Aşınma

Aşınmanın günlük hayata etkileri

Kainatta hiçbir şey ilk günkü gibi kalamaz, sürekli bir değişim içerisindedir. Bu değişime aşınma mekanizmalarının etkisi büyüktür. Deniz kenarında dalgalar sebebiyle oluşan kıyı erozyonu, çöllerde rüzgar nedeniyle olan rüzgar erozyonu tabiatın kendi mekanizmalarıyla oluşturduğu aşınmalara birer örnektir. Aşınmayı gündelik yaşamın her cephesinde de görmek mümkündür. Giydiğimiz giysi ve ayakkabıların zamanla yıpranmasında, kullandığımız eşya ve mobilyaların hızla eskimesinde ve bıçakların ve diğer kesici aletlerin körelmesinde aşınmayı gözlemleyebiliriz.
İstatistiklere göre makine elemanlarının ortalama %70'inin hurdaya ayrılma sebebi aşınmadır. Aşınmanın sonucu olarak meydana gelen malzeme kayıpları, aşınan parçaların yenileriyle değiştirilmesi zorunluluğu, makinelerin bakım - onarım faaliyetleri için harcanan zaman ve emek ve bu faaliyetler için istihdam edilen teknik personel göz önüne alındığında her yıl milli sermayeye oldukça büyük yükler getirmektedir. Mühendisler her türlü makine konstrüksiyonunda aşınmanın etkilerini dikkate almak zorundadırlar.

Aşınma hızı açısından

Aşınmayı, ortaya çıkma hızı ve biçimi açısından zamanla gelişen ve aniden meydana gelen aşınma olmak üzere ikiye ayırabiliriz.

Zamanla meydana gelen aşınma

Bu tür aşınmada makine elemanı üç aşamada aşınır ve normal çalışma ömrünü tamamlar. Zamanla gelişen aşınma tipinin kademeleri aşağıda verilmiştir.

Rodaj safhası

Zamanla gelişen aşınmada, ilk aşaması, biribirine göre izafi hareket yapan makine elemanlarının alışma safhası olarak tanımlanabilir. Bu kademede hızlı ve şiddetli bir aşınma söz konusudur. Bu ilk aşınmaya rodaj aşınması adı verilir. Rodajın nasıl gerçekleştiği, biribirine temas eden makine elemanlarının bu aşamadan sonraki ömürleri için çok önemlidir. Rodaj aşınması mümkün olan en kısa zamanda, en az yükle ve normal hızdan daha düşük hızlarda tamamlanmalıdır. Bu sebeple birbirine alışacak makine elemanları rodaj için özel üretilmiş özel katkılı yağlayıcılarla yağlanırlar.

Asıl aşınma safhası

Rodajdan sonraki aşama, makine elemanının ömrünü belirleyen ve rodajın nasıl gerçekleştirildiğine sıkı sıkıya bağlı olan asıl aşınma safhasıdır. Bu safhada aşınma hızı çok azdır. Rodaj ne kadar uygun yapılmışsa bu aşama, dolayısıyla makine elemanı ömrü o kadar uzun olur.

Şiddetli aşınma safhası

Makine elemanı önceden belirlenen bir aşınma sınırına kadar aşındığı zaman normal çalışma ömrünü tamamlamış demektir. Bu aşınma safhasında aşınma hızı oldukça artmıştır. Aşınma bu sınıra dayandığında makine elemanı değiştirilmelidir. Aksi takdirde makine elemanı makinede çok büyük hasarlara sebebiyet verebilir.

Aniden meydana gelen aşınma

Bu aşınma türünde parçalar üzerinde olaydan önce herhangi bir aşınma gözlenmemektedir. Bu tip aşınma, yanlış malzeme seçimi, yağlamanın uygun yapılamamaması, sürtünme dolayısıyla meydana çıkan ısıl enerjinin dış ortama aktarılamaması gibi sebeplerden aniden ortaya çıkmaktadır. Biribiriyle eş çalışan makine elemanları bu durumda kilitlenebilirler ve çalışamaz duruma gelirler. Aniden meydana gelen aşınmaya en güzel örnek yenme ve yatak sarması olaylarıdır.

Aşınma mekanizmaları

Başlıca aşınma mekanizmaları; adhezyon (yapışma), abrazyon, yorulma (pitting), korozyon, delaminasyon (kavkıma), kavitasyon aşınmalarıdır.

Erozyon

Erozyon, bir yüzeye hızla püskürtülen katı parçacıklarının, sıvı veya gaz jetlerinin o yüzeyi aşındırarak kütle kaybetmesine yol açmasıdır. Toprak erozyonu sıvılar (sel veya yağmur suları) tarafından neden olunan bir çeşit erozyon örneğidir. Çöl ortamlarında rüzgar tarafından savrulan kum taneciklerinin araçları, yapıları ve makineleri aşındırdıkları görülür. Bu da katı taneciklerinin ve gazların yaptığı erozyona örnektir.

Korozyon

Korozyon, kimyasal maddelerin (katı, sıvı veya gaz) katı nesnelerin yüzeyleriyle kimyasal etkileşim sonucu kütle yitirmesine neden olmasıdır. Paslanma ve eriyip yok olma bunun örnekleri olarak gösterilebilir.

Delaminasyon (Kavkıma)

Bir nesnenin başka bir nesne üzerine uyguladığı yükün yüzey altında oluşturduğu gerilmeler o nesnenin gerilme direncinin üzerine çıkarak yüzey altında çatlaklar oluşturular. Bu çatlaklar yüzey altında ilerleyip yüzeye ulaştıklarında yüzey parçacıklar kavkıma görünümünde serbest kalırlar. Bu aşınma yöntemi "delaminasyon" (Kavkıma) olarak bilinir.

Yüzeysel yorgunluk

Katı malzemeler etkisi altında bulundukları gerilmelerin sürekli olarak peryodik bir şekilde artıp azalması sonucu olağan gerilme dirençlerinden daha az bir gerilme ortamında dahi zayıflayıp parçalanmaya başlayabilirler. Bu aşınma yöntemine "yüzeysel yorgunluk" denir.