第3章 表面摩擦與磨損

1、摩擦學(xué)是研究相對(duì)運(yùn)動(dòng)接觸表面的科學(xué)與技術(shù)，包括摩擦，磨損，潤(rùn)滑三個(gè)部分摩擦是自然界里普遍存在的一種現(xiàn)象，只要有相對(duì)運(yùn)動(dòng)，就一定伴隨著摩擦，摩擦的結(jié)果往往伴隨著材料的損耗（磨損）3.1 3.1 摩擦摩擦3.1.1 3.1.1 摩擦的定義和分類摩擦的定義和分類定義：兩個(gè)相互接觸的物體在外力的作用下發(fā)生相對(duì)運(yùn)動(dòng)或具有相對(duì)運(yùn)動(dòng)的趨勢(shì)時(shí)，在接觸面間產(chǎn)生切向的運(yùn)動(dòng)阻力，這一阻力稱為摩擦力，這種現(xiàn)象稱為摩擦。外摩擦：僅與兩物體接觸部分的表面相互作用有關(guān)內(nèi)摩擦：阻礙同一物體（如液體或氣體）各部分之間相對(duì)移動(dòng)的摩擦摩擦副的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)靜摩擦動(dòng)摩擦摩擦副的運(yùn)動(dòng)形式滑動(dòng)摩擦滾動(dòng)摩擦摩擦副表面的潤(rùn)滑狀況摩擦的分類摩擦的分

2、類純凈摩擦干摩擦邊界潤(rùn)滑摩擦流體潤(rùn)滑摩擦固體潤(rùn)滑摩擦摩擦副所處的工況條件正常摩擦特殊工況條件下的摩擦3.1.2 摩擦理論摩擦理論1 早期摩擦理論1）摩擦力F與作用于摩擦面間的法向載荷N成正比2）摩擦力的大小與名義接觸面積無(wú)關(guān)3）靜摩擦力大于動(dòng)摩擦力4）摩擦力的方向與滑動(dòng)速度無(wú)關(guān)5）摩擦力的方向總是與接觸面積間的相對(duì)運(yùn)動(dòng)速度的方向相反a）對(duì)第一定律：摩擦系數(shù)不僅與摩擦副材料的性質(zhì)有關(guān)，而且還與許多其他的因素有關(guān)，如溫度、粗糙度和表面污染情況等。摩擦系數(shù)是一個(gè)與材料和環(huán)境條件有關(guān)的綜合系數(shù)。b）對(duì)第二定律：只對(duì)有一定屈服點(diǎn)的材料(如金屬材料) 才能成立。c）對(duì)第三定律：不適用于粘彈性材料。粘彈性材

3、料的靜摩擦系數(shù)不一定大于動(dòng)摩擦系數(shù)。d）對(duì)第四定律：對(duì)于很多材料而言，摩擦系數(shù)都與滑動(dòng)速度有關(guān)。2 2 滑動(dòng)摩擦理論滑動(dòng)摩擦理論（1）機(jī)械齒合理論：摩擦的起因是由于表面上的微小凹凸不平所致兩個(gè)固體表面接觸時(shí)，由于表面微小凹凸不平相互齒合，產(chǎn)生了阻礙兩固體相對(duì)運(yùn)動(dòng)的阻力。機(jī)械齒合理論只適用于剛性粗糙表面（2）分子作用理論兩物體相對(duì)滑動(dòng)時(shí)，由于表面存在粗糙度，某些接觸點(diǎn)的分子間距離很小而產(chǎn)生分子斥力，而另一些接觸點(diǎn)分子間的距離較大而產(chǎn)生分子吸力（3）粘著理論）粘著理論金屬表面相互壓緊時(shí)，它們只在微凸體的頂端接觸，由于接觸面積很小，微凸體上的壓力很高，足以引起塑性變形和牢固粘著，接觸點(diǎn)發(fā)生冷焊，這種

4、冷焊點(diǎn)在表面相對(duì)滑動(dòng)時(shí)而被剪斷，這構(gòu)成了摩擦力的粘著分量，即Fadh=A當(dāng)較硬材料滑過(guò)較軟材料表面時(shí)，較硬材料表面的微凸體會(huì)對(duì)軟材料表面造成犁削作用，這就構(gòu)成摩擦力的犁削分量Fpl，因此，總摩擦力為因此，總摩擦力為F=Fadh+Fpl在大多數(shù)情況下，犁削分量遠(yuǎn)小于粘著分量，可忽略不計(jì)，因此，摩擦系數(shù)為：在大多數(shù)情況下，犁削分量遠(yuǎn)小于粘著分量，可忽略不計(jì)，因此，摩擦系數(shù)為： = Fadh/F A/HA = /HF為法向載荷，為法向載荷，H為材料的壓入硬度為材料的壓入硬度RFF03.1.3 3.1.3 影響摩擦的因素影響摩擦的因素 摩擦大小通常用摩擦系數(shù)來(lái)表征，摩擦系數(shù)受材料本身、接觸面積、工作環(huán)

5、境和介質(zhì)等因素的影響?？煞譃閮深悾翰牧媳旧硪蛩睾湍Σ料到y(tǒng)因素1 1 材料性能材料性能 當(dāng)摩擦副是同一種金屬或是非常類似的金屬，或這兩種金屬有可能形成固溶合金時(shí)，則摩擦較嚴(yán)重 材料的彈性模量越高，摩擦系數(shù)越低 材料的晶粒越細(xì)，強(qiáng)度與硬度越高，抗塑性變形能量越強(qiáng)，摩擦系數(shù)也就越低 摩擦副的表面越粗糙，則摩擦系數(shù)越高2 2 接點(diǎn)長(zhǎng)大：接點(diǎn)長(zhǎng)大： 摩擦副滑動(dòng)時(shí)由于有切向力的作用，材料的屈服實(shí)際是由法向載荷造成的壓應(yīng)力與切向載荷造成的切應(yīng)力合成作用的結(jié)果。 當(dāng)切應(yīng)力逐漸增大到材料的抗剪屈服強(qiáng)度時(shí)，粘著結(jié)點(diǎn)發(fā)生塑性流動(dòng)，這種塑性流動(dòng)使接觸面積增大，造成摩擦系數(shù)的增高。 滾動(dòng)摩擦產(chǎn)生的粘著接點(diǎn)分離時(shí)，方向是

6、垂直于界面的，因此沒(méi)有接點(diǎn)增大的現(xiàn)象。3 3 摩擦環(huán)境摩擦環(huán)境 載荷增大或滑動(dòng)速度改變時(shí)，摩擦熱會(huì)對(duì)摩擦副產(chǎn)生影響，摩擦系數(shù)常會(huì)發(fā)生變化 表面膜對(duì)摩擦系數(shù)影響很大，只要能起到潤(rùn)滑劑的作用，就會(huì)減輕粘著，降低摩擦系數(shù)3.2 3.2 磨損磨損摩擦伴隨的必然結(jié)果是磨損的發(fā)生。3.2.1 3.2.1 磨損的定義和分類磨損的定義和分類1 1 定義：定義： 任一工作表面的物質(zhì)，由于表面相對(duì)運(yùn)動(dòng)而不斷損失的現(xiàn)象，稱為磨損。 磨損造成的損失是十分驚人的。在機(jī)械零件的三種主要失效方式（磨損、腐蝕、斷裂）中，磨損失 效占60%80%。 材料的磨損不是簡(jiǎn)單的力學(xué)過(guò)程，而是物理、力學(xué)和化學(xué)過(guò)程的復(fù)雜綜合。2 2 磨損

7、的分類磨損的分類（1）根據(jù)不同的磨損機(jī)理，可分為以下四個(gè)主要類別1）粘著磨損（Adhesive Wear）2）磨料磨損（Abrasive Wear）3）表面疲勞磨損（Surface Fatigue Wear）4）腐蝕磨損（Corrosive Wear）（2）應(yīng)注意事項(xiàng)1）磨損并不局限于機(jī)械作用，還包括由于伴同化學(xué)作用而產(chǎn)生的腐蝕磨損；由于界面放電作用而引起物質(zhì)轉(zhuǎn)移的電火花磨損；以及由于伴同熱效應(yīng)而造成的熱磨損等2）特別強(qiáng)調(diào)磨損是在相對(duì)運(yùn)動(dòng)中所產(chǎn)生的現(xiàn)象3）磨損發(fā)生在運(yùn)動(dòng)物體材料表面，其它非表面材料的損失或破壞，不包括在磨損范圍內(nèi)4）磨損是不斷損失或破壞的現(xiàn)象，損失包括直接耗失材料和材料的轉(zhuǎn)移，

8、破壞包括產(chǎn)生殘余變形，失去表面精度和光澤等。3.2.3 3.2.3 粘著磨損粘著磨損1 定義及分類 粘著磨損實(shí)際上是相互接觸表面上的微凸體不斷地形成粘著結(jié)點(diǎn)和結(jié)點(diǎn)斷裂形成磨屑而導(dǎo)致摩擦表面破壞的過(guò)程根據(jù)摩擦表面的破壞程度，常把粘著磨損分為：1）輕微磨損2）涂抹3）擦傷（膠合或咬合）4）撕脫（或咬焊）5）咬死2 2 粘著磨損的模型與機(jī)理粘著磨損的模型與機(jī)理 由于峰點(diǎn)上的結(jié)點(diǎn)體積比接觸峰的體積小得多， 當(dāng)覆蓋在峰上的表面膜遭到破壞后，峰頂產(chǎn)生粘著， 隨后的滑動(dòng)使接觸點(diǎn)分離，結(jié)點(diǎn)剪斷。這種粘著、剪 切、再粘著的交替過(guò)程就形成了粘著磨損。1953年Archard提出，假設(shè)單位面積上有n個(gè)凸起， 在壓力

9、W的作用下發(fā)生粘著，每個(gè)粘著點(diǎn)的半徑為a。并假定粘著點(diǎn)處的材料處于屈服狀態(tài)，其壓縮屈服極限為s。則承受的總載荷為：相對(duì)運(yùn)動(dòng)使粘著點(diǎn)分離時(shí)，一部分粘著點(diǎn)從軟方材料中拉出半徑為a的半球，其磨損體積為( (2/3)2/3)a3 。考慮到并非所有的粘結(jié)點(diǎn)都能發(fā)生破壞，形成磨屑。引入粘結(jié)點(diǎn)發(fā) 生遷移破壞的幾率（或粘著磨損常數(shù)）為k，于是當(dāng)滑動(dòng)位移為2a時(shí)，單位位移產(chǎn)生的體積磨損量為：假定屈服極限s與材料的硬度H相等，則有滑動(dòng)行程為L(zhǎng)時(shí)的粘著磨損體積為：磨損的三個(gè)定律：磨損的三個(gè)定律：材料磨損量與滑動(dòng)距離成正比：材料磨損量與滑動(dòng)距離成正比：適用于多種條件適用于多種條件材料磨損量與法向載荷成正比：材料磨損量

10、與法向載荷成正比：適用于有限載荷范圍適用于有限載荷范圍材料磨損量與較軟材料的屈服極限材料磨損量與較軟材料的屈服極限y y( (或硬度或硬度H H) )成反比成反比另外，需要說(shuō)明的是在所有的粘著結(jié)點(diǎn)中只有極少數(shù)發(fā)生磨損，而大部分粘結(jié)點(diǎn)不產(chǎn)生磨屑，即幾率k 值遠(yuǎn)小于1。3粘著磨損的影響因素(a) 材料組織與性能（內(nèi)因）（1）點(diǎn)陣結(jié)構(gòu)：體心立方和面心立方結(jié)構(gòu)的金屬發(fā)生粘著磨損的傾向高于密排六方結(jié)構(gòu)。（2）材料的互溶性：摩擦副材料的互溶性越大，粘著傾向越大。（3）組織結(jié)構(gòu)：?jiǎn)尉w的粘著性大于多晶體；單相金屬的粘著性大于多相合金；固溶體比化合物粘著傾 向大。材料的晶粒尺寸越小，粘著磨損量越小。（4）塑性

11、材料比脆性材料易于粘著；金屬/金屬組成的摩擦副比金屬/非金屬的摩擦副易于粘著。（b）工作環(huán)境（外因）（1）在摩擦速度一定時(shí)，粘著磨損量隨接觸壓力的增大而增加。一般情況下，應(yīng)小于硬度的1/3。（2）在接觸壓力一定的情況下，粘著磨損量隨滑動(dòng)速度的增加而增加，但達(dá)到某一極大值后，又隨滑動(dòng) 速度的增加而減小。（3）降低表面粗糙度，將增加抗粘著磨損能力；但粗糙度過(guò)低，反因潤(rùn)滑劑難于儲(chǔ)存在摩擦面內(nèi)而促進(jìn) 粘著。（4）提高溫度和滑動(dòng)速度，粘著磨損量增加。（5）良好的潤(rùn)滑狀態(tài)能顯著降低粘著磨損。根據(jù)以上分析，粘著時(shí)的接觸狀態(tài)及接觸變形過(guò)程都影響著粘著磨損。粘著及斷裂的聯(lián)合作用，是粘著磨損顆粒脫離本體的主要原因

12、。4 4 常見(jiàn)的粘著磨損常見(jiàn)的粘著磨損（1）輕微磨損：輕微磨損往往出現(xiàn)在摩擦初期的比較潔凈的金屬表面上輕微磨損的程度決定于載荷和速度輕微磨損時(shí)，粘接點(diǎn)的強(qiáng)度比兩個(gè)基體金屬的強(qiáng)度都弱。因此，剪切破壞產(chǎn)生在粘接點(diǎn)上端，金屬表面材料的轉(zhuǎn)移很輕微（2）涂抹：當(dāng)較軟金屬的剪切強(qiáng)度小于界面強(qiáng)度時(shí)， 剪切斷裂發(fā)生在較軟金屬的淺表層內(nèi)，材料從軟金屬 表面上脫落，又粘附(涂敷)在硬金屬的表面上。產(chǎn)生涂抹時(shí)，粘結(jié)點(diǎn)的強(qiáng)度大于軟金屬的抗剪強(qiáng)度（3）擦傷：當(dāng)界面強(qiáng)度大于兩摩擦材料基體的強(qiáng)度時(shí)， 剪切斷裂發(fā)生在軟材料的亞表層內(nèi)，附在硬金屬表面 的粘著物，在摩擦表面的滑動(dòng)方向上將軟材料的表面劃傷，形成細(xì)而淺的劃痕，使摩擦

13、表面破壞。（4）劃傷：當(dāng)界面強(qiáng)度大于兩摩擦材料基體的強(qiáng)度時(shí)， 摩擦表面上形成的粘著物使另一摩擦表面沿滑動(dòng)方向 產(chǎn)生較深的劃痕。（5）膠合：在滑動(dòng)表面之間，由于固相焊合產(chǎn)生局部破壞，但尚未出現(xiàn)局部熔焊的現(xiàn)象，稱為膠合（6）當(dāng)摩擦表面形成牢固的焊結(jié)結(jié)點(diǎn)時(shí)，外力克服不了結(jié)點(diǎn)界面上的結(jié)合力，也不能使摩擦面雙方剪 切破壞時(shí)，使摩擦副雙方?jīng)]有相對(duì)滑動(dòng)。粘著磨損的共同特征是，出現(xiàn)材料遷移以及沿滑動(dòng)方向形成程度不同的劃痕。提高抗粘著磨損能力的措施（a）首先要注意摩擦副配對(duì)材料的選擇。互溶性小、非同種材料等（b）采用表面處理工藝（氮化、滲碳等），可提高摩擦表面的抗粘著能力，有效地阻止材料的粘著。（c）控制摩擦滑

14、動(dòng)速度和接觸壓應(yīng)力，可使粘著磨損大為減輕。3.2.4 3.2.4 磨料磨損（磨粒磨損）磨料磨損（磨粒磨損）1 磨粒磨損(Abrasive Wear)的概念與分類 * 概念: 硬的磨(顆)?；蛴驳耐钩鑫镌谂c摩擦表面相互接觸運(yùn)動(dòng)過(guò)程中，使表面材料發(fā)生的損耗。 磨粒磨損時(shí)，作用在質(zhì)點(diǎn)上的力分為垂直分力和水平分力，前者使硬質(zhì)點(diǎn)壓入材料表面，而后者使 硬質(zhì)點(diǎn)與表面之間產(chǎn)生相對(duì)位移。其結(jié)果使被磨損表 面產(chǎn)生犁皺或切屑，形成磨損或溝槽。兩體和三體磨粒磨損示意圖* * 分類分類: :a）按接觸條件或磨損表面數(shù)量分：（1）兩體磨粒磨損：磨料直接作用于被磨材料的表面，磨粒、材料表面各為一物體。（2）三體磨粒磨損：

15、磨粒介于兩材料表面之間。磨粒為一物體，兩材料為兩物體，磨?？梢栽趦杀砻?間滑動(dòng)，也可以滾動(dòng)。b）按力的作用特點(diǎn)分為：（1）低應(yīng)力劃傷式磨粒磨損：磨粒作用于表面的應(yīng)力不超過(guò)磨料的壓碎強(qiáng)度，材料表面為輕微劃傷。（2）高應(yīng)力碾碎式磨粒磨損：磨粒與材料表面接觸處的最大壓應(yīng)力大于磨料的壓碎強(qiáng)度，磨粒不斷被碾 碎，如球磨機(jī)襯板與磨球等。（3）鑿削式磨粒磨損：磨粒對(duì)材料表面有高應(yīng)力沖擊式的運(yùn)動(dòng)，從材料表面上鑿下較大顆粒的磨屑，如 挖掘機(jī)斗齒、破碎機(jī)錘頭等。c）按材料的相對(duì)硬度分為：（1）軟磨粒磨損：材料硬度與磨粒硬度之比大于0.8。（2）硬磨粒磨損：材料硬度與磨粒硬度之比小于0.8。d）按工作環(huán)境可分為：（

16、1）普通型磨粒磨損：正常條件下。（2）腐蝕磨粒磨損：腐蝕介質(zhì)中（3）高溫磨粒磨損：高溫下。2 2 磨粒磨損的模型與機(jī)理磨粒磨損的模型與機(jī)理(a) 磨料磨損簡(jiǎn)化模型1966年Rabinowicz以兩體磨粒磨損為例，估算出以切削作用為主的磨粒磨損量。（1）磨粒磨損中的顆粒為圓錐體；（2）被磨材料為不產(chǎn)生任何變形的剛體；（3）磨損過(guò)程為滑動(dòng)過(guò)程。經(jīng)磨粒磨損后磨損掉的材料體積，即被遷移的溝槽體積(陰影部分)為：式中，V磨損體積；r為磨粒圓錐體半徑；x為顆粒壓入材料的深度；L為滑動(dòng)距離；為磨粒圓錐體夾角磨粒磨損的簡(jiǎn)化模型若材料的硬度H等于載荷與壓痕投影面積之比，即則有：式中，W法向載荷；H金屬材料的硬度

17、。表明在一定磨粒條件下，磨損表明在一定磨粒條件下，磨損體積與所加的載荷成正比，而與材料的硬度成反比。體積與所加的載荷成正比，而與材料的硬度成反比。(b) 磨料磨損機(jī)理（1）微觀切削磨損機(jī)理：在法向力下，磨粒壓入表面；而切向力使磨粒向前推進(jìn)；磨粒如同刀具一 樣，在表面進(jìn)行切削而形成切屑。（2）多次塑變磨損機(jī)理：犁溝-犁皺-反復(fù)塑性變形，最后因材料產(chǎn)生加工硬化或其它強(qiáng)化作用最終 剝落而成為磨屑。（3）微觀斷裂(剝落)磨損機(jī)理：磨粒與脆性材料表面接觸時(shí)，材料表面因受到磨粒的壓入而形成裂 紋，當(dāng)裂紋互相交叉或擴(kuò)展到表面上時(shí)就發(fā)生剝落 形成磨屑；斷裂機(jī)制造成的材料損失率最大。（4）疲勞磨損機(jī)理：摩擦表面

18、在磨粒產(chǎn)生的循環(huán)接觸應(yīng)力作用下，使表面材料因疲勞而剝落。在實(shí)際磨粒磨損過(guò)程中，往往有幾種機(jī)制同時(shí)存在，但以某一種機(jī)制為主。當(dāng)工作條件發(fā)生變化 時(shí)，磨損機(jī)制也隨之變化。3 3 磨粒磨損的影響因素磨粒磨損的影響因素 (a) 材料性能* 硬度：一般情況下，材料硬度越高，其抗磨粒磨損能力也越高。（1）對(duì)純金屬和各種成分未經(jīng)熱處理的鋼，耐磨性與材料的硬度成正比。（2）對(duì)經(jīng)過(guò)熱處理的鋼，其耐磨性也與硬度成線性關(guān)系，但直線的斜率比純金屬為小。（3）通過(guò)塑性變形雖能使鋼材加工硬化、提高鋼的硬度，但不能改善其抗磨粒磨損的能力。磨粒磨損中的相對(duì)耐磨性與材料硬度的關(guān)系* 斷裂韌性斷裂韌性也會(huì)影響材料的磨粒磨損性能。

19、耐磨性、硬度和斷裂韌性的關(guān)系示意圖* 顯微組織馬氏體的耐磨性最好，鐵素體因硬度太低，耐磨性最差。* 鋼中碳化物：在軟基體中碳化物數(shù)量增加，彌散度增加，耐磨性也提高；但在硬基體(即基體硬度與碳化物硬度相近)中，碳化物反而損害材料的耐磨性。(b) 磨粒性能磨粒硬度磨損體積與硬度比H0 /H（磨粒硬度H0與材料硬度H之比）的關(guān)系，如圖所示。兩個(gè)轉(zhuǎn)折點(diǎn)為0.71.1和1.31.7。* 磨粒尺寸在磨料磨損過(guò)程中，磨粒大小對(duì)耐磨性的影響， 存在一個(gè)臨界尺寸。如圖* 磨粒形狀尖銳磨粒造成的磨損量高于同樣條件下的多角型和圓型磨粒產(chǎn)生的磨損量。(c) 工作條件：磨損量常與載荷和滑動(dòng)距離成線性關(guān)系。4 4 改善抗

20、磨粒磨損能力的措施改善抗磨粒磨損能力的措施 a) 對(duì)于以切削作用力主要機(jī)理的磨粒磨損，應(yīng)增加材料的硬度；對(duì)以塑性變形為主的磨粒磨損，應(yīng)提高 材料的韌性。 b) 根據(jù)機(jī)件服役條件(高應(yīng)力沖擊、無(wú)沖擊下的低應(yīng)力)，合理地選擇耐磨材料(高錳鋼、中碳調(diào)質(zhì)鋼)。 c) 采用滲碳、碳氮共滲等化學(xué)熱處理，提高表面硬度，也能有效地改善材料的磨粒磨損性能。3.2.5 3.2.5 表面疲勞磨損表面疲勞磨損1 1 定義及分類定義及分類* 定義：由于交變應(yīng)力使表面材料疲勞而產(chǎn)生物質(zhì)的轉(zhuǎn)移稱為疲勞磨損，有時(shí)也稱為接觸點(diǎn)疲勞或點(diǎn)蝕。* 分類：按剝落裂紋的起始位置及形態(tài)分為：a) 麻點(diǎn)剝落(點(diǎn)蝕)：深度在0.2mm以下的小

21、塊剝落， 常呈針狀或痘狀凹坑，截面呈不對(duì)稱V形。b) 淺層剝落: 深度一般為0.20.4mm，剝塊底部大致和表面平行，裂紋走向與表面成銳角和垂直。c) 深層剝落(表面壓碎): 深度和表面強(qiáng)化層深度相當(dāng)， 裂紋走向與表面垂直。2 疲勞磨損機(jī)理a) 麻點(diǎn)剝落(點(diǎn)蝕) 裂紋起源于表面，剝落層深度在0.10.2mm，從表面看麻點(diǎn)是針狀和豆?fàn)畎伎?，截面是不?duì)稱的V型。 在滾動(dòng)接觸過(guò)程中，由于表面最大綜合切應(yīng)力反復(fù)作用在表層局部區(qū)域，若材料的抗剪屈服強(qiáng)度 較低，則將在該處產(chǎn)生塑性變形，同時(shí)還伴有形變 強(qiáng)化。由于損傷逐步累積，直到表面最大綜合切應(yīng) 力超過(guò)材料的抗剪強(qiáng)度時(shí)，就在表層形成裂紋。 在純滾動(dòng)條件下，

22、裂紋擴(kuò)展方向與max 方向(45傾角)一致；麻點(diǎn)剝落形成過(guò)程示意圖(a) 初始裂紋形成；(b) 初始裂紋擴(kuò)展；(c) 二次裂紋形成；(d) 二次裂紋擴(kuò)展；(e) 形成磨屑；(f) 鋸齒形表面b）淺層剝落 裂紋起源于亞表面，剝落層深度一般約0.20.4 mm，它和最大剪應(yīng)力max 所在深度0.786b相當(dāng)，其底部大致和表面平行，而其側(cè)面的一側(cè)與表面約成 450，另一側(cè)垂直于表面。 這種剝落常發(fā)生在機(jī)件表面粗糙度低、相對(duì)摩擦力小的場(chǎng)合。淺層剝落過(guò)程示意圖(a) 在0.786b處形成交變塑性區(qū)；(b) 形成裂紋；(c) 裂紋擴(kuò)展剝落c）深層剝落(硬化層剝落或壓碎性剝落)經(jīng)表面強(qiáng)化處理的零件，其疲勞磨

23、損裂紋往往起源于硬化層與心部的交界處。裂紋形成后，先平行表 面擴(kuò)展，即沿過(guò)渡區(qū)擴(kuò)展，而后垂直于表面擴(kuò)展，最 后形成較深的剝落坑。深層剝落過(guò)程示意圖(a) 在過(guò)渡區(qū)形成塑性變形；(b) 在過(guò)渡區(qū)產(chǎn)生裂紋；(c) 形成大塊剝落3 3 疲勞磨損的影響因素疲勞磨損的影響因素a）工作條件（1）載荷：軸承的壽命與載荷的立方成反比；（2）溫度：溫度升高，接觸疲勞磨損加?。唬?）環(huán)境：腐蝕介質(zhì)會(huì)加速材料的接觸疲勞磨損。b）材料性能（1）冶金質(zhì)量：減少夾雜物的含量;（2）表面粗糙度：降低粗糙度;（3）材料的硬度匹配：兩摩擦副的硬度相近；（4）熱處理組織3.2.6 3.2.6 磨損腐蝕磨損腐蝕 磨損腐蝕是指在磨損

24、過(guò)程中物體表面與周圍環(huán)境的化學(xué)或電化學(xué)反應(yīng)起主要作用時(shí)的磨損現(xiàn)象 磨損腐蝕有以下幾種類型1 氧化磨損 氧化磨損是化學(xué)氧化和機(jī)械磨損兩種作用相繼進(jìn)行的過(guò)程。 氧化磨損的大小取決于氧化膜與基體的結(jié)合強(qiáng)度和氧化速度。 當(dāng)材料的表面氧化膜是脆性時(shí)，由于其與基體結(jié)合強(qiáng)度較差，很容易在摩擦過(guò)程中被除去；或者 由于氧化膜的生成速度低于磨損率時(shí)，所以它們的 磨損量較大。 當(dāng)氧化膜的韌性較高時(shí)，由于其與基體的結(jié)合強(qiáng)度高，或者氧化速度高于磨損率，此時(shí)氧化膜能 起減摩耐磨作用，氧化磨損量較小。2 特殊介質(zhì)腐蝕磨損 特殊介質(zhì)中的化學(xué)腐蝕磨損是指摩擦副工作在除氧以外的其它介質(zhì)中，并和它們發(fā)生作用形成各種不同 的產(chǎn)物，又在摩擦中被除去的過(guò)程。 它的磨損過(guò)程和氧化磨損過(guò)程十分相似，腐蝕與磨損相互加速，從而使材料的磨損速度較大。若形成 保護(hù)膜，則可使腐蝕磨損速度減小。3 氣蝕浸蝕磨損 氣蝕浸蝕磨損是因?yàn)樵谝后w中的氣蝕現(xiàn)象而產(chǎn)生的一種磨損 氣蝕浸蝕不是流體浸蝕。流體浸蝕是液體、氣體或氣體中包含液粒的流動(dòng)作用而產(chǎn)生的磨損。流體浸蝕不包括氣蝕現(xiàn)象。 浸蝕是指物體表面與含有固體顆粒的液體相接觸并有相對(duì)運(yùn)動(dòng)時(shí)，使物體表面產(chǎn)生磨損的現(xiàn)象。4 微動(dòng)磨損a ）微動(dòng)磨損的概