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摩耗のバックグラウンド

摩耗は、機械的手段による表面の劣化として説明できます。 この劣化は、固体粒子の衝突、液体の衝突、接触している表面間の相対運動、表面に押し付けられた固体粒子、および相対運動中に表面間に閉じ込められた固体粒子によって引き起こされる可能性があります。 金属材料の摩耗は、一般に、摩耗、エロージョン(侵食)、または金属同士の滑りという3つの主要なカテゴリのいずれかに分類されます。 ただし、多くのサブカテゴリが存在します。 たとえば、エロージョンには一般的に4つのタイプ、すなわち、固体粒子エロージョン、液滴エロージョン、キャビテーションエロージョ
ン、およびスラリーエロージョンがあります。 摩耗システムにおける重要な問題は、変形と破壊の観点から、加えられた応力の振幅と方向、および、それらの応力に対する表面の応答です。

多くの産業システムは複雑で、機械的なストレス以上のものが含まれます。 システム内に水またはより腐食性がある液体が存在すると、劣化プロセスの性質が著しく変わる可能性があります。 たとえば、腐食保護のために不動態皮膜に依存しているステンレス鋼は、それらの不動態皮膜が機械的応力によって損傷した場合、腐食が加速する可能性があります。 高温では、機械的応力と保護酸化皮膜間の相互作用が重要です。 もちろん、多くのスライドシステムは潤滑剤の存在下で動作し、表面が受ける応力を完全に変えています。

材料の観点から、工業的な摩耗の問題に対する普遍的な万能薬はありません。 (セラミックなどの)非常に硬い材料は、特定のタイプの摩耗に耐性がありますが、破壊することなくエネルギーを吸収する材料の能力が最も重要である、衝突を伴うタイプの摩耗にはあまり適していません。 金属材料の中で、工具鋼、軸受鋼、オーステナイト系マンガン鋼、マルテンサイト合金鋼、マルテンサイト系ステンレス鋼、および高クロム鉄は、低温から中程度の温度において、腐食性の化学物質が存在しない場合に、特定のタイプの摩耗に対して耐性があることが知られています。 腐食性化学物質の存在下では、コバルト合金は金属材料の中で最も耐摩耗性があると見なされています。 これらの合金は、また、厳しい、高温環境での摩耗に耐えるためにも使用されます。

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