózió jelenségét, tudja azokat csoportosítani igénybevétel és gyakoriság szerint, ezekre legyen képes példákat felsorolni. Legyen tisztában a kapcsolódó alapfogalmakkal.
Követelmények: Ön akkor sajátította el megfelelően a tananyagot, ha képes
megfogalmazni a kifáradás definícióját ismertetni a deformáció lényegét felsorolni a korrózió jellemzőit lerajzolni a Wöhler-diagramot és jellemezni a fázisait példát mondani kifáradásra és korrózióra megfogalmazni a természetes rongálódás fogalmát, okait
Időszükséglet: A tananyag elsajátításához körülbelül 90 percre lesz szüksége.
Kulcsfogalmak
kifáradás deformáció korrózió Wöhler-diagram természetes rongálódás
1. Kifáradás
írja le a jegyzetfüzetbe és tanulja meg a kifáradás definícióját és a jellemzőit!
Az egymáson elmozduló, forgó-, lengő-, módosuló terhelési viszonyok között üzemelő alkatrészek a változó irányú és nagyságú igénybevételek hatására kifáradnak. A gépjárművekben sok ilyen alkatrész van. Törés esetén további alkatrészek rongálódásával üzemképtelenség vagy közúti baleset következhet be. Fontos a kifáradt alkatrészek még törés előtti cseréje (ha van rá lehetőség).
Kifáradási törések jellemzői: Wöhler-diagram
Rajzolja le a füzetbe és tanulja meg a Wöhler-diagramot, jellemezze az egyes fázisait!
Wöhler diagram
1. ábra
Forrás: Saját szerkesztés - Dr. Polák József
Ha a munkadarabot huzamosabb ideig a károsodási vonal felett terheljük, akkor idővel eltörik. Acéloknál a határ 3...10 millió terhelés-változás. Ezt nevezzük kifáradási határnak. E terhelés változási határszámhoz tartozó feszültséget az anyag végtelen sok terhelésváltozás mellett is törés nélkül elviseli.
Tanulja meg a kifáradás és a deformáció fogalmát, a saját szavaival mutasson be egy-egy példát!
A fáradás folyamata:
Egy kristályszerkezeti keresztmetszetben a feszültség-eloszlás nem homogén, ezért az állandó alakváltozás a kristályon belül elcsúszást okoz Repedés képződés: kristályon belüli anyagszétválás (szubmikroszkopikus repedés) Repedés terjedés: a szubmikroszkopikus repedések hatására keletkező feszültségi csúcsok okozzák
2. Deformáció
A szilárd testek külső mechanikai terhelések (erő, nyomaték, nyomás) hatására alakváltozást, deformációt szenvednek.
Fajtái:
felületen, vagy teljes keresztmetszetben bekövetkezett deformációk felületi: tömörítés, kitüremkedés teljes keresztmetszetben: hajlás, nyúlás, zömülés pl. csapágytartó agyakban, sebességváltó házakban
Tanulja meg a korrózió fogalmát, a saját szavaival mutasson be egy-egy példát!
3. Korrózió
Korróziónak nevezzük elsősorban azokat a kémiai reakciókat, melyek során a fémek felületéről kiinduló és a fémek belseje felé haladó kémiai, vagy elektrokémiai változások hatására az adott fémfelület roncsolódik.
Megjelenési formái:
kémiai korrózió elektrokémiai korrózió
Korrózió fajtái:
egyenletes korrózió lyukkorrózió kristályközi korrózió
Példa, az elektrokémiai korrózióra:
Fe = Fe2(+) +2e(-) Fe2(+) +2OH(-) =Fe(OH)2 4Fe(OH)2 + O2 + 2H2O = 4Fe(OH)3 4Fe(OH)3 = Fe2O3 + 3H2O
Vízcsepp által okozott repedés
2. ábra
Forrás: Saját szerkesztés - Dr. Polák József
Tanulja meg a természetes rongálódások fogalmát, okait és a hozzá kapcsolódó fogalmakat!
Természetellenes rongálódások:
A természetes rongálódások mellett valamilyen emberi mulasztás miatt bekövetkezhet a természetellenes rongálódás is.
Okai:
helytelen tervezés helytelen gyártástechnológia
A helytelen tervezés jellemzői:
ha az alkatrész nem felel meg az igénybevételnek, rövid üzemidő után használhatatlanná válik az alkatrész helytelen méretezése helytelen anyagmegválasztás nem megfelelő anyagkiképzés
Helytelenül előirt technológiából is származhatnak rongálódások. Ezek jellemzői:
hőkezelési hibák (fogaskerék, csapszeg) hegesztési hibák öntési hibák kovácsolási hibák

| Feladatok
1. Írja le a fáradás folyamatát! 2. Mit nevezünk kifáradási határnak? Röviden válaszoljon! 3. Hozzon példát arra, hogy a helytelenül előirt technológiából származó rongálódásokat mi jellemzi!
Önellenőrző kérdések
1. A diagram alapján párosítsa a fogalmakat és a számokat! Élettartam vonal Károsodási vonal Kifáradási határ Tartam szilárdság Tartós szilárdság Váltakozó hajlítási feszültség
2. Válassza ki az alábbiak közül mely jellemzők vonatkoznak a kifáradásra!
| Az egymáson elmozduló, forgó-, lengő-, módosuló terhelési viszonyok között üzemelő alkatrészekben következik be változó irányú és nagyságú igénybevételek hatására
| Törés esetén további alkatrészek rongálódásával üzemképtelenség vagy közúti baleset következhet be. Fontos az ilyen jellegű alkatrészek még törés előtti cseréje (ha van rá lehetőség)
| Olyan károsodást okozó folyamat, amely úgynevezett koptatóerők hatására két érintkező felület között jön létre
| Az egymáson elmozduló anyagok rétegeiben a mozgással ellentétes irányban fellépő hatás
3. Válassza ki a deformációra vonatkozó definíciót!
| A szilárd testek esetében külső mechanikai terhelések (erő, nyomaték, nyomás) hatására bekövetkező alakváltozás
| Elsősorban azokra a kémiai reakciókra jellemző, melyek során a fémek felületéről kiinduló és a fémek belseje felé haladó kémiai, vagy elektrokémiai változások hatására az adott fémfelület roncsolódik
| Az egymáson elmozduló anyagok rétegeiben a mozgással ellentétes irányban fellépő erőhatás
| Olyan károsodást okozó folyamat, amely úgynevezett koptatóerők hatására két érintkező felület között jön létre
4. Az alábbiak közül melyek tartoznak természetellenes rongálódás okai közé!
| helytelen tervezés
| helytelen gyártástechnológia
| balesetből származó ütközés
| természeti jelenségek által bekövetkezett rongálódás (pld. áradás, jégeső)
5. Válassza ki az alábbiak közül melyek a korrózió fajtái?
| egyenletes korrózió
| lyukkorrózió
| felületkorrózió
| ütközéses korrózió
| egyenetlen korrózió