ADEZYON AŞINMASI

Adezyon aşınması en yaygın aşınma çeşitidir ve genel anlamda aşınma kavramı bu aşınma için kullanılmaktadır. Adezyon aşınınanın esası kaynak bağı teorisi ile açıklanabilir. Daha önce belirtildiği gibi yüzeyler arasındaki gerçek temas alanı çok küçük olduğundan temas noktaları büyük bir basınç altında bulunmaktadır. Normal olarak yüzeylerde adsorbe edilmiş olan tabii veya yağ tabakaları basınç altında parçalanır; malzemelerin molekülleri doğrudan doğruya temasa gelir ve bölgesel kaynak bağları oluşur. Bu kaynak bağlarının kopması ile meydana gelen malzeme kaybı, adezyon aşınmasını oluşturur (Şekil-1 a,b).

adezyon+asinmasinin+olusumu

Şekil-1

Adezyon aşınması, yüzeylerde bir takım çizikler şeklinde (Şekil-2 a) veya tam tersine yüzeyleri parlatmış gibi görülmektedir; bu şekilde yüzeylerden bir tabaka kaldırılmaktadır. Teorik olarak bu tabaka Şekil-2 c’de gösterildiği gibi olur. Aşınma bu tabakanın ha kalınlığı veya aşınma alanı Ah ile gösterilirse aşınma hacmi Vh = ha Aa ile ifade edilebilir.

asinma+cesitleri

Şekil-2

Adezyon aşınması temas yüzeylerde meydana gelen basınç p = Fn / A ve kayma v tarafından önemli şekilde etkilenmektedir. Ayrıca aşınmanın zamana bağlı olarak geliştiği göz önünde tutulursa, analitik olarak adezyon aşınması

ha = ka p v t

şeklinde ifade edilebilir. Burada k temasta bulunan malzeme çiftine bağlı olan ve deneylerle tayin edilen bir faktördür. Aşınmanın yanısıra pratikte aşınma hızı (veya şiddeti)

dh/dt = ka p v

de önem taşımaktadır. Belirli bir (pv) değeri için zamana bağlı olarak aşınma, Şekil-3 a’da gösterildiği gibi çeşitli şekilde gelişebilir. Bunlardan Şekil-3 b’deki model seçilirse, aşınmanın esas üç bölgeden meydana geldiği görülür. I. bölgede; yani parçaların ilk çalışması sırasında şiddetli bir aşınma meydana gelir. Rodaj denilen bu safha parçaların birbirine alıştırılma safhasıdır. Bazen imalatın devamı olarak sayılan bu safhada pürüzlükler eşitlenir; Şekil-2’de rodajdan önce (d) ve rodajdan sonra (e) yüzey durumu gösterilmiştir. Rodaj parçanın daha sonraki aşınmasını büyük ölçüde etkiler. Bu nedenle parçaların rodajlarının iyi yapılması ve kısa sürede gerçekleştirilmesi gerekir. Genellikle rodaj, yüksüz ve normal hızdan daha küçük hızda yapılır. Rodajın iyi ve kısa süre içinde tamamlanması için bu safhaya ait olan özel yağlar kullanılır. II. bölgede esasen çalışma sırasındaki meydana gelen aşınmadır; burada aşınma hızı az ve sabittir. Ancak zaman geçtikçe parçalar arası boşluklar büyür, dinamik ve titreşimlerinin artması ve yağlama koşullarının kötüleşmesi sonucu aşınma gittikçe artar ve şiddetli denilen aşınmanın III. bölgesine girilir. Bu safhada parçaların kırılması veya tüm makinanın bozulması beklenebilir.

Elemana aıt, çalışma şartlarına bağlı olarak müsaade edilen bir aşınma sınırı (hem) tayin edilirse, aşınma-zaman diyagramından elemanın normal çalışma zamanı veya ömrü hesaplanabilir. Şekil-3 a’dan görüldüğü gibi aynı hem için aşınma şiddetine bağlı olarak çeşitli ömürler karşılık gelir. Bu zamandan sonra parça değiştirmeli veya tamir edilmelidir.

adezyon+asinmasinin+zamana+gore+grafigi

Şekil-3

Yukarıda açıklanan zamana bağlı aşınmanın yanısıra yenme adını taşıyan ani aşınma tipi de vardır; bu aşınmada yüzeyler arasında kuvvetli kaynak bağları oluşur, parçalar birbirine kilitlenir veya hareket ettiği halde yüzeyler tamamen bozulur (Şekil-1 b). Genellikle yenme; eş çalışan malzemelerin seçiminde yapılan hatalardan, basınç veya kayma hızlarının çok büyük ve yağlanmanın yetersiz olmasından kaynaklanır. Yenmede görülen şiddetli kaynama, o noktanın sıcaklığının artmasından ileri gelir. Sıcaklık arttıkça, yapışmış tabakanın düzeni bozulmaya başlar, belirli bir sıcaklıkta kopar ve metalik kaynak bağları oluşur. Bu sıcaklığa tabakanın kritik sıcaklığı da denilir. Adezyon aşınmasının hesap bağıntıları

pm = F/A ≤ pem veya (pm v) ≤ (pm v)em

şeklinde yazılabilir. Burada pm ortalama yüzey basıncı, F temas yüzeyine normal kuvvet, A temas yüzey alanı, pem emniyet yüzey basıncı, v kayma hızıdır. pem ve (pm v)em değerleri aşınmaya maruz kalan makina elemanına bağlı olarak verilmektedir.

Adezyon aşınmasını önlemek için alınması gereken önlemler şu şekilde sıralanabilir:

– Adezyon aşınması, benzer veya kolayalaşım yapabilen malzemeler arasında meydana gelmektedir. Bu bakımdan malzeme çiftinin birisi sert (örneğin çelik) diğeri yumuşak, (örneğin bronz) veya kalaya dayanan yatak malzemesi olması şeklinde seçilmelidir.

– Yağlamanın etkisi çok büyüktür. Sınır sürtünmesi bölgesinde dahi, yüzeylere yapışmış yağ tabakası büyük ölçüde adezyon aşın- masını önlemektedir. Yüksek hız ve basınç altındaki yüzeyler arasına katıklı (aditifli) bir yağ konulursa, aşınma ve bilhassa yenme önlenebilir. Buna göre adezyon aşınmasını önlemek için iyi bir yağlama yöntemi sağlanmalı ve uygun yağlayıcı maddeler ile katıklar kullanılmalıdır. Yenmeyi önleyen yağlara, yüksek basınçlı (YB; HP) yağlar denilmektedir.

Üç aşınma çeşidinden en şiddetli olanı abrazyon aşınmasıdır. Bu bakımdan her üç aşınma çeşidi elverişli olduğu durumda, yüzeylerde sadece abrazyon aşınması meydana gelmektedir.