Szacuje się, iż procesy ścierania i korozji kosztują gospodarki krajów rozwiniętych od 4 do 5% PKB rocznie. Są to znaczne ilości środków przeliczając je wprost na wartości pienieżne. Znaczną część tych procesów można wyelminować lub znacznie spowolnić stosując odpowiednie zabiegi przedłużające trwałość wyrobu. Skuteczne i jednocześnie ekonomiczne rozwiązania są więc kluczowym zagadnieniem jakie pozwala przedłużyć trwałość maszyn, instalacji i konstrukcji, a w efekcie ograniczyć straty przedsiębiorstw, samorządów i całych gospodarek. Czy więc można określić która powłoka jest najlepsza? Na to pytanie nie można jednoznacznie odpowiedzieć, ponieważ jednym z głównych czynników wpływających na trwałość powłoki jest to jaki mechanizm powłoki odpowiada za jej degradację. Najczęściej występujące mechanizmy zużycia to: abrazja, erozja, korozja, zużycie ślizgowe, udarowe oraz ich połączenie – w szerokich zakresach temperatur od ujemnych do bardzo wysokich, z różnymi naciskami, czasami wraz z szokami i udarami cieplnymi. Opiszmy po krótce każdy z mechanizmów
Abrazja
Abrazja to proces ścierania pod wpływem mechanicznego kontaktu i ruchu cząstek ściernych znajdujących się pomiędzy dwoma powierzchniami. Pył, piasek lub drobne fragmenty innych materiałów, działają jak narzędzia ścierne, powodując stopniowe skrawanie i zużywanie powierzchni metalu. Proces ten może prowadzić do utraty objętości, zmiany wymiarów geometrycznych oraz powstawania mikro- i makro-nierówności na powierzchniach metalowych.
Erozja to mechaniczne ścieranie powierzchni w wyniku kontaktu z cząstkami trącymi bądź cieczami przepływającymi z dużą prędkością. Erozja może występować w różnych środowiskach, takich jak transport ziaren piasku w rurach, działanie strumienia płynów w pompach, czy oddziaływanie cząstek stałych w zaworach.
Erozja
Korozja
Korozja to proces degradacji materiałów metalowych, wynikający z ich reakcji chemicznej z otoczeniem, zwłaszcza z wilgocią i substancjami chemicznymi. W jej wyniku metal ulega utracie objętości i masy na rzecz powstawania produktów korozji. Jest to powszechny problem, szczególnie w warunkach agresywnych środowisk, takich jak zbiorniki i instalacje chemiczne, kanały spalin, konstrukcje morskie.
Ścieranie ślizgowe to proces zużycia powierzchni stykających się ciał stałych, które poruszają się względem siebie. Mechanizm ścierania ślizgowego zależy od wielu czynników, takich jak rodzaj i twardość materiałów, prędkość i kierunek ruchu, nacisk normalny, temperatura i obecność środka smarnego. W Ścieranie ślizgowe można podzielić na dwa typy: ścieranie adhezyjne i ścieranie abrazyjne. Ścieranie adhezyjne zachodzi, gdy na styku powierzchni tworzą się wiązania atomowe lub molekularne, które są następnie zerwane przez ruch względny. Ścieranie abrazyjne zachodzi, gdy twardsze cząstki lub nierówności na jednej z powierzchni rysują lub wyrywają materiał z drugiej powierzchni
Zużycie ślizgowe
Zużycie udarowe
Mechanizm zużycia udarowego polega na uszkodzeniu powierzchni materiału pod wpływem wielokrotnych uderzeń o dużym natężeniu. W wyniku tych uderzeń dochodzi do odkształceń plastycznych, pęknięć i odrywania się drobnych cząstek materiału.