第五章 材料在不同工程環(huán)境下力學(xué)性能——磨損性能

1、輪胎磨損輪胎磨損手手機(jī)機(jī)屏屏幕幕磨磨損損對(duì)于機(jī)械設(shè)備、運(yùn)動(dòng)構(gòu)件對(duì)于機(jī)械設(shè)備、運(yùn)動(dòng)構(gòu)件磨損十分常見(jiàn)！磨損十分常見(jiàn)！5.4 5.4 材料的磨損性能材料的磨損性能1 1、磨損、磨損概述概述2 2、磨損機(jī)理、磨損機(jī)理3 3、磨損試驗(yàn)方法、磨損試驗(yàn)方法4 4、提高、提高耐磨性耐磨性的方法的方法掌握掌握理解理解了解了解了解了解l 對(duì)德國(guó)對(duì)德國(guó)20個(gè)企業(yè)所使用的鍛錘和壓力機(jī)鍛模個(gè)企業(yè)所使用的鍛錘和壓力機(jī)鍛模共共160種、種、2300個(gè)不同模具模膛的損壞情況個(gè)不同模具模膛的損壞情況的進(jìn)行了統(tǒng)計(jì)，得出如下規(guī)律：的進(jìn)行了統(tǒng)計(jì)，得出如下規(guī)律：失效形式失效形式所占比例所占比例磨損失效磨損失效70%70%機(jī)械疲勞裂紋機(jī)

2、械疲勞裂紋25%25%冷熱疲勞裂紋冷熱疲勞裂紋2.5%2.5%塑性變形塑性變形2.5%2.5%1 1、磨損概述、磨損概述l機(jī)器運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)機(jī)件間因相對(duì)運(yùn)動(dòng)而產(chǎn)生的機(jī)器運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)機(jī)件間因相對(duì)運(yùn)動(dòng)而產(chǎn)生的摩擦而磨損，不僅摩擦而磨損，不僅降低機(jī)器工作效率和降低機(jī)器工作效率和精確度，直接影響零件的使用壽命精確度，直接影響零件的使用壽命，還，還將將增加能耗，產(chǎn)生噪音和振動(dòng)，造成環(huán)增加能耗，產(chǎn)生噪音和振動(dòng)，造成環(huán)境污染境污染。研究材料磨損過(guò)程，提高材料的耐磨性研究材料磨損過(guò)程，提高材料的耐磨性對(duì)延長(zhǎng)機(jī)件使用壽命具有重要意義對(duì)延長(zhǎng)機(jī)件使用壽命具有重要意義 （1 1）摩擦和磨損）摩擦和磨損 摩擦摩擦是接觸物體間的一種阻

3、礙運(yùn)動(dòng)的現(xiàn)象，是接觸物體間的一種阻礙運(yùn)動(dòng)的現(xiàn)象，這種阻力為這種阻力為摩擦力摩擦力。它同接觸法向壓力。它同接觸法向壓力( (P P) )及摩擦系數(shù)及摩擦系數(shù)成正比。成正比。 F=P 有動(dòng)靜區(qū)分有動(dòng)靜區(qū)分, ,靜靜 動(dòng)動(dòng)用來(lái)克服摩擦力所作的功一般用來(lái)克服摩擦力所作的功一般都是以熱的形式散發(fā)出去都是以熱的形式散發(fā)出去導(dǎo)致接觸表面瞬時(shí)溫度升高導(dǎo)致接觸表面瞬時(shí)溫度升高降低工件的機(jī)械效率降低工件的機(jī)械效率l 摩擦?xí)斐蓹C(jī)械表面材料損失摩擦?xí)斐蓹C(jī)械表面材料損失磨損磨損結(jié)果原因F=P減小摩擦系數(shù)，降低摩擦力比如：使用潤(rùn)滑油，選用適當(dāng)材料摩摩 擦擦磨磨 損損如何減小磨損？如何減小磨損？有沒(méi)有需要增大摩擦力的地

4、方？有沒(méi)有需要增大摩擦力的地方？事物都有兩面性！事物都有兩面性?。? 2）磨損過(guò)程）磨損過(guò)程l 磨損磨損是由于摩擦使表面材料逐漸損失并造成表是由于摩擦使表面材料逐漸損失并造成表面損傷的現(xiàn)象。面損傷的現(xiàn)象。 一般分為三階段一般分為三階段, ,曲線上的各點(diǎn)斜率即為磨損速率。曲線上的各點(diǎn)斜率即為磨損速率。l跑合階段（磨合階段）跑合階段（磨合階段） 新的摩擦件表面總有粗糙度，真實(shí)接觸新的摩擦件表面總有粗糙度，真實(shí)接觸面積小，接觸應(yīng)力大，面積小，接觸應(yīng)力大，磨損速率快。磨損速率快。 一定載荷下，摩擦表面逐漸磨平，實(shí)際接一定載荷下，摩擦表面逐漸磨平，實(shí)際接觸面積逐漸增大，觸面積逐漸增大，磨損速度逐漸減慢磨

5、損速度逐漸減慢。l 穩(wěn)定磨損階段穩(wěn)定磨損階段 出現(xiàn)在出現(xiàn)在摩擦副的正常運(yùn)行階段。摩擦副的正常運(yùn)行階段。經(jīng)過(guò)跑合，經(jīng)過(guò)跑合，磨損已經(jīng)穩(wěn)定下來(lái)。磨損已經(jīng)穩(wěn)定下來(lái)。磨損量隨時(shí)間增大緩慢磨損量隨時(shí)間增大緩慢增大增大。l 劇烈磨損階段劇烈磨損階段 隨著機(jī)件工作時(shí)間增加，摩擦件接觸表隨著機(jī)件工作時(shí)間增加，摩擦件接觸表面之間間隙逐漸擴(kuò)大，機(jī)件表面質(zhì)量下降，面之間間隙逐漸擴(kuò)大，機(jī)件表面質(zhì)量下降，潤(rùn)滑條件惡化，機(jī)件振動(dòng)加劇，潤(rùn)滑條件惡化，機(jī)件振動(dòng)加劇，磨損速度急磨損速度急劇增加，劇增加，并導(dǎo)致機(jī)件很快失效。并導(dǎo)致機(jī)件很快失效。（3 3）磨損類型）磨損類型按機(jī)理分一般主要為六類按機(jī)理分一般主要為六類l粘著磨損粘著

6、磨損l磨料磨損磨料磨損l磨蝕磨損磨蝕磨損l氧化磨損氧化磨損l微動(dòng)磨損微動(dòng)磨損l沖蝕磨損沖蝕磨損l 磨損類型在不同的條件下磨損類型在不同的條件下, ,可以可以發(fā)生轉(zhuǎn)化發(fā)生轉(zhuǎn)化, ,由一種損由一種損傷機(jī)制變成另一種損傷機(jī)制。傷機(jī)制變成另一種損傷機(jī)制。l 故解決實(shí)際磨損問(wèn)題時(shí)故解決實(shí)際磨損問(wèn)題時(shí), ,要分析參與磨損過(guò)程的條件要分析參與磨損過(guò)程的條件特性特性, ,確定磨損類型確定磨損類型, ,才能采取有效的措施才能采取有效的措施, ,減少磨損。減少磨損。磨磨 損損 類類 型型 百分比百分比 / %磨料磨損磨料磨損50粘著磨損粘著磨損15沖蝕磨損沖蝕磨損8微動(dòng)磨損微動(dòng)磨損8腐蝕磨損腐蝕磨損5其他其他14

7、1 1）磨粒磨損）磨粒磨損 磨粒磨損又稱磨粒磨損又稱磨料磨損或研磨磨損磨料磨損或研磨磨損。 是摩擦副的一方表面存在堅(jiān)硬的細(xì)是摩擦副的一方表面存在堅(jiān)硬的細(xì)微凸起或在接觸面間存在硬質(zhì)粒子微凸起或在接觸面間存在硬質(zhì)粒子( (從從外界進(jìn)入或從表面剝落外界進(jìn)入或從表面剝落) )時(shí)產(chǎn)生的磨損。時(shí)產(chǎn)生的磨損。 磨粒磨損是工業(yè)領(lǐng)域最常見(jiàn)的一種磨損磨粒磨損是工業(yè)領(lǐng)域最常見(jiàn)的一種磨損形式。形式。 2 2、磨損機(jī)理、磨損機(jī)理磨粒磨損分類磨粒磨損分類 摩擦副一方硬度比另一方大得多：摩擦副一方硬度比另一方大得多：兩體磨粒磨損兩體磨粒磨損 摩擦副接觸面之間存在硬質(zhì)粒子：摩擦副接觸面之間存在硬質(zhì)粒子：三體磨粒磨損三體磨粒磨

8、損 依據(jù)磨粒受的應(yīng)力大小分類依據(jù)磨粒受的應(yīng)力大小分類 鑿削式鑿削式 粗糙磨料使磨損表面撕裂 出很大的顆粒，形成很高應(yīng)力 高應(yīng)力碾碎式高應(yīng)力碾碎式 磨料在兩個(gè)工作表面間互相 擠壓和摩擦。磨料被不斷破 碎成小碎片。局部應(yīng)力很高 低應(yīng)力擦傷式低應(yīng)力擦傷式 松散磨料自由在表面上 滑動(dòng)，磨料不產(chǎn)生破碎。磨粒磨損機(jī)理l磨粒在材料表面的作用力可以分為磨粒在材料表面的作用力可以分為法向力法向力和和切向力切向力兩種。兩種。l法向力法向力形成壓痕形成壓痕, ,切向力切向力推動(dòng)磨粒向前進(jìn)。推動(dòng)磨粒向前進(jìn)。l磨粒似刀具切削表面磨粒似刀具切削表面, ,切痕長(zhǎng)而淺。切痕長(zhǎng)而淺。 微觀切削微觀切削 微觀犁溝微觀犁溝 當(dāng)磨粒

9、較圓鈍或材料表面塑性較高當(dāng)磨粒較圓鈍或材料表面塑性較高時(shí)時(shí), ,磨磨?；^(guò)后僅犁出溝槽粒滑過(guò)后僅犁出溝槽, ,兩側(cè)材料沿溝槽兩側(cè)兩側(cè)材料沿溝槽兩側(cè)堆積堆積, , 隨后的摩擦又會(huì)將堆積的部分壓平隨后的摩擦又會(huì)將堆積的部分壓平, ,如此如此反復(fù)地塑性變形反復(fù)地塑性變形, ,堆積堆積, ,壓平壓平, ,便導(dǎo)致裂便導(dǎo)致裂紋形成并引起剝落紋形成并引起剝落 微觀剝落微觀剝落l 磨粒與磨粒與脆性材料脆性材料相接觸時(shí)，材料表面因相接觸時(shí)，材料表面因受到磨粒的壓入形成受到磨粒的壓入形成裂紋裂紋，裂紋擴(kuò)展到表，裂紋擴(kuò)展到表面時(shí)就剝落出磨屑。面時(shí)就剝落出磨屑。l實(shí)際磨粒磨損中，往往幾種機(jī)制并存，但以某一種為主。工作

10、條件如果發(fā)生變化，磨損機(jī)制也會(huì)相應(yīng)變化。切削作用的磨粒磨損模型切削作用的磨粒磨損模型 壓力壓力P將硬材料的凸起部分或磨粒壓入較軟材料將硬材料的凸起部分或磨粒壓入較軟材料中，滑動(dòng)中，滑動(dòng)L距離后，軟材料表面犁出一條溝槽。若距離后，軟材料表面犁出一條溝槽。若為為突出部分與軟材料之間的夾角。磨損量突出部分與軟材料之間的夾角。磨損量W為為HPLKPLWsctan3tan可見(jiàn)磨粒磨損量W與接觸壓力P、滑動(dòng)距離L成正比,與材料硬度H成反比,與硬材料凸出部份或磨粒形狀有關(guān)。 硬度越高的材硬度越高的材料，磨損量越料，磨損量越小，耐磨性越小，耐磨性越高。高。載荷越高，載荷越高，滑動(dòng)距離越滑動(dòng)距離越長(zhǎng)，磨損越長(zhǎng)，

11、磨損越嚴(yán)重！嚴(yán)重！2 2、磨損機(jī)理、磨損機(jī)理2）粘著磨損 粘著磨損又稱咬合磨損。粘著磨損又稱咬合磨損。 兩種材料表面某些接觸點(diǎn)兩種材料表面某些接觸點(diǎn)局部局部壓應(yīng)壓應(yīng)力超過(guò)該處材料屈服強(qiáng)度力超過(guò)該處材料屈服強(qiáng)度發(fā)生粘合發(fā)生粘合, ,在在相對(duì)運(yùn)動(dòng)中粘著點(diǎn)相對(duì)運(yùn)動(dòng)中粘著點(diǎn)又分開(kāi)又分開(kāi)，導(dǎo)致接觸面，導(dǎo)致接觸面上有上有小顆粒被拉拽出來(lái)，反復(fù)小顆粒被拉拽出來(lái)，反復(fù)多次致使多次致使機(jī)件產(chǎn)生機(jī)件產(chǎn)生表面損傷而失效。表面損傷而失效。 l 機(jī)件即使拋光加工，表面仍然凹凸不平，局部接觸。l 真實(shí)接觸面的局部應(yīng)力較大，產(chǎn)生塑性變形，產(chǎn)生粘著（冷焊）。l 繼續(xù)相對(duì)滑動(dòng)，粘著點(diǎn)被剪斷、拉開(kāi)，轉(zhuǎn)移到一方材料表面，脫落形成磨

12、屑。粘著點(diǎn)的形成和破壞就造就了粘著磨損！粘著點(diǎn)的形成和破壞就造就了粘著磨損！ 多發(fā)生在摩擦付相對(duì)多發(fā)生在摩擦付相對(duì)滑動(dòng)速度小滑動(dòng)速度小, ,接接觸面氧化膜脆弱觸面氧化膜脆弱, ,潤(rùn)滑條件差，及接觸潤(rùn)滑條件差，及接觸應(yīng)力大應(yīng)力大的滑動(dòng)摩擦條件下。的滑動(dòng)摩擦條件下。 磨損特征是磨損特征是表面有大小表面有大小不等的不等的結(jié)疤結(jié)疤根據(jù)磨損程度，可把粘著磨損分為根據(jù)磨損程度，可把粘著磨損分為4 4類類：l 粘著強(qiáng)度大于摩擦副中較軟金屬的強(qiáng)度，小粘著強(qiáng)度大于摩擦副中較軟金屬的強(qiáng)度，小于較硬金屬的強(qiáng)度。于較硬金屬的強(qiáng)度。剪切發(fā)生在離粘著點(diǎn)不剪切發(fā)生在離粘著點(diǎn)不遠(yuǎn)的較軟金屬的淺表層內(nèi)。軟金屬涂抹（粘遠(yuǎn)的較軟金

13、屬的淺表層內(nèi)。軟金屬涂抹（粘附）在硬金屬表面上。如鉛基合金與鋼對(duì)磨。附）在硬金屬表面上。如鉛基合金與鋼對(duì)磨。l粘著強(qiáng)度比兩方材料強(qiáng)度都低時(shí)粘著強(qiáng)度比兩方材料強(qiáng)度都低時(shí) 會(huì)沿分界面斷開(kāi)，磨損量較小。會(huì)沿分界面斷開(kāi)，磨損量較小。 如錫基合金與鋼的摩擦。如錫基合金與鋼的摩擦。l粘著強(qiáng)度比摩擦副的兩基體金屬的強(qiáng)度粘著強(qiáng)度比摩擦副的兩基體金屬的強(qiáng)度都高都高 剪切主要發(fā)生在軟金屬的亞表層內(nèi)，剪切主要發(fā)生在軟金屬的亞表層內(nèi)，有時(shí)也發(fā)生在硬金屬的亞表層內(nèi)，轉(zhuǎn)移有時(shí)也發(fā)生在硬金屬的亞表層內(nèi)，轉(zhuǎn)移到硬金屬上的粘著物又刮削軟金屬表面，到硬金屬上的粘著物又刮削軟金屬表面，使金屬表面出現(xiàn)劃痕。所以使金屬表面出現(xiàn)劃痕。所

14、以擦傷主要發(fā)擦傷主要發(fā)生在軟金屬表層，生在軟金屬表層，硬金屬表面也偶有劃硬金屬表面也偶有劃傷。如鋁合金零件與鋼摩擦。傷。如鋁合金零件與鋼摩擦。l 外力不能克服界面的結(jié)合強(qiáng)度時(shí)，外力不能克服界面的結(jié)合強(qiáng)度時(shí)， 摩擦副的相對(duì)運(yùn)動(dòng)將被迫停止。摩擦副的相對(duì)運(yùn)動(dòng)將被迫停止。粘著磨損機(jī)理粘著磨損機(jī)理Archard模型模型假設(shè)單位面積上有假設(shè)單位面積上有n個(gè)凸起，在壓應(yīng)力個(gè)凸起，在壓應(yīng)力P的作用下的作用下發(fā)生粘著，粘著處直徑為發(fā)生粘著，粘著處直徑為a，且假定粘著處材料處，且假定粘著處材料處于屈服狀態(tài)，其壓縮屈服極限為于屈服狀態(tài)，其壓縮屈服極限為sb，則，則vsbHananP4422P粘著磨損機(jī)理粘著磨損機(jī)理

15、Archard模型模型由于相對(duì)運(yùn)動(dòng)，粘著點(diǎn)分離，從較軟材料中拖拽由于相對(duì)運(yùn)動(dòng)，粘著點(diǎn)分離，從較軟材料中拖拽處直徑為處直徑為a的半球，設(shè)軟材料上被拉拽處半球的幾的半球，設(shè)軟材料上被拉拽處半球的幾率為率為K，當(dāng)滑動(dòng)距離，當(dāng)滑動(dòng)距離L后，接觸面積后，接觸面積S的磨損量的磨損量W為為PvHPSLKW3vHPSLKW3粘著磨損量與接觸壓力、摩擦距離成正比，粘著磨損量與接觸壓力、摩擦距離成正比，與軟材料硬度（或屈服極限）成反比。與軟材料硬度（或屈服極限）成反比。從此得出，增加硬度能減少磨損3 3）接觸疲勞）接觸疲勞現(xiàn)象與特征現(xiàn)象與特征l接觸疲勞是兩接觸材料作滾動(dòng)或滾動(dòng)加滑動(dòng)接觸疲勞是兩接觸材料作滾動(dòng)或滾動(dòng)

16、加滑動(dòng)摩擦?xí)r摩擦?xí)r, ,交變接觸壓應(yīng)力長(zhǎng)期作用使材料表面交變接觸壓應(yīng)力長(zhǎng)期作用使材料表面疲勞損傷疲勞損傷, ,局部區(qū)域出現(xiàn)小片或小塊狀材料剝局部區(qū)域出現(xiàn)小片或小塊狀材料剝落落, ,而使材料磨損的現(xiàn)象而使材料磨損的現(xiàn)象, , 故又稱故又稱表面疲勞磨表面疲勞磨損或麻點(diǎn)磨損損或麻點(diǎn)磨損, ,是齒輪、滾動(dòng)軸承等工件常見(jiàn)是齒輪、滾動(dòng)軸承等工件常見(jiàn)的磨損失效形式。的磨損失效形式。l接觸疲勞的宏觀形態(tài)特征是接觸疲勞的宏觀形態(tài)特征是: :接觸表面出現(xiàn)許接觸表面出現(xiàn)許多痘狀、貝殼狀或不規(guī)則形狀的凹坑多痘狀、貝殼狀或不規(guī)則形狀的凹坑( (麻坑麻坑),),有的凹坑較深有的凹坑較深, ,底部有疲勞裂紋擴(kuò)展線的痕跡。底

17、部有疲勞裂紋擴(kuò)展線的痕跡。接觸疲勞表面形貌接觸疲勞表面形貌 接觸疲勞的基本類型 根據(jù)剝落裂紋起始位置及形態(tài)的差根據(jù)剝落裂紋起始位置及形態(tài)的差異，接觸疲勞破壞分為三類。異，接觸疲勞破壞分為三類。 接觸疲勞接觸疲勞也經(jīng)歷了也經(jīng)歷了裂紋形成與擴(kuò)展裂紋形成與擴(kuò)展兩階段。裂紋形成過(guò)程長(zhǎng)兩階段。裂紋形成過(guò)程長(zhǎng), , 擴(kuò)展階段擴(kuò)展階段僅占總破壞時(shí)間的很小部分。僅占總破壞時(shí)間的很小部分。 接觸疲勞的過(guò)程(1)(1)麻點(diǎn)剝落麻點(diǎn)剝落 滾動(dòng)滾動(dòng)+滑動(dòng)，最大綜合切應(yīng)力位置在表層滑動(dòng)，最大綜合切應(yīng)力位置在表層 麻點(diǎn)剝落麻點(diǎn)剝落(點(diǎn)蝕點(diǎn)蝕),剝落深度剝落深度0.1 0.2mm，剝塊形狀為不，剝塊形狀為不對(duì)稱對(duì)稱V型針狀

18、或痘狀凹坑。型針狀或痘狀凹坑。(2)(2)淺層剝落淺層剝落 純滾動(dòng)，最大綜合切應(yīng)力位置在次表層純滾動(dòng)，最大綜合切應(yīng)力位置在次表層（0.5-0.7b ）淺層剝落淺層剝落:剝落深度一般為剝落深度一般為0.2mm 0.4mm,剝塊底部剝塊底部大致與表面平行大致與表面平行,裂紋沿與表面成銳角或直角擴(kuò)展。裂紋沿與表面成銳角或直角擴(kuò)展。(3)(3)深層剝落深層剝落 裂紋沿非金裂紋沿非金屬夾雜物平屬夾雜物平行與表面擴(kuò)行與表面擴(kuò)展，而后垂展，而后垂直擴(kuò)展至表直擴(kuò)展至表面面深層剝落深層剝落(表面壓碎表面壓碎), 剝落深度與表面強(qiáng)化層深相當(dāng)剝落深度與表面強(qiáng)化層深相當(dāng)(0.4mm),剝落時(shí)裂紋垂直于表面擴(kuò)展。剝落時(shí)

19、裂紋垂直于表面擴(kuò)展。4 4）磨蝕磨損）磨蝕磨損l外界環(huán)境引起金屬表層的腐蝕產(chǎn)物（主外界環(huán)境引起金屬表層的腐蝕產(chǎn)物（主要是氧化物）剝落，與金屬磨面之間的要是氧化物）剝落，與金屬磨面之間的機(jī)械磨損（磨粒磨損與粘著磨損）相結(jié)機(jī)械磨損（磨粒磨損與粘著磨損）相結(jié)合而出現(xiàn)的磨損。合而出現(xiàn)的磨損。l故腐蝕性介質(zhì)會(huì)加速磨蝕磨損。在不活故腐蝕性介質(zhì)會(huì)加速磨蝕磨損。在不活潑氣氛中則可以減少磨蝕磨損。潑氣氛中則可以減少磨蝕磨損。5 5）氧化磨損）氧化磨損l摩擦副一方的突起部分與另一方作相對(duì)摩擦副一方的突起部分與另一方作相對(duì)滑動(dòng)時(shí)，有氧氣擴(kuò)散到變形層內(nèi)滑動(dòng)時(shí)，有氧氣擴(kuò)散到變形層內(nèi)形成氧形成氧化膜化膜，這種氧化膜在遇到

20、第二個(gè)突起時(shí)，這種氧化膜在遇到第二個(gè)突起時(shí)有可能剝落或者因應(yīng)力而自身破裂，使有可能剝落或者因應(yīng)力而自身破裂，使新露出的金屬又被氧化新露出的金屬又被氧化，這種氧化膜不，這種氧化膜不斷生成又被破壞的過(guò)程就是斷生成又被破壞的過(guò)程就是氧化磨損氧化磨損。l磨損速率較小，也是生產(chǎn)中允許的一種磨損速率較小，也是生產(chǎn)中允許的一種磨損形態(tài)。磨損形態(tài)。6 6）微動(dòng)磨損微動(dòng)磨損 指兩個(gè)相互接觸、名義上相對(duì)靜止而實(shí)際上指兩個(gè)相互接觸、名義上相對(duì)靜止而實(shí)際上處于周期性小幅相對(duì)滑動(dòng)處于周期性小幅相對(duì)滑動(dòng)(通常為振動(dòng)通常為振動(dòng))的固體的固體表面產(chǎn)生的磨損表面產(chǎn)生的磨損 產(chǎn)生微動(dòng)腐蝕的相對(duì)滑動(dòng)極小，振幅約產(chǎn)生微動(dòng)腐蝕的相對(duì)滑

21、動(dòng)極小，振幅約220m 必要條件：必要條件：反復(fù)的相對(duì)運(yùn)動(dòng)反復(fù)的相對(duì)運(yùn)動(dòng) 例如：軸與軸套、鉚接接頭、螺栓聯(lián)接、鍵銷固例如：軸與軸套、鉚接接頭、螺栓聯(lián)接、鍵銷固定等固定部位；定等固定部位； 鋼絲繩股與股、絲與絲之間；鋼絲繩股與股、絲與絲之間； 軌道與道釘之間軌道與道釘之間l 因?yàn)榧性诰植繀^(qū)域，磨損產(chǎn)物不易往外排因?yàn)榧性诰植繀^(qū)域，磨損產(chǎn)物不易往外排出，故兼有出，故兼有氧化磨損、研磨磨損、粘著磨損氧化磨損、研磨磨損、粘著磨損的作用的作用l微動(dòng)磨損通常發(fā)生在一對(duì)緊配合的零件微動(dòng)磨損通常發(fā)生在一對(duì)緊配合的零件l微動(dòng)磨損是幾種磨損型式的復(fù)合微動(dòng)磨損是幾種磨損型式的復(fù)合l微動(dòng)磨損量與材料性質(zhì)微動(dòng)磨損量與

22、材料性質(zhì), ,滑動(dòng)振幅和施滑動(dòng)振幅和施加載荷有關(guān)加載荷有關(guān)l微動(dòng)磨損可引起微動(dòng)疲勞破壞微動(dòng)磨損可引起微動(dòng)疲勞破壞l滾壓滾壓, ,噴丸和表面熱處理都可因?yàn)楸韺訃娡韬捅砻鏌崽幚矶伎梢驗(yàn)楸韺赢a(chǎn)生壓應(yīng)力產(chǎn)生壓應(yīng)力, ,能有效地提高微動(dòng)磨損與能有效地提高微動(dòng)磨損與疲勞的抗力疲勞的抗力7）沖刷磨損）沖刷磨損 簡(jiǎn)稱沖蝕，又稱磨耗腐蝕金屬表面與腐蝕流體之間由于高速相對(duì)運(yùn)動(dòng)引起的金屬損傷流體對(duì)電化學(xué)腐蝕行為的影響沖刷腐蝕流體產(chǎn)生的機(jī)械作用兩者交互作用加速傳質(zhì)過(guò)程，促進(jìn)去極化劑達(dá)到金屬表面和腐蝕產(chǎn)物從表面離開(kāi)高流速引起的切應(yīng)力和壓力變化，以及多相流固體顆?；驓馀莸臎_擊作用，腐蝕流體高速運(yùn)動(dòng)，破壞保護(hù)性表面膜，表面

23、膜的減薄或去除加速金屬的腐蝕過(guò)程常發(fā)生在近海及海洋工程、油氣生產(chǎn)與集輸、石油化工、能源、造紙等工業(yè)領(lǐng)域沖蝕金屬表面一般呈現(xiàn)溝槽、凹谷、淚滴狀及馬蹄狀，表面光亮無(wú)腐蝕產(chǎn)物積存，與流向有明顯的依賴關(guān)系通常是沿著流體的局部流動(dòng)方向或表面不規(guī)則所形成的紊流1 1）耐磨性）耐磨性l 材料在一定摩擦條件下抵抗磨損的能力，常以材料在一定摩擦條件下抵抗磨損的能力，常以磨損率的倒數(shù)來(lái)表示。磨損率的倒數(shù)來(lái)表示。W1磨損率：?jiǎn)挝粫r(shí)間或單位距離內(nèi)產(chǎn)生的磨損量。磨損率越小，則耐磨性越高。磨損量可以用試樣摩擦表面法線方向的尺寸減小來(lái)表示，稱為線磨損量；也可以用試樣體積或質(zhì)量損失來(lái)表示，稱為體積磨損或質(zhì)量磨損。3、磨損試驗(yàn)

24、方法、磨損試驗(yàn)方法l 磨損率不是材料的固有特性磨損率不是材料的固有特性，與工作條，與工作條件、材料性能和相互作用有關(guān)，所以件、材料性能和相互作用有關(guān)，所以耐耐磨性是工作條件的函數(shù)磨性是工作條件的函數(shù)。l 工程中找不到一個(gè)適用于所有工作條件工程中找不到一個(gè)適用于所有工作條件的耐磨材料。的耐磨材料。l 可以用一種可以用一種“標(biāo)準(zhǔn)標(biāo)準(zhǔn)”材料作為參考值材料作為參考值，用用待測(cè)材料與參考材料待測(cè)材料與參考材料在相同磨損條件在相同磨損條件下進(jìn)行試驗(yàn)的下進(jìn)行試驗(yàn)的相對(duì)耐磨性相對(duì)耐磨性所為結(jié)果進(jìn)行所為結(jié)果進(jìn)行評(píng)定。評(píng)定。試標(biāo)標(biāo)試標(biāo)試相WWWW11 磨損試驗(yàn)方法分為磨損試驗(yàn)方法分為實(shí)物試驗(yàn)實(shí)物試驗(yàn)與與實(shí)驗(yàn)室試驗(yàn)

25、實(shí)驗(yàn)室試驗(yàn)兩類。兩類。 實(shí)物實(shí)驗(yàn)實(shí)物實(shí)驗(yàn)的條件與實(shí)際情況一致或接近。因而的條件與實(shí)際情況一致或接近。因而結(jié)果可靠性高結(jié)果可靠性高, ,但試驗(yàn)周期長(zhǎng)但試驗(yàn)周期長(zhǎng), ,又因結(jié)果是摩擦副結(jié)又因結(jié)果是摩擦副結(jié)構(gòu)材料及其工藝等諸多因素的綜合反映，單因素的構(gòu)材料及其工藝等諸多因素的綜合反映，單因素的影響難于掌握與分析。影響難于掌握與分析。 實(shí)驗(yàn)室試驗(yàn)實(shí)驗(yàn)室試驗(yàn)具有周期短具有周期短, ,成本低、易于控制各成本低、易于控制各種影響因素等優(yōu)點(diǎn)種影響因素等優(yōu)點(diǎn), ,但結(jié)果常不能直接反映實(shí)際情但結(jié)果常不能直接反映實(shí)際情況況, ,多用于研究性試驗(yàn)多用于研究性試驗(yàn), ,研究單個(gè)因素的影響規(guī)律及研究單個(gè)因素的影響規(guī)律及探

26、討磨損機(jī)制。因此探討磨損機(jī)制。因此, ,研究重要機(jī)件的耐磨性時(shí)研究重要機(jī)件的耐磨性時(shí), ,往往往要兼用這兩種方法。往要兼用這兩種方法。2 2）磨損試驗(yàn)）磨損試驗(yàn)?zāi)p試驗(yàn)機(jī)示意圖磨損試驗(yàn)機(jī)示意圖 (a) (a) 銷盤式銷盤式 (b) (b) 銷筒式銷筒式 (c) (c) 往復(fù)運(yùn)動(dòng)式往復(fù)運(yùn)動(dòng)式(d) (d) 對(duì)滾型對(duì)滾型 (e) (e) 砂紙磨損砂紙磨損試驗(yàn)試驗(yàn) (f) (f) 快速度試驗(yàn)快速度試驗(yàn)4 4、提高材料耐磨性的途徑、提高材料耐磨性的途徑 1）減輕粘著磨損量的主要措施）減輕粘著磨損量的主要措施 (1)(1)合理選擇摩擦付材料合理選擇摩擦付材料: :盡量選擇互溶性少盡量選擇互溶性少, ,粘著傾向小的材料配對(duì)粘著傾向小的材料配對(duì), ,如非同種或晶格類型、如非同種或晶格類型、電子密度、電化