摩擦學基礎知識磨損

第一章摩擦學基礎知識（磨損）

第一章-摩擦學基礎知識磨損概述：1.1定義：摩擦副相對運動時，表面物質(zhì)不斷損失或產(chǎn)生殘余變形的現(xiàn)象。表面物質(zhì)運動主要包括機械運動、化學作用和熱作用。

(1)機械作用使摩擦表面發(fā)生物質(zhì)損失及摩擦表面的物理變形。

(2)化學作用使摩擦表面發(fā)生性狀的改變。

(3)熱作用使摩擦的表面發(fā)生形狀的改變。

(4)其他作用造成各種作用的產(chǎn)生。

第一章-摩擦學基礎知識磨損1.2

磨損的危害：

(1)

影響機器的質(zhì)量，減低設備的使用壽命。如齒輪齒面的磨損，破壞了漸開線齒形，傳動中導致沖擊振動。機床主軸軸承磨損，影響零件的加工精度。

(2)

降低機器的效率，消耗能量。如柴油機缸套的磨損，導致功率不能充分發(fā)揮。

(3)

減少機器的可靠性，造成不安全的因素。如斷齒、鋼軌磨損。

(4)消耗材料,造成機械材料的大面積報廢。

第一章-摩擦學基礎知識磨損1.3

研究內(nèi)容：(1)

磨損類型及發(fā)生條件、特征和變化規(guī)律。(2)

影響磨損各種因素，包括材料、表面形態(tài)、環(huán)境、滑動速度、載荷、溫度等。(3)

磨損的物理模型、計算及改善措施。(4)

磨損的測試技術(shù)與實驗分析方法。第一章-摩擦學基礎知識磨損1.4

磨損過程的一般規(guī)律：1.磨損過程曲線：典型磨損曲線通常由三種不同的磨損變化階段組成。第一章-摩擦學基礎知識磨損(1)

磨合階段：磨損量隨時間的增加而增加。出現(xiàn)在初始運動階段，由于表面存在粗糙度，微凸體接觸面積小，接觸應力大，磨損速度快。第一章-摩擦學基礎知識磨損(2)穩(wěn)定磨損階段：摩擦表面磨合后達到穩(wěn)定狀態(tài)，磨損率保持不變。標志磨損條件保持相對穩(wěn)定，是零件整個壽命范圍內(nèi)的工作過程。第一章-摩擦學基礎知識磨損(3)

劇烈磨損階段：工作條件惡化，磨損量急劇增大。精度降低、間隙增大，溫度升高，產(chǎn)生沖擊、振動和噪聲，最終導致零部件完全失效。第一章-摩擦學基礎知識磨損非典型磨損曲線第一章-摩擦學基礎知識磨損

2.

磨損特性曲線----浴盆曲線典型浴盆曲線第一章-摩擦學基礎知識磨損1.5

磨損、摩擦和潤滑的關系油膜膜厚比第一章-摩擦學基礎知識磨損磨損類型

2.1磨損類型第一章-摩擦學基礎知識磨損2.2表面破壞方式及特征破壞方式

基

本

特

征微動磨損磨損表面有粘著痕跡，鐵金屬磨屑被氧化成紅棕色氧化物，通常作為磨料加劇磨損。剝層破壞首先發(fā)生在次表層，位錯塞積，裂紋成核，并向表面擴展，最后材料以薄片狀剝落，形成片狀磨屑。膠合表面存在明顯粘著痕跡和材料轉(zhuǎn)移，有較大粘著坑塊，在高速重載下，大量摩擦熱使表面焊合，撕脫后留下片片粘著坑。咬死黏著坑密集，材料轉(zhuǎn)移嚴重，摩擦副大量焊合，磨損急劇增加，摩擦副相對運動受到阻礙或停止。點蝕材料以極細粒狀脫落，出現(xiàn)許多“豆斑”狀凹坑。研磨宏觀上光滑，高倍才能觀察到細小的磨?；?。劃傷低倍可觀察到條條劃痕，由磨粒切削或犁溝造成。鑿削存在壓坑，間或有粗短劃痕，由磨粒沖擊表面造成第一章-摩擦學基礎知識磨損

2.3.表面破壞方式與機理對應關系

第一章-摩擦學基礎知識磨損

粘著磨損

1定義:

當摩擦副相對滑動時,由于粘著效應所形成結(jié)點發(fā)生剪切斷裂，被剪切的材料或脫落成磨屑，或由一個表面遷移到另一個表面，此類磨損稱為粘著磨損。第一章-摩擦學基礎知識磨損2粘著磨損機理：在載荷的作用下，相互接觸微凸體承受很高的壓力，首先發(fā)生變形，部分地方發(fā)生焊接。當微凸體相對運動時，相互焊接的微凸體發(fā)生剪切、斷裂。脫落的材料或成為磨屑過發(fā)生轉(zhuǎn)移。如撕斷處在焊接的部位，不發(fā)生物質(zhì)的轉(zhuǎn)移。如撕斷處不在焊接的部位，則發(fā)生物質(zhì)的轉(zhuǎn)移。粘著-剪斷-轉(zhuǎn)移-再粘著循環(huán)不斷進行，構(gòu)成粘著磨損過程。第一章-摩擦學基礎知識磨損

3五類典型粘著磨損

(1)輕微磨損:

粘著結(jié)合強度比摩擦副基體金屬抗剪切強度都低，剪切破壞發(fā)生在粘著結(jié)合面上，表面轉(zhuǎn)移的材料較輕微。(2)涂抹:

粘著結(jié)合強度大于較軟金屬抗剪切強度，小于較硬金屬抗剪切強度。剪切破壞發(fā)生在離粘著結(jié)合面不遠的較軟金屬淺層內(nèi)，軟金屬涂抹在硬金屬表面。第一章-摩擦學基礎知識磨損(3)擦傷：

粘著結(jié)合強度比兩基本金屬的抗剪強度都高。剪切發(fā)生在較軟金屬的亞表層內(nèi)或硬金屬的亞表層內(nèi)，轉(zhuǎn)移到硬金屬上的粘著物使軟表面出現(xiàn)細而淺劃痕，硬金屬表面也偶有劃傷。(4)劃傷：

粘著結(jié)合強度比兩基體金屬的抗剪強度都高，切應力高于粘著結(jié)合強度。剪切破壞發(fā)生在摩擦副金屬較深處，表面呈現(xiàn)寬而深的劃痕。第一章-摩擦學基礎知識磨損(5)

咬死：

粘著結(jié)合強度比兩基體金屬的抗剪強度都高，粘著區(qū)域大，切應力低于粘著結(jié)合強度。摩擦副之間發(fā)生嚴重粘著而不能相對運動。第一章-摩擦學基礎知識磨損4簡單粘著磨損計算(Archard模型)：第一章-摩擦學基礎知識磨損1.磨損量與滑動距離成正比：適用于多種條件。2.磨損量與載荷成正比：適用于有限載荷范圍。

3.磨損量與較軟材料的硬度或屈服極限成正比：**實際上，只有相同的金屬材料組成摩擦副時，才能按硬度估計粘著磨損，合金或不同材料的摩擦副，硬度不能反映粘著系數(shù)、粘著磨損或粘著引起的咬死等情況。

三條粘著磨損規(guī)律：第一章-摩擦學基礎知識磨損

5粘著磨損的影響因素

(1)摩擦副材料：

a:材料性能：脆性材料比塑性材料的抗粘著能力高。

**塑性材料粘著結(jié)點的破壞以塑性流動為主，發(fā)生在表層深處，磨損顆粒大。**脆性材料粘著結(jié)點的破壞主要剝落，損傷深度較淺，磨損顆粒較小，容易脫落，不堆積于表面。**根據(jù)強度理論：脆性材料的破壞由正應力引起，塑性材料的破壞決定于切應力。表面接觸中的最大正應力作用在表面，最大切應力離表面有一定深度，所以材料塑性越高，粘著磨損越嚴重。

第一章-摩擦學基礎知識磨損b:材料的互溶性：

？相同金屬或互溶性大的材料摩擦副易發(fā)生粘著磨損。？異種金屬或互溶性小的材料摩擦副抗粘著磨損能力較高。？金屬與非金屬摩擦副抗粘著磨損能力高于異體金屬摩擦副。第一章-摩擦學基礎知識磨損c:材料的組織結(jié)構(gòu)和表面處理：

--多相金屬比單相金屬的抗粘著磨損能力高。通過表面處理技術(shù)在金屬表面生成硫化物、磷化物或氯化物等薄膜可以減少粘著效應，同時表面膜限制了破壞深度，提高抗粘著磨損的能力。第一章-摩擦學基礎知識磨損d:材料的硬度：硬度高的金屬比硬度低的金屬抗粘著能力強，表面接觸應力大于較軟金屬硬度的1/3時，很多金屬將由輕微磨損轉(zhuǎn)變?yōu)閲乐氐恼持p。e:表面粗糙度：一般情況下，降低摩擦副的表面粗糙度能提高抗粘著能力。硬度的影響第一章-摩擦學基礎知識磨損(2)外部環(huán)境條件：

a:潤滑條件：在潤滑油或潤滑脂中加入油性或極壓添加劑；選用熱導性高的摩擦副材料或加強冷卻降低表面溫度；改善表面形貌以減少接觸壓力等都可以提高抗粘著磨損的能力。

b:相對滑動速度：載荷一定的情況下，粘著磨損量隨滑動速度的增加而增大。隨著相對滑動速度的增加，表面溫度升高，表面生成的氧化膜阻止了金屬間的直接接觸，減少了粘著磨損。

第一章-摩擦學基礎知識磨損c:載荷的影響：

當載荷增大到某一臨界值后，粘著磨損量會急劇增加。右圖是四球機磨痕直徑的變化，當載荷達到一定值時，磨痕直徑迅速增大，此載荷稱為膠合載荷。第一章-摩擦學基礎知識磨損d:表面溫度：

溫度主要導致摩擦表面：

(1)表面性質(zhì)發(fā)生變化：如硬化、相變或軟化。

(2)表面膜變化：破壞表面膜，導致氧化膜或其它形式化合物膜形成。

(3)潤滑劑的性質(zhì)發(fā)生變化：油膜氧化或熱降解，油膜離析，分子鏈位向消失。一般情況下，溫度升高，材料硬度下降，在不考慮其它因素的作用時，摩擦表面容易產(chǎn)生粘著磨損。第一章-摩擦學基礎知識磨損

磨粒磨損

1定義:摩擦過程中，硬的顆?；蛴驳耐钩鑫餂_刷摩擦表面引起材料脫落的現(xiàn)象。磨粒是摩擦表面互相摩擦產(chǎn)生或由介質(zhì)帶入摩擦表面。2磨料磨損分類及其磨損特征：分類類型

特征實例

磨料固定形態(tài)

自由磨損磨粒自由松散，可以在表面滑動或滾動，磨粒之間也有相對運動。刮板、輸送機溜槽

固定磨損磨料固定，在磨損表面作相對滑動，磨料可以是小顆粒，也可以是很大的整體顆粒。采煤機截齒、挖掘機斗齒第一章-摩擦學基礎知識磨損接觸表面兩體磨損硬磨料或硬表面微凸體與一個摩擦表面對磨的磨損犁鏵、水輪機輪葉三體磨損磨粒介于兩摩擦表面之間，并在兩表面間滑動齒輪、滑動軸承間力的作用特點劃傷磨損磨料的作用應力低于其壓潰強度，材料表面被輕微劃傷犁鏵、輸送機溜槽碾壓磨損磨料與表面接觸最大壓應力大于磨料的壓潰強度破碎滾筒球蘑機球鑿削磨損磨料對表面有高應力沖擊運動，材料表面被鑿削顎式破碎機齒板第一章-摩擦學基礎知識磨損相對硬度硬料磨損磨料硬度大于材料硬度石英-鋼材軟料磨損磨料硬度低于材料硬度

礦石-鋼磨料特性

干磨損磨料是干燥的球磨機干磨濕料磨損磨料含水分，加速磨損球磨機濕磨流體磨損氣或液體帶磨料沖刷表面泥漿泵等工作環(huán)境一般磨損正常條件下的磨料磨損各類機械腐蝕磨損腐蝕介質(zhì)中的磨料磨損化工機械等熱料磨損高溫工作下的磨料磨損沸騰爐等第一章-摩擦學基礎知識磨損

3磨粒磨損機理

(1)微觀切削：法向載荷將磨料壓入摩擦表面，而滑動時的摩擦力通過磨料的犁溝作用使表面剪切、犁皺和切削，產(chǎn)生槽狀磨痕。(2)擠壓剝落：磨料在載荷作用下壓入摩擦表面而產(chǎn)生壓痕，將塑性材料的表面擠壓出層狀或鱗片狀剝落碎屑。(3)疲勞破壞：摩擦表面在磨料產(chǎn)生的循環(huán)接觸力作用下，使表面材料因疲勞而剝落。第一章-摩擦學基礎知識磨損4磨粒磨損簡化模型計算：簡單的計算方法根據(jù)微觀切削機理得出，即拉賓諾維奇(Rabinowicz)模型:假定單顆磨粒形狀為圓錐體，半角為θ，載荷為W，壓入深度h，滑動距離為S，屈服極限σs。第一章-摩擦學基礎知識磨損5影響磨粒磨損的因素：(1)硬度因素：磨料硬度H0與試件硬度H比值:當磨料硬度低于試件硬度,即H0

＜(0.7~1)H不產(chǎn)生磨料磨損或產(chǎn)生輕微磨損。當磨料硬度超過試件硬度后，磨損量隨磨料硬度而增加。若磨料硬度很高將產(chǎn)生嚴重磨損，此時磨損量不再隨磨料硬度而變化。為了避免磨料磨損，材料硬度應高于磨料硬度，一般當H＞1.3H0時只發(fā)生輕微的磨料磨損。第一章-摩擦學基礎知識磨損（2）磨粒尺寸：一般金屬的磨損率隨磨粒平均尺寸的增大而增大，當磨粒尺寸達到一定臨界尺寸后，磨損率不再增大，臨界尺寸大約為80μm。磨粒尺寸影響第一章-摩擦學基礎知識磨損（3）載荷的影響：磨損率與壓力成正比，但有一轉(zhuǎn)折點，當壓力達到或超過臨界壓力時，磨損率隨壓力的增加變的平緩。載荷第一章-摩擦學基礎知識磨損沖蝕磨損1.定義：流體或固體顆粒以一定的速度和角度對材料表面進行沖擊造成的磨損。2.沖蝕磨損理論：（1）塑性材料切削理論:芬尼于1958年首次提出塑性材料切削理論。認為磨粒如同一把微型刀具，當劃過材料表面時，把材料表面切除而產(chǎn)生的磨損。理論分析材料的磨損體積為：

V=Kmv2f(α)/P

第一章-摩擦學基礎知識磨損

其中V—

材料的磨損體積，

m—沖蝕磨粒的質(zhì)量

v—磨粒的沖蝕速度

α—磨粒的沖擊角

P—

材料的流動應力

K—

常數(shù)**可以看到，材料的磨損體積與磨粒的質(zhì)量和速度成正比，與材料的流動應力成反比，并與沖擊角有一定的關系。研究結(jié)果表明，對于塑性材料、多角形磨粒、小沖擊角的沖蝕磨損，該模型非常適用。否則，則存在偏差。第一章-摩擦學基礎知識磨損（2）脆性材料的斷裂理論：

脆性材料在磨粒沖蝕下不產(chǎn)生變形，主要以斷裂破壞的形式產(chǎn)生磨損。當磨粒尺寸較大時，磨損量隨沖擊角的增大而增加，沖擊角為90度時，磨損量最大。第一章-摩擦學基礎知識磨損（3）變形磨損理論：比特1963年提出：該理論把沖蝕磨損分為變形磨損和切削磨損。認為90度沖角下的沖蝕磨損與粒子沖擊靶材的變形有關，1972年，謝爾登和凱希爾利用單顆粒沖蝕磨損實驗證實。第一章-摩擦學基礎知識磨損（4）薄片剝落理論：萊維等人提出：認為沖蝕磨損時，形成薄片的大應變出現(xiàn)在很薄的表面層中，該表面由于絕熱剪切變形而被加熱到金屬的退火溫度，于是形成了一個軟的表面層，其下面有一個由于材料塑性變形而產(chǎn)生的加工硬化區(qū)，該區(qū)的形成對表面層薄片的形成有促進作用，在反復的沖擊和擠壓變形作用下，材料表面形成薄片而剝落。第一章-摩擦學基礎知識磨損3.影響沖蝕磨損的主要因素（1）沖擊粒子的特性：硬度：磨損量是硬度的函數(shù)。

第一章-摩擦學基礎知識磨損形狀：同樣條件下，尖角磨粒比球形磨粒產(chǎn)生更大的沖蝕磨損。尺寸：尺寸小，影響不大，隨尺寸增加，磨損增大，尺寸到一定值時，磨損幾乎不再增大。第一章-摩擦學基礎知識磨損（2）沖蝕速度：

速度對磨損的影響很大，因為沖蝕磨損與磨粒的動能有直接關系。研究表明，磨損量與磨粒速度有下列關系：

W=K?νn

n速度指數(shù)，一般為2~3，塑性材料波動小，取2.3~2.4，脆性材料波動較大，取2.2~6.5。第一章-摩擦學基礎知識磨損（3）沖擊角：

主要與靶材料有關。塑性材料的磨損開始隨沖擊角的增加而增加，當沖擊角為20~30度時，磨損量最大，然后隨沖擊角繼續(xù)增大而減小。脆性材料隨沖擊角的增大，磨損量不斷增大，當沖擊角為90度時，磨損率最大。第一章-摩擦學基礎知識磨損（4）靶材料的影響：材料硬度：越高越好材料加工硬化：加工硬化能提高材料低角度沖蝕磨損的耐磨性能，但降低大角度沖蝕磨損的耐磨性能。材料的組織特征：該方面研究很缺乏，相互存在矛盾的結(jié)果。第一章-摩擦學基礎知識磨損疲勞磨損1.定義：摩擦接觸表面在交變接觸壓應力的作用下，材料表面因疲勞損傷而引起表面脫落的現(xiàn)象。有兩種基本類型，即宏觀和微觀疲勞磨損。2.宏觀疲勞磨損：兩個相互滾動或滾動兼滑動的摩擦表面，在循環(huán)變化的接觸應力作用下，材料疲勞而發(fā)生脫落的現(xiàn)象。**如齒輪、滾動軸承。

第一章-摩擦學基礎知識磨損(1)

破壞形式：表面出現(xiàn)深淺不同的斑狀凹坑。凹坑小而深的，磨屑呈扇形顆粒，稱點蝕(Pitting)。凹坑大而淺的，磨屑呈片狀，為剝落(Spalling)。

(2)

產(chǎn)生原因：由于表面受循環(huán)的接觸應力作用，最大剪應力發(fā)生在表面下一定深度處。當該處強度不足或存在缺陷，則首先發(fā)生塑性變形，經(jīng)應力循環(huán)后，產(chǎn)生疲勞裂紋，并沿最大剪應力方向擴展到表面，最終導致表面材料脫落。第一章-摩擦學基礎知識磨損(a)純滾動接觸表面：裂紋的萌生多發(fā)生在次表層最大剪應力處，擴展也比較緩慢，比裂紋萌生階段長，損傷斷口有光澤。

(b)滾動兼滑動摩擦表面：同時存在接觸壓應力和剪切應力，摩擦表面容易產(chǎn)生塑性變形而形成微觀裂紋，裂紋起源于表面，萌生階段大于擴展階段，斷口比較暗淡。

第一章-摩擦學基礎知識磨損(c)表面強化處理后：裂紋往往起源于表面硬化層和基體的交界處，裂紋擴展先平行于表面，再垂直或傾斜于表面向外擴展。損傷形式先為麻點，之后為大塊剝落，類似表層壓碎的現(xiàn)象。第一章-摩擦學基礎知識磨損3.微觀疲勞磨損：特征：滑動接觸表面由于微凸體相互接觸使材料發(fā)生疲勞而引起的機械磨損現(xiàn)象。

原因：表面材料脫落由載荷脈沖對微凸體的多次作用造成的。**當固體表面相互接觸時，實際接觸點是不連續(xù)的，兩表面的微凸體相互碰撞，產(chǎn)生沖擊力，使微凸體受到重復的沖擊和變形，致使材料發(fā)生疲勞磨損。第一章-摩擦學基礎知識磨損4.

疲勞磨損的破壞機理：

(1)麻點剝落：當表面接觸應力較小，摩擦力較大、或表面質(zhì)量較差，如表面存在脫碳、燒傷、淬火不足、存在夾雜物等缺陷時，容易產(chǎn)生麻點剝落。前者原因在于表面最大綜合切應力較高；后者原因是材料抗剪切強度低。第一章-摩擦學基礎知識磨損1.在最大綜合切應力作用下產(chǎn)生塑性變形，形成裂紋。2.潤滑油擠入，在較高的壓力作用下，裂紋擴展，與滾動方向小于45度傾角。3.在尖端應力集中處產(chǎn)生二次裂紋，垂直于初始裂紋。4.二次裂紋向表面擴展，到達表面時，剝落一塊金屬形成一凹坑。第一章-摩擦學基礎知識磨損（2）淺層剝落：多出現(xiàn)在零件表面粗糙度低，相對滑動小，即摩擦力小的情況下。

（a）裂紋產(chǎn)生于亞表層，該處切應力最大，塑性變形最劇烈。

（b）在接觸應力的反復作用下，塑性變形反復進行，使材料局部弱化。

第一章-摩擦學基礎知識磨損(c)在非金屬夾雜物附近形成裂紋，沿非金屬夾雜物平行于表面擴展。(d)在滾動及摩擦力的作用下又產(chǎn)生與表面成一定傾角的二次裂紋，二次裂紋擴展到表面，另一端則形成懸臂梁。(e)反復彎曲發(fā)生斷裂，形成淺層剝落。第一章-摩擦學基礎知識磨損（3）深層剝落：

對于表面硬化處理的部件，心部強度低、硬化層深度不合理或硬度梯度太大等都易造成深層剝落。**初始裂紋常出現(xiàn)在過渡區(qū)，該區(qū)切應力不大，但力學性能較弱，切應力高于材料強度而產(chǎn)生裂紋。裂紋形成后先平行于表面擴展，即沿過度區(qū)擴展，而后再垂直表面擴展，最后形成較深的剝落坑。第一章-摩擦學基礎知識磨損

7.5.疲勞磨損的影響因素1.在干摩擦或潤滑條件下的宏觀應力場2.摩擦副材料的機械性質(zhì)和強度3.材料內(nèi)部缺陷的幾何形狀和分布密度4.潤滑劑或介質(zhì)與摩擦副材料的相互作用第一章-摩擦學基礎知識磨損

主要影響因素：（1）非金屬夾雜：脆性夾雜易造成裂紋，降低接觸疲勞壽命。塑性硫化物夾雜易隨基體一起變形，能夠把氧化物夾雜包住形成共生夾雜，降低氧化物夾雜的不良作用。（2）表面硬度和心部硬度：表層硬度梯度不應過大。一定范圍內(nèi)，接觸疲勞抗力隨硬度隨硬度升高而增大。第一章-摩擦學基礎知識磨損（3）表面特征：減少表面冷、熱加工缺陷，降低表面粗糙度、提高接觸精度，可以有效增加接觸疲勞壽命。（4）摩擦副硬度匹配：一般要求小齒輪硬度大于大齒輪硬度，可以有效提高齒輪的壽命。第一章-摩擦學基礎知識磨損化學磨損1定義：化學磨損是在摩擦促進作用下，摩擦副的一方或雙方與中間物質(zhì)或環(huán)境介質(zhì)中的某些成分發(fā)生化學或電化學作用，造成表面材料損失的過程。分為氧化磨損與特殊介質(zhì)腐蝕磨損兩類。第一章-摩擦學基礎知識磨損2

氧化磨損：（1）氧化磨損過程：機件的表面總存在一層氧的吸附層，當摩擦副作相對運動時，由于表面凹凸不平，凸起部位比壓很大，導致產(chǎn)生塑性變形。加速了氧向金屬內(nèi)部的擴散，從而形成氧化膜。氧化膜強度低，易被剝落，裸露出新表面，進而又發(fā)生氧化，隨后又被磨掉，如此氧化膜的形成又除去，造成機件表面被磨損。

第一章-摩擦學基礎知識磨損（2）氧化磨損的宏觀特征：摩擦表面沿滑動方向呈均細磨痕，磨損產(chǎn)物為紅褐色氧化鐵或灰黑色四氧化三鐵。（3）影響氧化磨損的因素：

（1）氧化膜的性質(zhì)、厚度及其與基體的結(jié)合強度。

（2）摩擦副表面對塑性變形的抵抗能力。

（3）金屬材料中氧的擴散速率。

（4）摩擦學參數(shù)，包括壓力、速度、時間、溫度。第一章-摩擦學基礎知識磨損3

微動磨損（1）定義：接觸表面之間小幅度的相對切向振動稱為微動。**在相互緊壓的表面之間，由于微動使局部產(chǎn)生的磨損為微動磨損。在多數(shù)機械構(gòu)件中都可能存在小幅度的相對滑動表面，如連接件的結(jié)合面、靜配合的軸與孔表面等，均可能出現(xiàn)微動磨損。其表面可見因接觸疲勞破壞形成的麻點或蝕坑。

第一章-摩擦學基礎知識磨損（2）機理：一種復合磨損，包括粘著磨損、磨粒磨損和腐蝕磨損。沃特豪斯(Waterhouse)理論分三個階段：（1）表面產(chǎn)生凸起塑性變形，形成表面裂紋并擴展?；蛉コ砻嫖畚?，形成粘著和黏著點斷裂。（2）通過疲勞破壞和黏著點斷裂形成磨屑，隨后被氧化，成為繼續(xù)作用的磨料。第一章-摩擦學基礎知識磨損（3）磨粒磨損階段，加速第一階段的磨損，表面不斷被氧化、磨去，如此循環(huán)就構(gòu)成了微動磨損。（3）影響磨損量因素：（a）振動次數(shù)：增大而增大（b）振動頻率：振動次數(shù)相同時，頻率增大而減小。（c）法向載荷：增大而增大，但增加速率不斷減小。（d）環(huán)境介質(zhì)：真空或不活潑氣氛中小，空氣濕度增大時，磨損量也隨之增大。第一章-摩擦學基礎知識磨損磨損的檢測與評定檢測參數(shù)：1.耐磨性：材料抵抗磨損的能力，屬于系統(tǒng)性質(zhì)。2.磨損量：

長度磨損量Wl：磨損表面法線方向尺寸的改變量，在實際設備的磨損檢測中經(jīng)常用。體積Wv和重量磨損量Ww：磨損試樣的體積或重量的改變量。3.

相對耐磨性ε：

ε=標準試樣的磨損量/

被測試試樣的磨損量

第一章-摩擦學基礎知識磨損4.磨損率：

磨損量對產(chǎn)生磨損的行程或時間之比。接觸力不大情況下，聚合物和金屬或陶瓷的磨損體積：

V=kPX

V磨損體積，P接觸載荷，X滑行距離，k磨損因子。k與材料的種類和表面特性有關，通常作為磨損率定量化指標。第一章-摩擦學基礎知識磨損磨損的控制和防磨措施1、磨損的控制因素：材料選擇潤滑劑的選擇表面粗糙度機械結(jié)構(gòu)和尺寸設計、安裝調(diào)試等方面控制磨損表面溫升和冷卻第一章-摩擦學基礎知識磨損材料的選擇各種磨損類型對材料性能的要求磨損類型配對材料的性能要求粘著磨損不溶焊、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磨料磨損高硬度、高含碳量、晶粒尺寸小、彈性模量低的細晶組織、纖維狀（斷口）結(jié)構(gòu)、易于發(fā)生加工硬化疲勞磨損耐疲勞、耐腐蝕、表層含雜質(zhì)較少腐蝕磨損更高的耐腐蝕能力，不易與所用的潤滑材料起腐蝕性反應，表面進行耐腐蝕處理第一章-摩擦學基礎知識磨損潤滑劑的選擇潤滑的主要作用之一是降低磨損，所以要針對可能存在的磨損狀況選擇合適的潤滑劑。應當提醒注意的是：有的潤滑劑可能對抗粘著磨損有利，但卻會引起更嚴重的氧化磨損。如含極壓添加劑的潤滑劑。因此選用時一定要權(quán)衡利弊。第一章-摩擦學基礎知識磨損表面粗糙度根據(jù)潤滑狀態(tài)（如流體潤滑、邊界潤滑、固體潤滑）的不同，選擇合適的粗糙度。表面紋理化第一章-摩擦學基礎知識磨損機械結(jié)構(gòu)和尺寸設計、安裝調(diào)試等方面控制磨損如設計盡量用大面積接觸，減小接觸應力、減少磨損。有例外，如超高分子量聚乙烯。第一章-摩擦學基礎知識磨損表面溫升和冷卻材料的溫升是導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。如選用導熱性能良好的材料，加大潤滑劑流量，增大強制散熱面積和增添散熱裝置等。第一章-摩擦學基礎知識磨損2、防磨措施潤滑選用耐磨材料進行表面改性第一章-摩擦學基礎知識磨損潤滑潤滑是防磨的有效手段。改善潤滑技術(shù)，包括正確運用潤滑原理，合理設計潤滑方式和潤滑系統(tǒng)，研制開發(fā)新型有效的潤滑材料等等。但必須注意的是：某種手段對某工況下適用、有效，并不等于它對任何工況都適用。第一章-摩擦學基礎知識磨損選用耐磨材料根據(jù)不同的磨損類型來選擇耐磨材料和摩擦副配對。第一章-摩擦學基礎知識磨損進行表面改性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強度、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。第一章-摩擦學基礎知識磨損表面改性的目的：1、降低摩擦力：改善負荷分布及接觸狀態(tài)。改性后的表面應具有低剪切強度和潤滑作用。通常用（施加）與原表面不同的各種涂（鍍）層，如：粘結(jié)固體潤滑膜；物理氣相沉積鍍層；化學氣相