سایش خراشان چیست؟ – رابطه مقاومت به سایش با مقدار سختی
سایش خراشان متداولترین مکانیزم سایش بوده و زمانی رخ می دهد که سطح یک جسم سخت بر روی سطح جسمی نرمتر حرکت کرده و یا به اصطلاح سر می خورد. این نوع سایش باعث تحمیل هزینه های فراوانی در بخشهای مختلف صنعتی نظیر حمل و نقل، معدن، فراوری مواد معدنی، کشاورزی و صنایع مربوط به حمل ونقل زمینی می گردد.
سایش خراشان یک خاصیت ذاتی ماده نبوده و بستگی به شرایط کاری/آزمایشی قطعه دارد. این نوع سایش پدیدهای بسیار پیچیده بوده و به عوامل مختلفی وابسته است. در یک تقریب اولیه میتوان رابطهای بین مقاومت به سایش خراشان و سختی یک ماده بصورت زیر بیان نمود: =K.H ε که در آن ε ، K و H به ترتیب مقاومت به سایش، ثابت و سختی ماده می باشند. اما در دهه های اخیر نتایج تحقیقات نشان داده است که رابطه ساده فوق بین سختی و مقاومت به سایش همواره برقرار نیست و منحنیهای S و V شکلی بین نرخ سایش و سختی گزارش شده است.
شرایط انجام آزمایش، شکل، اندازه و زاویه برخورد ذرات و نیز بار اعمالی از جمله عوامل موثر بر نرخ سایش میباشند. در سالهای اخیر، پیشرفتهای زیادی در زمینه تعیین مکانیزم سایش و عوامل موثر بر آن صورت گرفته است. به عنوان مثال، در تحقیقاتی که بر روی فولادهای متداول و ورق ضد سایش -که عموما از سختی بالایی برخوردار است- انجام شده، اثبات شده است که ریزساختار نقش مهمی در میزان مقاومت به سایش داشته و حتی ممکن است با افزایش سختی مقدار مقاومت به سایش کاهش یابد (شکل1). از عوامل موثر دیگر بر مقاومت به سایش، اندازه دانه میباشد. همانطور که در شکل 2 نشان داده شده است، فارغ از نوع ریزساختار، با زیاد شده اندازه دانه، مقاومت به سایش ویژه کاهش می یابد. نتایج تحقیقات فوق به صورت مبسوط در مقالهای مروری(Review) که چکیده آن از طریق لینک زیر قابل دسترس میباشد، آورده شده است.
شکل1- منحنی مقاومت به سایش بر حسب سختی در فولادهای ضد سایش.
شکل2- نرخ سایش بر حسب اندازه دانه برای ساختارهای مختلف.
منبع: https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0043164813000124