磨損及磨損原理-第二講

1、磨損及磨損原理磨損及磨損原理第二講第二講五五. .其他形式的磨損（補(bǔ)充）其他形式的磨損（補(bǔ)充）七七. .磨損的控制與預(yù)防磨損的控制與預(yù)防微動(dòng)磨損微動(dòng)磨損 題綱題綱六六 . .磨損的轉(zhuǎn)化與復(fù)合磨損的轉(zhuǎn)化與復(fù)合一一 . .概概 述述二二 . .粘著磨損粘著磨損三三 . .磨粒磨損磨粒磨損四四 . .疲勞磨損疲勞磨損微動(dòng)磨損（微動(dòng)磨損（Fretting Corrosion） 1.微動(dòng)磨損定義微動(dòng)磨損定義 在相互壓緊的金屬表面間由于在相互壓緊的金屬表面間由于小振幅振動(dòng)小振幅振動(dòng)而產(chǎn)生的一而產(chǎn)生的一種種復(fù)合型復(fù)合型式的磨損。在有振動(dòng)的機(jī)械中，螺紋聯(lián)接、花鍵式的磨損。在有振動(dòng)的機(jī)械中，螺紋聯(lián)接、花鍵聯(lián)接和

2、過(guò)盈配合聯(lián)接等都容易發(fā)生微動(dòng)磨損。聯(lián)接和過(guò)盈配合聯(lián)接等都容易發(fā)生微動(dòng)磨損。 微動(dòng)磨損的機(jī)理：微動(dòng)磨損的機(jī)理：摩擦表面間的法向壓力使表面上的摩擦表面間的法向壓力使表面上的微凸體粘著。粘合點(diǎn)被小振幅振動(dòng)剪斷成為磨屑，磨屑接微凸體粘著。粘合點(diǎn)被小振幅振動(dòng)剪斷成為磨屑，磨屑接著被氧化。被氧化的磨屑在磨損過(guò)程中起著磨粒的作用，著被氧化。被氧化的磨屑在磨損過(guò)程中起著磨粒的作用，使摩擦表面形成麻點(diǎn)或蟲(chóng)紋形傷疤。這些麻點(diǎn)或傷疤是應(yīng)使摩擦表面形成麻點(diǎn)或蟲(chóng)紋形傷疤。這些麻點(diǎn)或傷疤是應(yīng)力集中的根源。力集中的根源。 根據(jù)被根據(jù)被氧化磨屑氧化磨屑的顏色，往往可以斷定是否發(fā)生微動(dòng)的顏色，往往可以斷定是否發(fā)生微動(dòng)磨損。如被

3、氧化的鐵屑呈紅色，被氧化的鋁屑呈黑色，則磨損。如被氧化的鐵屑呈紅色，被氧化的鋁屑呈黑色，則振動(dòng)時(shí)就會(huì)引起磨損。振動(dòng)時(shí)就會(huì)引起磨損。五五.磨損的主要類(lèi)型（補(bǔ)充）磨損的主要類(lèi)型（補(bǔ)充） 在外觀上，微動(dòng)磨損的表面在外觀上，微動(dòng)磨損的表面特征是特征是黑色金屬上有褐紅色斑點(diǎn)黑色金屬上有褐紅色斑點(diǎn)且臨近區(qū)域被拋光且臨近區(qū)域被拋光，因?yàn)橛操|(zhì)鐵，因?yàn)橛操|(zhì)鐵氧化體磨屑具有研磨作用。氧化體磨屑具有研磨作用。左圖為左圖為303303不不銹鋼軸表面產(chǎn)銹鋼軸表面產(chǎn)生微動(dòng)腐蝕后生微動(dòng)腐蝕后的照片。的照片。 微動(dòng)磨損基本上屬于微動(dòng)磨損基本上屬于粘著磨損粘著磨損和和磨粒磨損磨粒磨損的混合機(jī)理：的混合機(jī)理： 載荷使微凸體產(chǎn)生粘

4、著磨損，而往復(fù)運(yùn)動(dòng)引起斷裂并產(chǎn)生載荷使微凸體產(chǎn)生粘著磨損，而往復(fù)運(yùn)動(dòng)引起斷裂并產(chǎn)生磨屑。微動(dòng)與腐蝕通常是同時(shí)發(fā)生的，被稱(chēng)作磨屑。微動(dòng)與腐蝕通常是同時(shí)發(fā)生的，被稱(chēng)作微動(dòng)腐蝕微動(dòng)腐蝕。 例如，當(dāng)鋼磨粒產(chǎn)生后，出生的磨粒表面被氧化成例如，當(dāng)鋼磨粒產(chǎn)生后，出生的磨粒表面被氧化成FeFe2 2O O3 3，形成褐紅色粉末，這些氧化顆粒具有研磨性，由于表面之形成褐紅色粉末，這些氧化顆粒具有研磨性，由于表面之間的緊配合和小振幅往復(fù)運(yùn)動(dòng)（約為幾十微米），界面接間的緊配合和小振幅往復(fù)運(yùn)動(dòng)（約為幾十微米），界面接觸沒(méi)有暴露的機(jī)會(huì)，因而磨粒很難逃逸出摩擦表面，后續(xù)觸沒(méi)有暴露的機(jī)會(huì)，因而磨粒很難逃逸出摩擦表面，后續(xù)的

5、往復(fù)運(yùn)動(dòng)就會(huì)產(chǎn)生的往復(fù)運(yùn)動(dòng)就會(huì)產(chǎn)生磨粒磨損和氧化磨粒磨損和氧化. . 往復(fù)運(yùn)動(dòng)通常來(lái)自往復(fù)運(yùn)動(dòng)通常來(lái)自外部振動(dòng)，但多數(shù)情況是接觸界面的某個(gè)表面承受周期應(yīng)外部振動(dòng)，但多數(shù)情況是接觸界面的某個(gè)表面承受周期應(yīng)力（或疲勞）的結(jié)果，這將引發(fā)早起疲勞裂紋而產(chǎn)生更大力（或疲勞）的結(jié)果，這將引發(fā)早起疲勞裂紋而產(chǎn)生更大的微動(dòng)磨損，稱(chēng)為的微動(dòng)磨損，稱(chēng)為微動(dòng)疲勞微動(dòng)疲勞。微動(dòng)磨損的發(fā)生過(guò)程：微動(dòng)磨損的發(fā)生過(guò)程： 微動(dòng)磨損的特征微動(dòng)磨損的特征 具有引起微動(dòng)的振動(dòng)源（機(jī)械力、電磁場(chǎng)、冷熱循環(huán)等），流體運(yùn)具有引起微動(dòng)的振動(dòng)源（機(jī)械力、電磁場(chǎng)、冷熱循環(huán)等），流體運(yùn)動(dòng)所誘發(fā)的振動(dòng)；動(dòng)所誘發(fā)的振動(dòng)； 磨痕具有方向一致的劃痕、硬

6、結(jié)斑和塑性變形以及微裂紋；磨痕具有方向一致的劃痕、硬結(jié)斑和塑性變形以及微裂紋； 磨屑易于聚團(tuán)、含有大量類(lèi)似銹蝕產(chǎn)物的氧化物。磨屑易于聚團(tuán)、含有大量類(lèi)似銹蝕產(chǎn)物的氧化物。微動(dòng)磨損機(jī)理微動(dòng)磨損機(jī)理主要解釋下列實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象：主要解釋下列實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象：真空或惰性氣氛中微動(dòng)損傷較?。徽婵栈蚨栊詺夥罩形?dòng)損傷較?。晃?dòng)產(chǎn)生的磨屑主要由氧化物組成；微動(dòng)產(chǎn)生的磨屑主要由氧化物組成；循環(huán)數(shù)一定時(shí)，低頻微動(dòng)比高頻損傷大；循環(huán)數(shù)一定時(shí)，低頻微動(dòng)比高頻損傷大；材料流失量隨負(fù)荷和振幅而增加；材料流失量隨負(fù)荷和振幅而增加；低于室溫比高于室溫的磨損嚴(yán)重；低于室溫比高于室溫的磨損嚴(yán)重；空氣環(huán)境比濕空氣中損傷大。空氣環(huán)境比濕空氣中損傷

7、大。 微動(dòng)的三體理論微動(dòng)的三體理論 微動(dòng)的三體理論認(rèn)為磨屑的產(chǎn)生可看成是兩微動(dòng)的三體理論認(rèn)為磨屑的產(chǎn)生可看成是兩個(gè)連續(xù)和同時(shí)發(fā)生的過(guò)程：個(gè)連續(xù)和同時(shí)發(fā)生的過(guò)程： 磨屑的磨屑的形成形成過(guò)程過(guò)程接觸表面粘著和接觸表面粘著和塑性變形塑性變形，并伴隨強(qiáng)烈的加工，并伴隨強(qiáng)烈的加工硬化；硬化；加工硬化加工硬化使材料脆化，白層同時(shí)形成，隨著白使材料脆化，白層同時(shí)形成，隨著白層的破碎，顆粒剝落；層的破碎，顆粒剝落；磨粒磨粒(三體磨粒)被被碾碎碾碎，并發(fā)生，并發(fā)生遷移遷移，遷移過(guò)，遷移過(guò)程取決于顆粒的尺寸、形狀和機(jī)械參數(shù)（如振程取決于顆粒的尺寸、形狀和機(jī)械參數(shù)（如振幅、頻率、載荷等）。幅、頻率、載荷等）。 磨屑

8、的磨屑的氧化氧化過(guò)程過(guò)程起初磨屑呈起初磨屑呈輕度氧化輕度氧化，仍為金屬本色，粒度，仍為金屬本色，粒度為微米量級(jí)（約為微米量級(jí)（約1m）；）；在碾碎和遷移過(guò)程中在碾碎和遷移過(guò)程中進(jìn)一步氧化進(jìn)一步氧化，顏色變成，顏色變成灰褐色，粒度在亞微米量級(jí)（約灰褐色，粒度在亞微米量級(jí)（約0.1m）；）；磨屑磨屑深度氧化，深度氧化，呈紅褐色，粒度進(jìn)一步減小呈紅褐色，粒度進(jìn)一步減小為納米顆粒（約為納米顆粒（約10nm） ，利用三體理論來(lái)解釋鋼鐵材料微動(dòng)摩擦系數(shù)隨循環(huán)利用三體理論來(lái)解釋鋼鐵材料微動(dòng)摩擦系數(shù)隨循環(huán)周次的變化過(guò)程：周次的變化過(guò)程： 接觸表面膜去除，接觸表面膜去除，摩擦系數(shù)較低；摩擦系數(shù)較低；二體接觸，發(fā)

9、二體接觸，發(fā)生粘著，摩擦生粘著，摩擦系數(shù)上升。并系數(shù)上升。并伴隨材料組織伴隨材料組織結(jié)構(gòu)變化；結(jié)構(gòu)變化；磨屑剝落，二體接觸磨屑剝落，二體接觸逐漸變成三體接觸，逐漸變成三體接觸，因第三體的保護(hù)作用，因第三體的保護(hù)作用，粘著受抑制，摩擦系粘著受抑制，摩擦系數(shù)降低；數(shù)降低；磨屑連續(xù)不斷地形成和排除，其成分和接觸表磨屑連續(xù)不斷地形成和排除，其成分和接觸表面隨時(shí)間改變，形成和排出的磨屑達(dá)到平衡，面隨時(shí)間改變，形成和排出的磨屑達(dá)到平衡，微動(dòng)磨損進(jìn)入穩(wěn)定階段。微動(dòng)磨損進(jìn)入穩(wěn)定階段。 1. 1.在一定范圍內(nèi)磨損率隨在一定范圍內(nèi)磨損率隨載荷載荷增加而增加，超過(guò)某極大增加而增加，超過(guò)某極大值后又逐漸下降；值后又逐

10、漸下降； 2.2.溫度溫度升高則磨損加速；升高則磨損加速； 3.3.抗粘著磨損好的抗粘著磨損好的材料材料抗微動(dòng)磨損也好；抗微動(dòng)磨損也好； 螺紋聯(lián)接加裝聚四氟乙烯墊圈也可減小微動(dòng)磨損。螺紋聯(lián)接加裝聚四氟乙烯墊圈也可減小微動(dòng)磨損。 若氧化物能牢固地粘附在金屬表面，則可減輕磨損若氧化物能牢固地粘附在金屬表面，則可減輕磨損 4.4.零件金屬氧化物的零件金屬氧化物的硬度硬度與金屬的硬度之比較大時(shí)，容與金屬的硬度之比較大時(shí)，容易剝落成為磨粒，增加磨損；易剝落成為磨粒，增加磨損；影響微動(dòng)磨損的因素影響微動(dòng)磨損的因素 6. 6.在大氣中，在大氣中，振幅振幅很小時(shí)（如很小時(shí)（如0.012mm0.012mm），鋼

11、的微動(dòng)磨），鋼的微動(dòng)磨損損 量基本與量基本與振動(dòng)頻率振動(dòng)頻率無(wú)關(guān)，但在較大振幅時(shí)，隨振動(dòng)無(wú)關(guān)，但在較大振幅時(shí)，隨振動(dòng)頻率頻率 的增加，微動(dòng)磨損量有減小的傾向。的增加，微動(dòng)磨損量有減小的傾向。 5.5.一般一般濕度濕度增大則磨損下降，在界面間加入非腐蝕性潤(rùn)增大則磨損下降，在界面間加入非腐蝕性潤(rùn) 滑劑或?qū)︿撨M(jìn)行表面處理，可減小微動(dòng)磨損；滑劑或?qū)︿撨M(jìn)行表面處理，可減小微動(dòng)磨損； 如對(duì)鋼鐵而言，相對(duì)濕度大于如對(duì)鋼鐵而言，相對(duì)濕度大于50%50%時(shí)，表面生成時(shí)，表面生成Fe2O3H2OFe2O3H2O薄膜，他比通常的薄膜，他比通常的Fe2O3Fe2O3軟，具有較低的磨損率。軟，具有較低的磨損率。 2.

12、微動(dòng)疲勞微動(dòng)疲勞（1）微動(dòng)疲勞的特征與診斷）微動(dòng)疲勞的特征與診斷 微動(dòng)疲勞是指因微動(dòng)而萌生裂紋源，并在交變應(yīng)力下微動(dòng)疲勞是指因微動(dòng)而萌生裂紋源，并在交變應(yīng)力下裂紋擴(kuò)展而導(dǎo)致疲勞斷裂的破壞形式。裂紋擴(kuò)展而導(dǎo)致疲勞斷裂的破壞形式。 特征一：特征一：出現(xiàn)位置：微動(dòng)接觸區(qū)或其影響區(qū)內(nèi)。出現(xiàn)位置：微動(dòng)接觸區(qū)或其影響區(qū)內(nèi)。 診斷：診斷： 只要斷口具有疲勞破壞特只要斷口具有疲勞破壞特征，裂紋源發(fā)生于微動(dòng)磨痕，征，裂紋源發(fā)生于微動(dòng)磨痕，裂紋擴(kuò)展呈現(xiàn)階段性即可確裂紋擴(kuò)展呈現(xiàn)階段性即可確認(rèn)為微動(dòng)疲勞破壞。認(rèn)為微動(dòng)疲勞破壞。特征二：特征二：裂紋擴(kuò)展的階段性。裂紋擴(kuò)展的階段性。碳鋼微動(dòng)疲勞時(shí)表面損傷疲勞裂碳鋼微動(dòng)疲勞

13、時(shí)表面損傷疲勞裂紋擴(kuò)展紋擴(kuò)展 循環(huán)次數(shù)循環(huán)次數(shù) 104，400 將遭受微動(dòng)疲勞的部件在將遭受微動(dòng)疲勞的部件在斷裂之前沿微動(dòng)方向剖開(kāi)，可斷裂之前沿微動(dòng)方向剖開(kāi)，可看到受微動(dòng)影響的亞表層產(chǎn)生看到受微動(dòng)影響的亞表層產(chǎn)生的疲勞裂紋。裂紋在近表面處的疲勞裂紋。裂紋在近表面處擴(kuò)展受擴(kuò)展受材料晶界或缺陷影響材料晶界或缺陷影響，較深處為穿晶裂紋。較深處為穿晶裂紋。（2）微動(dòng)疲勞曲線（交變應(yīng)力與循環(huán)周次曲線）微動(dòng)疲勞曲線（交變應(yīng)力與循環(huán)周次曲線）評(píng)定材料微動(dòng)疲勞性能評(píng)定材料微動(dòng)疲勞性能的主要方法是在微動(dòng)條的主要方法是在微動(dòng)條件下測(cè)定其件下測(cè)定其應(yīng)力應(yīng)力(s)(s)循環(huán)數(shù)循環(huán)數(shù)(N)(N)曲線，稱(chēng)為曲線，稱(chēng)為s

14、sN N曲線曲線。低碳鋼的平面彎曲低碳鋼的平面彎曲疲勞曲線疲勞曲線這是微動(dòng)疲勞的一般規(guī)律：這是微動(dòng)疲勞的一般規(guī)律：(1)(1)微動(dòng)造成疲勞強(qiáng)度明顯下降這里微動(dòng)造成疲勞強(qiáng)度明顯下降這里普通疲勞極限普通疲勞極限為為233MN233MNm m2 2，微動(dòng)微動(dòng) 動(dòng)疲勞極限動(dòng)疲勞極限下降下降57577%7%。(2)(2)在高應(yīng)力低循環(huán)數(shù)時(shí)，微動(dòng)對(duì)疲勞強(qiáng)度的影響較小，而當(dāng)應(yīng)力較低，在高應(yīng)力低循環(huán)數(shù)時(shí)，微動(dòng)對(duì)疲勞強(qiáng)度的影響較小，而當(dāng)應(yīng)力較低，循環(huán)數(shù)增加時(shí)，疲勞強(qiáng)度降低的比例也增加；循環(huán)數(shù)增加時(shí)，疲勞強(qiáng)度降低的比例也增加；(3(3）盡管在高循環(huán)次數(shù)下，微動(dòng)疲勞強(qiáng)度降至很低值）盡管在高循環(huán)次數(shù)下，微動(dòng)疲勞強(qiáng)度降

15、至很低值. .仍有一確定的疲勞仍有一確定的疲勞極限極限，在該值上，循環(huán)數(shù)可達(dá)，在該值上，循環(huán)數(shù)可達(dá)10107 7次以上次以上, ,即使進(jìn)一步增加循環(huán)數(shù)疲勞強(qiáng)即使進(jìn)一步增加循環(huán)數(shù)疲勞強(qiáng)度不再降低度不再降低 （3 3）微動(dòng)摩擦力和疲勞應(yīng)力的協(xié)同作用將導(dǎo)致裂紋的萌）微動(dòng)摩擦力和疲勞應(yīng)力的協(xié)同作用將導(dǎo)致裂紋的萌生和加速其擴(kuò)展。生和加速其擴(kuò)展。拐點(diǎn)是微動(dòng)作用的終止點(diǎn)拐點(diǎn)是微動(dòng)作用的終止點(diǎn)疲勞裂紋擴(kuò)展的起始點(diǎn)疲勞裂紋擴(kuò)展的起始點(diǎn)一般來(lái)說(shuō)，當(dāng)微動(dòng)疲勞裂紋深入到表面一般來(lái)說(shuō)，當(dāng)微動(dòng)疲勞裂紋深入到表面1mm后，其擴(kuò)展和后，其擴(kuò)展和斷裂過(guò)程將完全按一般的疲勞規(guī)律進(jìn)行。斷裂過(guò)程將完全按一般的疲勞規(guī)律進(jìn)行。（4 4）

16、影響微動(dòng)疲勞的因素）影響微動(dòng)疲勞的因素1. 法向壓力法向壓力疲勞強(qiáng)度隨著微動(dòng)處疲勞強(qiáng)度隨著微動(dòng)處承受的法向壓力的增承受的法向壓力的增加而下降。當(dāng)壓力達(dá)加而下降。當(dāng)壓力達(dá)到一定數(shù)值時(shí)，疲勞到一定數(shù)值時(shí)，疲勞強(qiáng)度基本不變。強(qiáng)度基本不變。 微動(dòng)疲勞壽命隨振幅的增大而減小。當(dāng)達(dá)到一臨微動(dòng)疲勞壽命隨振幅的增大而減小。當(dāng)達(dá)到一臨界值時(shí)，微動(dòng)疲勞壽命達(dá)到最低值，此后隨振幅界值時(shí)，微動(dòng)疲勞壽命達(dá)到最低值，此后隨振幅繼續(xù)增大壽命反而延長(zhǎng)。繼續(xù)增大壽命反而延長(zhǎng)。 2. 微動(dòng)振幅微動(dòng)振幅 振幅的增加為表面創(chuàng)造更多振幅的增加為表面創(chuàng)造更多的損傷和萌生裂紋的機(jī)會(huì)。的損傷和萌生裂紋的機(jī)會(huì)。當(dāng)振幅較大時(shí)，受影響的面當(dāng)振幅較

17、大時(shí)，受影響的面積增大，表面切應(yīng)力會(huì)下降，積增大，表面切應(yīng)力會(huì)下降，一些剛萌生的淺裂紋有可能一些剛萌生的淺裂紋有可能被磨掉，故材料疲勞強(qiáng)度又被磨掉，故材料疲勞強(qiáng)度又提高了。提高了。環(huán)境氣氛主要包括環(huán)境氣氛主要包括濕度濕度及及氧化氧化。3. 環(huán)境氣氛環(huán)境氣氛 氧化作用雖然可以減少微動(dòng)面上的初期粘著，但氧化作用雖然可以減少微動(dòng)面上的初期粘著，但對(duì)裂紋卻有可能起加速擴(kuò)展的作用。對(duì)裂紋卻有可能起加速擴(kuò)展的作用。 濕度因材料而異，濕濕度因材料而異，濕度增大會(huì)加速裂紋的度增大會(huì)加速裂紋的萌生與擴(kuò)展。耐蝕材萌生與擴(kuò)展。耐蝕材料，微動(dòng)疲勞幾乎不料，微動(dòng)疲勞幾乎不受環(huán)境影響，而不耐受環(huán)境影響，而不耐蝕材料則主要

18、決定于蝕材料則主要決定于介質(zhì)的作用。介質(zhì)的作用。微動(dòng)磨損的控制與預(yù)防微動(dòng)磨損的控制與預(yù)防綜上，引起微動(dòng)損傷的因素綜上，引起微動(dòng)損傷的因素: :一是一是接觸條件接觸條件，如接觸壓力、循環(huán)次數(shù)、相對(duì)滑動(dòng)，如接觸壓力、循環(huán)次數(shù)、相對(duì)滑動(dòng)振幅、振動(dòng)頻率等振幅、振動(dòng)頻率等; ;二是二是物理?xiàng)l件物理?xiàng)l件，如溫度、表面硬度，如溫度、表面硬度; ;三是三是環(huán)境條件環(huán)境條件，即周?chē)諝馇鍧嵆潭取⒃胍粢约皾?rùn)，即周?chē)諝馇鍧嵆潭取⒃胍粢约皾?rùn)滑條件等。滑條件等。其中，其中，最重要的因素是接觸表面的摩擦因數(shù)、滑移最重要的因素是接觸表面的摩擦因數(shù)、滑移振幅和接觸壓力振幅和接觸壓力。盡管要完全消除微動(dòng)操作是不。盡管要完全消

19、除微動(dòng)操作是不現(xiàn)實(shí)的，但通過(guò)采取適當(dāng)?shù)拇胧?，將其控制在一現(xiàn)實(shí)的，但通過(guò)采取適當(dāng)?shù)拇胧?，將其控制在一定程度是完全可能的。定程度是完全可能的?.結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)改進(jìn)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)改進(jìn) 盡量減少接觸面盡量減少接觸面 如用焊接代替鉚接、螺栓聯(lián)結(jié)和螺釘聯(lián)結(jié)結(jié)構(gòu)，如用焊接代替鉚接、螺栓聯(lián)結(jié)和螺釘聯(lián)結(jié)結(jié)構(gòu)，消除了微動(dòng)損傷。對(duì)于必須采取鉚接和螺栓聯(lián)結(jié)消除了微動(dòng)損傷。對(duì)于必須采取鉚接和螺栓聯(lián)結(jié)的結(jié)構(gòu)，可采取增加部件剛度、加強(qiáng)放松措施。的結(jié)構(gòu)，可采取增加部件剛度、加強(qiáng)放松措施。 對(duì)于軸承外瓦和軸承座接觸面相對(duì)靜止又不經(jīng)對(duì)于軸承外瓦和軸承座接觸面相對(duì)靜止又不經(jīng)常拆卸的配合表面，在裝配時(shí)用厭氧膠或其他黏常拆卸的配合表面，在裝配時(shí)

20、用厭氧膠或其他黏接劑將其粘結(jié)在一起，拆卸時(shí)可用加熱或溶解的接劑將其粘結(jié)在一起，拆卸時(shí)可用加熱或溶解的方法將其拆開(kāi)。方法將其拆開(kāi)。 對(duì)于一些常見(jiàn)的聯(lián)結(jié)結(jié)構(gòu)形式，設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)考慮對(duì)于一些常見(jiàn)的聯(lián)結(jié)結(jié)構(gòu)形式，設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)考慮減少微動(dòng)振幅或交變應(yīng)力值，可采用提高加工精減少微動(dòng)振幅或交變應(yīng)力值，可采用提高加工精度，減少配合件公差，保證同軸度等措施減輕微度，減少配合件公差，保證同軸度等措施減輕微動(dòng)損傷。動(dòng)損傷。2.材料的選擇材料的選擇 在選材時(shí)須首先考慮材料的在選材時(shí)須首先考慮材料的抗粘著性能抗粘著性能和和表面疲勞表面疲勞性能性能，其次是材料的，其次是材料的整體疲勞性能整體疲勞性能和和腐蝕性能腐蝕性能。 應(yīng)盡量避

21、免使用性質(zhì)相同或相近的材料。應(yīng)盡量避免使用性質(zhì)相同或相近的材料。 脆性脆性材料比塑性材料抗粘著能力強(qiáng)。材料比塑性材料抗粘著能力強(qiáng)。 提高金屬材料的提高金屬材料的硬度硬度能增加抗粘著和剪切能力。能增加抗粘著和剪切能力。 高溫和經(jīng)預(yù)氧化處理可形成薄而牢固吸附于表面的高溫和經(jīng)預(yù)氧化處理可形成薄而牢固吸附于表面的氧化膜氧化膜，明顯提高材料的抗微動(dòng)磨損性能。，明顯提高材料的抗微動(dòng)磨損性能。3.表面強(qiáng)化工藝措施表面強(qiáng)化工藝措施(1)表面機(jī)械強(qiáng)化表面機(jī)械強(qiáng)化。包括噴丸、滾花、壓丸、碾壓等，。包括噴丸、滾花、壓丸、碾壓等，目的是使表面產(chǎn)生壓應(yīng)力，提高表面目的是使表面產(chǎn)生壓應(yīng)力，提高表面硬度硬度增加表面增加表面

22、粗糙度粗糙度來(lái)提高抗微動(dòng)磨損性能來(lái)提高抗微動(dòng)磨損性能;(2)表面化學(xué)強(qiáng)化表面化學(xué)強(qiáng)化。包括滲硫、滲氮、滲硼、滲鉻、。包括滲硫、滲氮、滲硼、滲鉻、滲釩等。通過(guò)化學(xué)強(qiáng)化工藝增加金屬表面間化合物滲釩等。通過(guò)化學(xué)強(qiáng)化工藝增加金屬表面間化合物濃度，提高表面濃度，提高表面硬度硬度，使表面產(chǎn)生壓應(yīng)力和改變表，使表面產(chǎn)生壓應(yīng)力和改變表面化學(xué)成分，從而提高抗粘著性能和表面疲勞強(qiáng)度面化學(xué)成分，從而提高抗粘著性能和表面疲勞強(qiáng)度;(3)電鍍和化學(xué)鍍表面強(qiáng)化電鍍和化學(xué)鍍表面強(qiáng)化。包括鍍銀、銅、鋁、錫、。包括鍍銀、銅、鋁、錫、鋅和鎳等鋅和鎳等;(4)離子濺射、離子鍍、離子注入離子濺射、離子鍍、離子注入。離子濺射可獲得。離

23、子濺射可獲得極薄而均勻的涂層，不僅獲得良好的抗微動(dòng)磨損性極薄而均勻的涂層，不僅獲得良好的抗微動(dòng)磨損性能，而且不影響原部件的配合公差能，而且不影響原部件的配合公差;(5)熱噴涂表面強(qiáng)化熱噴涂表面強(qiáng)化。包括離子噴涂、火焰噴涂、。包括離子噴涂、火焰噴涂、電弧噴涂。熱噴涂工藝雖然降低材料的普通疲電弧噴涂。熱噴涂工藝雖然降低材料的普通疲勞強(qiáng)度，但能提高材料的微動(dòng)疲勞強(qiáng)度勞強(qiáng)度，但能提高材料的微動(dòng)疲勞強(qiáng)度;(6)冷擠壓強(qiáng)化工藝?yán)鋽D壓強(qiáng)化工藝。通過(guò)以位錯(cuò)和冷擠壓強(qiáng)化工。通過(guò)以位錯(cuò)和冷擠壓強(qiáng)化工藝來(lái)提高微動(dòng)疲勞壽命，或利用激光淬火提高藝來(lái)提高微動(dòng)疲勞壽命，或利用激光淬火提高其抗微動(dòng)磨損能力。其抗微動(dòng)磨損能力。

24、綜述：綜述： 完全消除微動(dòng)磨損是不可能的，因此在實(shí)際工作中，完全消除微動(dòng)磨損是不可能的，因此在實(shí)際工作中，要加強(qiáng)對(duì)典型機(jī)械零件結(jié)構(gòu)中的微動(dòng)損傷的研究，把微動(dòng)要加強(qiáng)對(duì)典型機(jī)械零件結(jié)構(gòu)中的微動(dòng)損傷的研究，把微動(dòng)損傷降低到最低程度。損傷降低到最低程度。1.磨損的控制因素：磨損的控制因素： 材料選擇材料選擇 潤(rùn)滑劑的選擇潤(rùn)滑劑的選擇 表面粗糙度表面粗糙度 機(jī)械結(jié)構(gòu)和尺寸設(shè)計(jì)、安裝調(diào)試等方面控機(jī)械結(jié)構(gòu)和尺寸設(shè)計(jì)、安裝調(diào)試等方面控制磨損制磨損 表面溫升和冷卻表面溫升和冷卻七七.磨損的控制和預(yù)防磨損的控制和預(yù)防材料的選擇材料的選擇各種磨損類(lèi)型對(duì)材料性能的要求各種磨損類(lèi)型對(duì)材料性能的要求磨損磨損類(lèi)型類(lèi)型配對(duì)材

25、料的性能要求配對(duì)材料的性能要求粘著粘著磨損磨損不溶焊、不互溶、低表面能、低延展性、高硬度、不溶焊、不互溶、低表面能、低延展性、高硬度、六方結(jié)晶結(jié)構(gòu)等易形成防粘著表面層六方結(jié)晶結(jié)構(gòu)等易形成防粘著表面層磨料磨料磨損磨損高硬度、高含碳量、晶粒尺寸小、彈性模量低的細(xì)高硬度、高含碳量、晶粒尺寸小、彈性模量低的細(xì)晶組織、纖維狀（斷口）結(jié)構(gòu)、易于發(fā)生加工硬化晶組織、纖維狀（斷口）結(jié)構(gòu)、易于發(fā)生加工硬化疲勞疲勞磨損磨損耐疲勞、耐腐蝕、表層含雜質(zhì)較少耐疲勞、耐腐蝕、表層含雜質(zhì)較少腐蝕腐蝕磨損磨損更高的耐腐蝕能力，不易與所用的潤(rùn)滑材料起腐蝕更高的耐腐蝕能力，不易與所用的潤(rùn)滑材料起腐蝕性反應(yīng)，表面進(jìn)行耐腐蝕處理性反

26、應(yīng)，表面進(jìn)行耐腐蝕處理 潤(rùn)滑的主要作用之一是降低磨損，所以要針對(duì)可能存在的磨潤(rùn)滑的主要作用之一是降低磨損，所以要針對(duì)可能存在的磨損狀況選擇合適的潤(rùn)滑劑。應(yīng)當(dāng)提醒注意的是：有的潤(rùn)滑劑損狀況選擇合適的潤(rùn)滑劑。應(yīng)當(dāng)提醒注意的是：有的潤(rùn)滑劑可能對(duì)抗粘著磨損有利，但卻會(huì)引起更嚴(yán)重的氧化磨損。如可能對(duì)抗粘著磨損有利，但卻會(huì)引起更嚴(yán)重的氧化磨損。如含極壓添加劑的潤(rùn)滑劑。因此選用時(shí)需權(quán)衡利弊。含極壓添加劑的潤(rùn)滑劑。因此選用時(shí)需權(quán)衡利弊。 潤(rùn)滑劑的選擇潤(rùn)滑劑的選擇表面粗糙度表面粗糙度v根據(jù)潤(rùn)滑狀態(tài)（如流體潤(rùn)滑、邊界潤(rùn)滑、固體潤(rùn)滑）的不同，根據(jù)潤(rùn)滑狀態(tài)（如流體潤(rùn)滑、邊界潤(rùn)滑、固體潤(rùn)滑）的不同，選擇合適的粗糙度。選

27、擇合適的粗糙度。v表面紋理化表面紋理化 機(jī)械結(jié)構(gòu)和尺寸設(shè)計(jì)、安裝調(diào)試等方面控制磨損機(jī)械結(jié)構(gòu)和尺寸設(shè)計(jì)、安裝調(diào)試等方面控制磨損v如設(shè)計(jì)盡量用大面積接觸，減小接觸應(yīng)力、減少磨損。如設(shè)計(jì)盡量用大面積接觸，減小接觸應(yīng)力、減少磨損。 例外：如材料為超高分子量聚乙烯，應(yīng)減小接觸面積例外：如材料為超高分子量聚乙烯，應(yīng)減小接觸面積 材料的溫升是導(dǎo)致摩擦副失效的重要原因，因此改善冷卻材料的溫升是導(dǎo)致摩擦副失效的重要原因，因此改善冷卻條件，盡快降低摩擦面的溫度是十分重要的。條件，盡快降低摩擦面的溫度是十分重要的。 如選用導(dǎo)熱性能良好的材料，有條件情況下加大潤(rùn)滑劑如選用導(dǎo)熱性能良好的材料，有條件情況下加大潤(rùn)滑劑流流

28、量量，增大強(qiáng)制，增大強(qiáng)制散熱面積散熱面積和增添和增添散熱裝置散熱裝置等。等。表面溫升和冷卻表面溫升和冷卻2.防磨措施防磨措施v潤(rùn)滑潤(rùn)滑v選用耐磨材料選用耐磨材料v進(jìn)行表面改性進(jìn)行表面改性 主要是改善潤(rùn)滑技術(shù)，包括正確運(yùn)用潤(rùn)滑原理，合理設(shè)主要是改善潤(rùn)滑技術(shù)，包括正確運(yùn)用潤(rùn)滑原理，合理設(shè)計(jì)潤(rùn)滑方式和潤(rùn)滑系統(tǒng)，研制開(kāi)發(fā)新型有效的潤(rùn)滑材料計(jì)潤(rùn)滑方式和潤(rùn)滑系統(tǒng)，研制開(kāi)發(fā)新型有效的潤(rùn)滑材料等等。等等。 某種潤(rùn)滑手段只對(duì)某種工況起最大作用某種潤(rùn)滑手段只對(duì)某種工況起最大作用潤(rùn)滑潤(rùn)滑選用耐磨材料選用耐磨材料v根據(jù)不同的磨損類(lèi)型來(lái)選擇耐磨材料和摩擦副配對(duì)。根據(jù)不同的磨損類(lèi)型來(lái)選擇耐磨材料和摩擦副配對(duì)。進(jìn)行表面改性

29、進(jìn)行表面改性v使用整體耐磨材料通常比較昂貴，另外，有些性能能滿足耐使用整體耐磨材料通常比較昂貴，另外，有些性能能滿足耐磨，但不能滿足摩擦元件對(duì)強(qiáng)度、剛度、韌性等要求。采用磨，但不能滿足摩擦元件對(duì)強(qiáng)度、剛度、韌性等要求。采用表面改性的方法，可以充分發(fā)揮材料表面和芯部不同的作用。表面改性的方法，可以充分發(fā)揮材料表面和芯部不同的作用。 改性后得到耐磨的硬表面。常用的有：機(jī)械強(qiáng)化處理，表面改性后得到耐磨的硬表面。常用的有：機(jī)械強(qiáng)化處理，表面化學(xué)處理，常規(guī)的金屬熱處理，化學(xué)熱處理，熱噴涂和等離化學(xué)處理，常規(guī)的金屬熱處理，化學(xué)熱處理，熱噴涂和等離子噴涂膜等。子噴涂膜等。（1）機(jī)械強(qiáng)化處理：）機(jī)械強(qiáng)化處理： 主要有噴砂、噴丸，起主要有噴砂、噴丸，起 冷作硬化作用。冷作硬化作用。 目的與性能：達(dá)到一定的粗糙度，有利于機(jī)械嚙合或儲(chǔ)存目的與性能：達(dá)到一定的粗糙度，有利于機(jī)械嚙合或儲(chǔ)存潤(rùn)滑劑的作用；提高表面硬度，暴露新鮮表面，提高表面活潤(rùn)滑劑的作用；提高表面硬度，暴露新鮮表面，提高表面活性。性。 常見(jiàn)的表面改性技術(shù)常見(jiàn)的表面改性技術(shù)（2）表面化學(xué)處理：）表面化學(xué)處理： 是通過(guò)在表面上進(jìn)行化學(xué)反應(yīng)，使金屬形成一個(gè)表面層。是通過(guò)在表面上進(jìn)行化學(xué)反應(yīng)，使金屬形成一個(gè)表面層。 如活性表面層如活性表面層FeS，易于潤(rùn)滑膜或邊界膜的