Fretting corrosion Là Gì? — Thuật Ngữ Vòng Bi

Fretting corrosion (ăn mòn fretting) là dạng hư hỏng tại bề mặt lắp ghép vòng bi, trong đó chuyển động vi mô lặp đi lặp lại giữa vòng bi và trục/gối đỡ gây mài mòn và tạo ra bột sắt oxit đỏ (Fe₂O₃) đặc trưng — làm lỏng mối ghép và cuối cùng hỏng bề mặt trục.

Fretting corrosion xảy ra khi hai bề mặt ép chặt vào nhau chịu rung động hoặc tải trọng thay đổi với biên độ nhỏ (thường 1–100 µm). Xem đầy đủ các nguyên nhân hư hỏng tại bài hư hỏng vòng bi và chọn vòng bi tang trống với mối ghép chặt đúng tiêu chuẩn. Dưới áp suất tiếp xúc cao, lớp oxit bảo vệ tự nhiên (passivation layer) bị phá vỡ liên tục — kim loại tươi tiếp xúc với oxy và ẩm tạo ra Fe₂O₃ màu đỏ nâu, mịn như bột. Lớp bột này bị kẹt giữa hai bề mặt, hoạt động như hạt mài, đẩy nhanh ăn mòn. Kết quả: bề mặt trục có vết lõm đỏ bầm, đường kính trục giảm, vòng trong bị lỏng.

Nguyên nhân và điều kiện kích hoạt

Fretting corrosion phổ biến trong hai tình huống: (1) Vòng bi lắp trên trục không đủ chặt (interference fit kém) — tải trọng thay đổi gây vi chuyển động tại bề mặt lắp. (2) Thiết bị đứng yên nhưng chịu rung từ máy móc xung quanh hoặc vận chuyển — tương tự false brinelling nhưng tại bề mặt lắp thay vì rãnh lăn.

Phân biệt fretting corrosion với các dạng hư hỏng khác theo ISO 15243: fretting tạo bột Fe₂O₃ đỏ nâu trên bề mặt ngoài vòng trong và bề mặt trục, không phải trên rãnh lăn. False brinelling tạo vết lõm kèm bột đỏ trên rãnh lăn. Brinelling thực tạo vết lõm sáng bóng trên rãnh lăn, không có bột đỏ.

Ví dụ thực tế: Vòng bi 6308 C3 trên bơm rung

Tại một trạm bơm nước ở Cần Thơ, vòng bi 6308 C3 (d=40, D=90, B=23 mm, C=32,5 kN, C₀=19 kN) lắp trên trục bơm bị fretting corrosion sau 8.000 giờ. Kỹ thuật viên phát hiện bột đỏ quanh gờ vòng trong khi tháo bảo dưỡng định kỳ. Đường kính trục đo được 39,97 mm — giảm 30 µm so với danh nghĩa 40 mm, mối ghép không còn đủ chặt. Trục phải phục hồi bằng mạ crom hoặc hàn đắp.