1333523730-0-im5_trosenje12

8/15/2019 1333523730-0-im5_trosenje12

1/55

EKSPLOATABILNOSTTRAJNOST

IZBOR MATERIJALA, 2010.Prof.dr.sc. Tomislav Filetin

Copyright TF

IZBOR MATERIJALA UUVJETIMA TROŠENJA

8/15/2019 1333523730-0-im5_trosenje12

2/55

TRIBOLOGIJA• Naziv tribologija dolazi od gr čkog

s što

znači trenje, trošenje i slično.

• Tribologija je znanost i tehnika o površinama u

dodiru i relativnom gibanju i o pratećimaktivnostima.

• Tribologija je disciplina koja se sveobuhvatnobavi problemima trenja i trošenja.

8/15/2019 1333523730-0-im5_trosenje12

3/55

TRIBOSUSTAV• Dva (tri) elementa (tijela) u dodiru:

•   Čvrsta tijela

•   Čestice• Kapljevine• Plinovi• Sredstva za podmazivanje

• Relativna gibanja: klizanje

kotrljanje udaranje strujanje vibriranje…

8/15/2019 1333523730-0-im5_trosenje12

4/55

MEHANIZMI I TIPOVI TROŠENJA

• Adhezijsko

•

Abrazijsko

• Umor površine

•

Tribokorozija• Kombinacije

Trošenje je gubitak materijala (jednog ili oba triboelementa)ako postoji relativno gibanje između elemenata.

8/15/2019 1333523730-0-im5_trosenje12

5/55

 ADHEZIJSKO TROŠENJE (a) kontakt dvije izbočine

(b) adhezija između dvije izbočine(c) otkidanje (eventualno) i oblikovanjeformacija čestica trošenja

8/15/2019 1333523730-0-im5_trosenje12

6/55

RABINOWITZ-ovakarta tribološkekompatibilnosti,izvedena iz

binarnihdijagrama stanja

8/15/2019 1333523730-0-im5_trosenje12

7/55

 Abrazijsko trošenje

Trošenje istiskivanjem materijala, uzrokovano tvrdimčesticama ili tvrdim izbo

činama.Mikrorezanje materijala na koji djeluje abraziv.

8/15/2019 1333523730-0-im5_trosenje12

8/55

Primjeri abrazijskog trošenja

8/15/2019 1333523730-0-im5_trosenje12

9/55

Umor površine• Ponavljaju ć e (cikli č ko) dinami č ko kotrljanje ili

klizanje - npr. zupč anici • Inicijacija pukotine događ a se neposredno

ispod površine – maks. tangencijalnanaprezanja

• Neznatno trošenje je utvr đ eno prije loma

8/15/2019 1333523730-0-im5_trosenje12

10/55

Tribokorozija• Klizanje ili kotrljanje triboelemenata u

korozijskom okruženju •   Č estice trošenja su praškastog oblika, obi č no

su oksidi

• Elektro-kemijska korozija

8/15/2019 1333523730-0-im5_trosenje12

11/55

DIJAGRAM TOKA IM ZA DIJELOVE TRIBOSUSTAVA

8/15/2019 1333523730-0-im5_trosenje12

12/55

ANALIZA SLUČAJEVA TROŠENJA – CASE STUDIES

8/15/2019 1333523730-0-im5_trosenje12

13/55

STPI17:

Materijal ugljični čelik

Sustav kondenzacijski sustav

Dio kondenzacijska cijevPojava

- kavitacijska erozija- jamice s oštrim rubovima spužvastog izgleda

Vrijeme rada nepoznatoOkolina kondenzat

Uzrok

Dotok visoko tlačnog kondenzata u cijev nisko tlačnogkondenzata doveo je do ekspanzije visoko tlačnog kondenzata iformiranja mjehurića, te njihove implozije u nisko tlačnom

kondenzatu.

Otklanjanje- oba se kondenzata trebaju odvojeno vratiti u kotao- ekspanzija visoko tlačnog kondenzata prije dotoka u nisko

tlačni kondenzat

STKOL12: NEJEDNOLIK UMOR

MaterijalSustav Kotrljajući ležajDio

PojavaNormalno ljuštenje od umora, ali koncentrirano ili pojačano na

 jednoj stani staze.Vrijeme radaOkolinaUzrok Nesimetrija ležaja tj. nepravilno povezani dijelovi ležaja.

Otklanjanje

8/15/2019 1333523730-0-im5_trosenje12

14/55

TIPOVI I MEHANIZMI TROŠENJA

8/15/2019 1333523730-0-im5_trosenje12

15/55

TIPOVI I MEHANIZMI TROŠENJA

8/15/2019 1333523730-0-im5_trosenje12

16/55

1. IM OTPORNOG NA TROŠENJE PO CIJELOM PRESJEKU- npr. čelici ili ljevovi s visokim udjelom karbida- tvrdi metali- keramika

2. IZBOR SLOJA ILI POVRŠINE OTPORNE TROŠENJU

MOGUĆA RJEŠENJA U SITUACIJAMA

TROŠENJA S MOTRIŠTA IM:

8/15/2019 1333523730-0-im5_trosenje12

17/55

Osnovnimehanizmi

trošenjaDominantno svojstvo Djelotvorne zaštite

 ADHEZIJAkompatibilnost + otpornostširenju pukotine

nitriranjeoksidiranjesulfidiranje

UMOR

POVRŠINE

dinamička izdržljivostpovršine + otpornost širenju

pukotine

cementiranjepovršinsko kaljenje

nitriranje

 ABRAZIJAmikrotvrdoća strukturnihfaza + otpornost na širenjepukotine

boriranjevanadiranjenavarivanje

TRIBOKEMIJSKI

kemijska pasivnost +

otpornost naširenje pukotine

fosfatiranje

sulfidiranjegalvaniziranje

DOMINANTNA SVOJSTVA I VRSTE ZAŠTITA ZA RAZLIČITE

MEHANIZME TROŠENJA

8/15/2019 1333523730-0-im5_trosenje12

18/55

8/15/2019 1333523730-0-im5_trosenje12

19/55

GRUPA 1: MARTENZITNI SLOJEVI 1.1 PROKALJENI SLOJEVI DOBIVENI UGRIJAVANJEM CIJELOG PRESJEKA1.2 PLAMENO KALJENI SLOJEVI1.3 INDUKCIJSKI KALJENI SLOJEVI1.4 LASERSKI KALJENI SLOJEVI1.5 ELEKTRONSKIM SNOPOM KALJENI SLOJEVI1.6 CEMENTIRANI SLOJEVI

GRUPA 2: RUBNI SLOJEVI S PROMJENOM KEMIJSKOG SASTAVA2.1 NITRIRANI/NITROKARBURIRANI SLOJEVI2.2 BORIRANI SLOJEVI2.3 VANADIRANI SLOJEVI

GRUPA 3: TOPLINSKI NAŠTRCANI SLOJEVI 3.1 SLOJEVI SAMOTEKUĆIH LEGURA3.2 SLOJEVI ČISTIH METALA3.3 SLOJEVI METALNIH KARBIDA3.4 SLOJEVI METALNIH OKSIDA3.5 SLOJEVI LEGURA3.6 SLOJEVI POSEBNIH MATERIJALA

GRUPA 4: CVD (CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION) SLOJEVI 

4.1 VISOKOTEMPERATURNI CVD-SLOJEVI NA Ti OSNOVI4.2 VISOKOTEMPERATURNI CVD-SLOJEVI NA Al2O3 OSNOVI4.3 SREDNJETEMPERATURNI CVD-SLOJEVI NA Ti(C,N) OSNOVI

GRUPA 5. PVD (PHYSICAL VAPOUR DEPOSITION) SLOJEVI 5.1 TITANNITRIDNI SLOJEVI5.2 TITANKARBONITRIDNI SLOJEVI5.3 TITANALUMINIJNITRIDNI SLOJEVI5.4 KROMNITRIDNI SLOJEVI

GRUPA 6: NAVARENI SLOJEVI6.1 SLOJEVI OTPORNI TROŠENJU NA OSNOVI MATERIJALA SLIČNIH ČELICIMA6.2 SLOJEVI S VISOKIM UDJELOM TVRDIH KARBIDA6.3 KOROZIJSKI OTPORNI SLOJEVI6.4 SLOJEVI OTPORNI KOROZIJI I TROŠENJU6.5 DISPERGIRANI I LEGIRANI SLOJEVI

GRUPA 7: SLOJEVI DOBIVENI LASERSKIM RASTALJIVANJEM 7.1 RUBNI SLOJEVI S DISPERGIRANO ULEŽIŠTENIM ČESTICAMA

7.2 LEGIRANI RUBNI SLOJEVI7.3 LASERSKO OSLOJAVANJE7.4 LASERSKO OSLOJAVANJE PRETALJIVANJEM 

KLASIFIKACIJA SLOJEVA I PREVLAKA

8/15/2019 1333523730-0-im5_trosenje12

20/55

Faktor trenja, f t

t t 

n

F  f  F 

Ovisi:

- Materijali u dodiru- Podmazivanje

Ne ovisi o površini dodira!Leonardno da Vinci

8/15/2019 1333523730-0-im5_trosenje12

21/55

Faktor trenja

Vrijednosti faktora trenjaizmeđu istovrsnih materijala

0,2Čelik sa 3,5% Si0,4 Alatni čelik

0,7Krom prevlaka

0,4Sivi ljevovi

1,0 Austenitni čelik

Faktori trenja nekih legura sa niskolegiranim čelikom (0,13%C, 3,4%Ni)

0,2Legura Cu-Pb

0,4Sivi ljevovi

0,8Čelik (nepoznat sastav)

0,4Konstantan (55% Cu i 45% Ni)0,5Mjed

0,3Fosforna bronca

0,8Bijela kovina

8/15/2019 1333523730-0-im5_trosenje12

22/55

Faktori trenja između čelika i nekih polimera

1,6PU

0,09PTFE (15% grafit)

0,12PTFE (15% staklena vlakna)

0,3PTFE (visoka brzina klizanja)

0,08PTFE (visokoopterećeni)

0,05PTFE - teflon0,1PE (s plastifikatorima)

0,4PE (bez plastifikatora)

0,5PS0,3PP

0,5PVC

0,5PMMA

0,4PA

8/15/2019 1333523730-0-im5_trosenje12

23/55

Faktori trenja tvrdog metala (WC+Co) s nekim metalima ikeramikama

0,2Safir (Al2O3)

0,1Dijamant

0,3Co 0,4-0,8Fe

0,8-1,0Cd

0,4Cu0,1B4C

0,15TiC

0,2Tvrdi metal (WC+Co)

Frikcijski materijali – visok f t

8/15/2019 1333523730-0-im5_trosenje12

24/55

Trošenje pri klizanju

a

maks

PTR k H  

P

ka – stupanj trošenja, 1/MPa

P  – površinski pritisak, MPaP maks – maksimalni površinski pritisak, tvrdoća (H) mekše površine, MPaH – tvrdoća (HVx10), MPa

8/15/2019 1333523730-0-im5_trosenje12

25/55

FAKTOR TRENJA PRI KLIZANJU -ADHEZIJA

Na nepodmazivanoj čeličnoj podlozi

8/15/2019 1333523730-0-im5_trosenje12

26/55

Stupanj trošenja za podmazivano klizanje

8/15/2019 1333523730-0-im5_trosenje12

27/55

Dijagram pritisak-brzina klizanja za klizne ležaje

8/15/2019 1333523730-0-im5_trosenje12

28/55

PREDIZBOR VARIJANTI MATERIJALA – IZBOR MOGUĆIH RJEŠENJA

Klizno trošenje - trošenje kliznih ležaja

Dijagram pritisak-brzina klizanja za nepodmazivane klizne ležaje (čelična osovina)

8/15/2019 1333523730-0-im5_trosenje12

29/55

Izbor materijala za klizne ležaje na temelju pritiska i temperature (čelična osovina)

Klizno trošenje - trošenje kliznih ležaja

8/15/2019 1333523730-0-im5_trosenje12

30/55

Radni uvjeti Manji zupčanik1)  Veći zupčaniksamo prijenosgibanja (sila  0)

polimerni materijali, mjed, meki čelik i nehr đajući čelik u bilokojoj kombinaciji

lakši uvjeti temper lijevnemetali, mjed, fosfornabronca2), temper lijev

sivi lijev sivi lijev

čelik – normaliziran

sivi lijevsrednjeugljični i niskougljičniniskolegirani čelik –normaliziran

srednjeugljični niskolegiraničelik visoke čvrstoće –poboljšan

srednjeugljični čelik –normaliziran

srednjeugljični niskolegiraničelik visoke čvrstoće – nitriran

srednjeugljični niskolegiraničelik – nitriran

srednjeugljični niskolegiraničelik – indukcijski kaljen

srednjeugljični niskolegiraničelik – indukcijski kaljen

teži uvjetiniskougljični niskolegirani čelikvisoke čvrstoće – cementiran

niskougljični niskolegiraničelik visoke čvrstoće –cementiran ili poboljšan

Kotrljajuće trošenje - trošenje zupčanikaOpće upute za izbor materijala zupčanika

Legenda:1) materijal manjeg zupč anika može biti u paru s bilo kojim materijalom već eg zupč anika koji je u istoj razini kvalitete ili iznad nje.

2) fosforna bronca ne smije biti u paru s mekim č elikom.

8/15/2019 1333523730-0-im5_trosenje12

31/55

Dijagram vlačna čvrstoća-savojna dinamička izdržljivost materijala za zupčanike

8/15/2019 1333523730-0-im5_trosenje12

32/55

Dijagram faktora opteretivosti (C) i tvrdoće HV uobičajenih materijala zupčanika

8/15/2019 1333523730-0-im5_trosenje12

33/55

Tvrdoća bokova zubi, HV1

   D   i  n  a

  m   i        č   k  a   i  z   d  r   ž   l   j   i  v  o  s   t ,   N   /  m  m   2

leg. čelik za cement.-cementiran

čelik za pobolj.-površ. kaljen

leg. čelik za pobolj.poboljšan

nitriran ili nitrokarb. čelik

opći konstr. čelici

neleg. č. za pobolj.,normaliziran

8/15/2019 1333523730-0-im5_trosenje12

34/55

Radni uvjeti Zahtijevana svojstva Materijal- visoka naprezanja- udarci

- visoka žilavost- otvrdnjavanje hladnom

deformacijom

- austenitni Mn-čelik- guma

- visoka tvrdoća- žilavost manje važna- brza izmjena dijelova

- kaljeni ili drugačije otvrdnutimetalni materijali

- navareni slojevi- keramika

- niska cijena osnovnogmaterijala- trajanje izmjene manje

važno

- keramika- kamene pločice- beton

- niska naprezanja- klizanje

- najveća otpornost natrošenje

- cijena nevažna- volframov karbid (tvrdi metal)

- visoka naprezanja- jaki udarci

- visoka žilavost- željezni ljevovi i čelici- navareni slojevi

- vlaga i korozija - otpornost na koroziju

- korozijski postojani čelici- keramika- guma- polimeri

- niska naprezanja- sitne čestice- slaba abrazivnostčestica

- niski faktor trenja- poliuretan- PTFE (“teflon”)- glatke metalne površine

- visoka temperatura

- otpornost na lom i natoplinske šokove

- opća otpornost pripovišenim temp.

- željezni ljevovi i čelici legirani s Cr- neke keramike

- minimalno trajanjezastoja

- laka izmjena- bilo koji materijal koji se lako

pričvršćuje ili nanosi- zakrivljene i nepravilne

površine i oblici- navareni slojevi- materijali koji se nanose lopaticom

- jako teški rad privisokim temperaturama

- bilo koje svojstvo ili

kombinacije gornjihsvojstava - navareni slojevi

ABRAZIJSKO TROŠENJE - upute za izbor materijala

Minerali Materijali (fazni

8/15/2019 1333523730-0-im5_trosenje12

35/55

Minerali(abrazivi)

Tvrdoća HVMaterijali (fazni

konstituenti)gips 36

70...200 feritvapnenac,CaCO3  140fluorit, CaF2  190

170...230 austenit, 12% Mn250...320 perlit, nelegirani250...350 austenit, niskolegirani

dolomit 370 300...460 perlit, legirani

300...600austenit, Fe-ljevovi s visokim %Cr

staklo 500...795 500...1010 martenzitapatit 540feldspat 600...750kremen 800...950 840...1100 cementitkvarc, SiO2  900...1750

1200...1600 Cr-karbid, (Fe, Cr)7C3 topaz 1430

1300...1500 Fe-borid, Fe2B1500 Mo-karbid, Mo2C1650 Cr-karbid, Cr 23C6 

korund, Al2O3  1800...2100 1800 Cr-karbid, (Fe, Cr)23C6 1600...2100 Fe-borid, FeB1800...2250 Cr-borid, CrB2 2000...2400 Nb-karbid

2150 Cr-borid, CrB2200 Cr-karbid, Cr 7C3 2280 Cr-karbid, Cr 3C2 

2400 W-karbid, WC2700 W-borid, W2B5 karborund,SiC

2600...3500 2700...3800 Cr-karboborid, Cr 2(BC)

2800...2940 V-karbid, VC3000 W-karbid, W2C3200 Ti-karbid, TiC3400 Ti-borid, TiB2 3700 B-karbid, B4C3750 W-borid, WB

dijamant 10000

Tvrdoće faznih konstituenata

i abraziva

8/15/2019 1333523730-0-im5_trosenje12

36/55

Erozija česticama

Relativno trošenje nekih materijala u ovisnosti o kutu udaranja  čestica

8/15/2019 1333523730-0-im5_trosenje12

37/55

EROZIJA BAKRENE CIJEVI

EROZIJA ROTORA ODNELEGIRANOG ČELIKA

8/15/2019 1333523730-0-im5_trosenje12

38/55

Relativna otpornost nekih materijala na eroziju kapljevinom

ZADATAK

8/15/2019 1333523730-0-im5_trosenje12

39/55

Razmotriti mogućnost zamjene uvoznih dijelova pumpe uprocesnom postrojenju, koja transportira mulj čije je djelovanjekemijski agresivno i abrazivno (50 % dolomita mikrotvrdoće370 HV0,03, oko 30 %CaO i oko 20 %MgO).

ZADATAK:

SADAŠNJE RJEŠENJE

8/15/2019 1333523730-0-im5_trosenje12

40/55

SADAŠNJE RJEŠENJE:

A. Precipitacijski kaljeni nehr đajući čelični lijev sastava:0,065 %C; 25,33 %Cr; 8,5 %Ni; 2,44 %Mo; 0,51 %Si;1,27 %Mn; 0,02 %P; 0,012 %S; 1,56 %Cu.

Mikrostruktura se sastoji od austenita mikrotvrdoće230 HV0,05 i zona precipitata mikrotvrdoće 550 HV0,1.

Makrotvrdoća = 430 HV30.

B. Nehr đajući čelični lijev sastava:0,08 %C; 18 %Cr; 11 %Ni; 3 %Mo; 3 %Si; 1 %Mn;

0,03 %P; 0,035 %S.

Mikrostruktura je austenitna, mikrotvrdoće 215 HV0,1.

Makrotvrdoća iznosi 230 HV.

8/15/2019 1333523730-0-im5_trosenje12

41/55

IZBOR MOGUĆIH RJEŠENJA

V1 emajlirani SL;V2 precipitacijski kaljeni nehr đajući ČL sastava:

0,07 %C; 24,6 %Cr; 7 %Ni; 2,1%Mo; 1,5 %Si; 0,3 %Mn;0,02 %S i 1,15 %Cu.Mikrostruktura se sastoji od austenita mikrotvrdoće290 HV0,03 i zona precipitata mikrotvrdoće 630 HV0,1.

Makrotvrdoća iznosi 470 HV30;V3 martenzitni nehr đajući ČL sastava:0,45 %C; 12,6 %Cr; 0,34 %Si; 0,24 %Mn; 0,015 %P;0,027 %S; 0,47 %Ni i 0,12 %Cu.

Martenzitna mikrostruktura mikrotvrdoće 640 HV0,1.Makrotvrdoća iznosi 610 HV30.

LABORATORIJSKA ISPITIVANJA VARIJANTI

8/15/2019 1333523730-0-im5_trosenje12

42/55

Uzorci dimenzija 25 x 10 mm rotirali su u realnom mediju s približno jednakim brzinama strujanja kao u pumpi.Ploha koja je izložena trošenju imala je nagib od 21 u odnosu na smjerstrujanja medija.

LABORATORIJSKA ISPITIVANJA VARIJANTI

Najbolje rješenje: V3  martenzitni nehr đajući čelični lijev

8/15/2019 1333523730-0-im5_trosenje12

43/55

Laboratorijska ispitivanja varijanti

Primjer izbora materijala za košuljice isplačnih pumpi

G bit k l ASTM G 65 80/A k i iti t ij l

8/15/2019 1333523730-0-im5_trosenje12

44/55

Vrsta materijala StanjeV  /ASTM-A,mm

3 

bijeli lijev KMM452) vanadirano (sloj 0,014 mm) 0,341) 

tvrdi metal HV10 sinterirano 1,0

tvrdi metal Kennametal K-714 sinterirano 1,5

bijeli lijev KMM452)  borirano (sloj 0,06 mm) 1,91) 

tvrdi metal SV20 sinterirano 2,4

tvrdi metal HV30 sinterirano 3,3

Č1730 (C60) borirano (sloj 0,25 mm) 7,41) 

bijeli lijev II/13)

  kaljeno 8,5

Č4150 (X210Cr12) kaljeno 19

navar Stellite 1016 navareno 21

 AISI D3 (X210Cr12) kaljeno 25

bijeli lijev KMM452)  kaljeno 35 AISI F2

4)  kaljeno 39

 AISI 309+TiC navareno 69

 AISI S25)

  kaljeno 82

Č1730(C60) kaljeno 142

Č1730 (C60) normalizirano 234

Gubitak volumena prema ASTM G 65-80/A za neke ispitivane materijale

1) odnosi se samo na površinski sloj;2) srednji sastav: 2,64 %C; 0,5 %Si; 0,7 %Mn; 15 %Cr; 0,03 %P i S;3) prema ASTM A 532-674) srednji sastav: 1,3 %C; 0,3 %Si; 0,25 %Mn; 0,3 %Cr; 3,6 %W; 0,3 %Mo5) srednji sastav: 0,55 %C; 0,95 %Si; 0,5 %Mn; 0,22 %V; 0,5 %Mo

R l ti t j t ij ti d š j j š j

8/15/2019 1333523730-0-im5_trosenje12

45/55

Varijanta1) Materijal i udio u trošenom

volumenu2) V  /ASTM-A,

mm3  ti /to3) 

V0  100 % Č1730 K 142 142/142 = 1 

V1 98,6 %KMM K + 1,4% V(sloj 0,014 mm)

350,34

0,986(142/35) = 4,00,014(142/0,34)=5,8

ukupno: 9,8

V2 94 %KMM K + 6 %B(sloj 0,06 mm)

351,9

0,94(142/35) = 3,80,06(142/1,9) = 4,5

ukupno: 8,3

V3 75 %Č1730 N + 25 %Č1730 B

(sloj 0,25 mm)

234

7,4

0,75(142/234) = 0,50,25(142/7,4) = 4,8

ukupno: 5,3 V4  100% bijeli lijev II/1 8,5 142/8,5=16,7 

Relativna trajnost varijanti prema sadašnjem rješenju

1) V0 - sadašnje rješenje; V1-4 – varijante2) K- kaljeno; V – vanadirano; B – borirano; N – normalizirano3) t

0 – trajnost sadašnjeg rješenja; t

i – trajnost varijanti

VIJČASTA PUMPA

8/15/2019 1333523730-0-im5_trosenje12

46/55

VIJČASTA PUMPA

Transportne pumpe goriva, dozirne pumpe goriva, pumpe uljaglavnih i pomoćnih motora, pumpe separatora ulja i goriva i kaopumpe za hidrauličke sustave za tlakove do 8 MPa (12 MPa).

Različiti mediji i tlakovi.

8/15/2019 1333523730-0-im5_trosenje12

47/55

Tlačno naprezanje košuljice po liniji dodira s vijkom računa se približnoprema izrazu:

t = 1,06 pr /z

gdje je: pr  – radni tlak pumpe, MPa

z – broj koraka zavojnice na radnoj dužini vijka.

Ovisno o vrsti pumpe tlačno naprezanje košuljice iznosi od 0,5 do 1,5 MPa.

Radne temperature i više od 200 C.

Pregled relevantnih svojstava materijala za košuljicu pumpe

8/15/2019 1333523730-0-im5_trosenje12

48/55

Materijal R e, (R et)

N/mm2

  HB

,

10-6

K-1

E,

kN/mm2

relativna

OT1)

REZ

(1-5)2)

T

(relat.)3)

 SL25 250

(~750)205 10,4 120 4 4 100

NL 400-12 280(~840)

175 10,4 170 4 4 105

P.AlCu10Mg 185 145 23,0 72 3 5 92

 AlCu5PbBi 240 85 23,0 72 2 5 130P.CuSn10 135 77,5 18,0 98,5 5 5 204

CuNi2Be 180 170 18,0 98,5 4 5 2171) procjena; 2) na osnovi sile rezanja; 3) na osnovi vremena obrade

Pregled relevantnih svojstava materijala za košuljicu pumpe

Materijal R e  OT   E REZ T M (Rang)

SL25 89 80 100 100 80 92 86,9 (2)NL 400-12 100 80 85 100 80 88 87,3 (1)

P.AlCu10Mg 66 60 71 45 100 100 74,1 (3)

 AlCu5PbBi 86 40 41 45 100 71 63,8 (6)P.CuSn10 48 100 38 58 100 45 71,6 (4)

CuNi2Be 64 80 83 58 100 42 70,6 (5)

Skalirane vrijednosti svojstava i parametri vrednovanja materijala za košuljicu pumpe

8/15/2019 1333523730-0-im5_trosenje12

49/55

Svojstvo  Materijal  

R e  OT   REZ T M Rang

Č1531 žaren 59 50 89 39 67 55,0 10Č

1531 nitriran 59 85 89 39 44 64,4 8Č1590 žaren 45 45 89 92 99 68,1 5Č1590 nitriran 45 85 89 92 94 83,2 2Č3990 nitriran 31 85 89 95 100 83,1 3Č3990 pouglj.+vanadiran

31 100 89 95 93 87,7 1

Č4732 poboljšan 100 60 90 25 65 61,3 9Č4732 nitriran 82 90 90 25 43 66,5 7Č4531 nitriran 80 95 90 23 42 67,7 6NL 400-12 nitriran 38 80 100 100 91 820 4

Skalirane vrijednosti svojstava i parametri vrednovanja materijala za vijak pumpe

DISKOVI AKSIJALNOG LEŽAJA BUŠILICE ZA NAFTU I PLIN

8/15/2019 1333523730-0-im5_trosenje12

50/55

1 1- Prijelaz s bušilice na teške šipke: 2- Kućište; 3- Osovina:4- Matica osigurač; 5- Konus osigurač: 6- Dotezna matica

rotirajućh dijelova na osovini; 7- Disk aksijalnoga ležaja;8- Prsten aksijalnoga ležaja; 9- Gumirani element aksijalnogaležaja; 10- Regulacijski prsten; 11- Turbinski element-stator;12- Turbinski element-rotor; 13- Radijalni ležaj;14- Radijalni ležaj- stator (gumirani); 15-Košuljica donjegaradijalnog ležaja; 16- Donji radijalni ležaj-donja brtva.

8/15/2019 1333523730-0-im5_trosenje12

51/55

ZADAĆ

E ISPLAKE: hlađenje i podmazivanje dlijeta i kolone bušaćih alatki; iznošenje krhotina nabušenih čestica na površinu;

savladavanje tlaka u podzemlju pri izradi kanalabušotine;

stvaranje nepropusnog, gustog i elastičnog glinenogobloga;

sprečavanje taloženja čestica nabušenih stijena ipodržavanje u stanju lebđenja u slučaju prekidakružnog toka isplake u bušotini;

ograničenje korozije buša

ćeg alata.

8/15/2019 1333523730-0-im5_trosenje12

52/55

10-12

5-6

1-2

1-23-4

ostalo

Krute čestice

Bentonit

Pijesak

BaritLapor 

Glina

Volumenski %Sastavni dio

Opterećenje na ležaj, F: do 5 kN.Radna temperatura: 100 do 110°C

Kutna brzina:  = 8,4 do 84 rad/sBroj okretaja: n = 80 do 800 min1, što ovisi o vrsti bušilice i sastavu tlakoji se buši.Sadašnja trajnost diskova =120 hOčekivana trajnost diskova = 250 h

Tvrdoća kvarca: 900-1280 HV

VARIJANTE RJEŠENJA

8/15/2019 1333523730-0-im5_trosenje12

53/55

Varijanta budućeg rješenja-Tvrdi metal(91%WC i 9% Co)

Varijanta budućeg rješenjaBoriranje u granulatu

12 h/1000 °C i hlađenjena zraku

42CrMo4 (Č4732)

Varijanta budućeg rješenjaBoriranje u granulatu

8h/1000 °C i hlađenje nazraku

C45 (Č1530)

Dosadašnje rješenjeCementiranje u solnojkupci 12 h/930 °C i

kaljenje u vodi

15CrMo5 (Č4720)

NapomenaToplinska obradaMaterijal

UREĐAJ ZA TRIBOLOŠKO ISPITIVANJE AKSIJALNOG LEŽAJA

8/15/2019 1333523730-0-im5_trosenje12

54/55

URE ĐAJ ZA TRIBOLOŠKO ISPITIVANJE AKSIJALNOG LEŽAJA

8/15/2019 1333523730-0-im5_trosenje12

55/55

Shema određivanja dubine istrošenja Rezultati ispitivanja trošenja