yh材料的表面防护

1、第十一章第十一章 材料的表面防护材料的表面防护腐蚀、磨损和断裂是结构材料主要的失效原因。腐蚀和磨损为渐变过程。断裂为突变过程。腐蚀主要由化学和电化学作用引起，而磨损强调力学和运动因素。 1985年年8月月12日，日本一架波音日，日本一架波音747客机由于发生应力腐蚀客机由于发生应力腐蚀破裂而坠毁，一次死亡破裂而坠毁，一次死亡500多人。多人。 1979年，我国某市液化石油气罐爆炸起火，死伤几十人。年，我国某市液化石油气罐爆炸起火，死伤几十人。 美国的的阿波罗空间计划中，氧化剂美国的的阿波罗空间计划中，氧化剂N2O4的储罐使用高的储罐使用高强度钛合金制造的，这是通过应力腐蚀试验选出的。但在运强度

2、钛合金制造的，这是通过应力腐蚀试验选出的。但在运行前的模拟试压（压力为规定值的行前的模拟试压（压力为规定值的1.5倍）中很快发生破裂，倍）中很快发生破裂，原因是试验中使用的原因是试验中使用的N2O4是不纯的，含有是不纯的，含有NO，而模拟实际，而模拟实际使用的使用的N2O4纯度高，不含纯度高，不含NO。经分析研究加入。经分析研究加入0.6%NO之之后才得以解决。后才得以解决。美国著名的腐蚀学专家方坦纳认为，如果找美国著名的腐蚀学专家方坦纳认为，如果找不到这个解决办法，登月计划会推迟若干年。不到这个解决办法，登月计划会推迟若干年。第一节第一节 材料的腐蚀与防护材料的腐蚀与防护.腐蚀定义：腐蚀是材

3、料与环境之间因化学或电化学反应而导致的破坏性侵蚀现象。微观上表现为材料相态或价态发生变化；宏观上表现为材料质量、强度等性能损失。一、概述一、概述.腐蚀分类有多种腐蚀分类方法：环境腐蚀后材料表面形貌腐蚀原因.腐蚀表示方法腐蚀表示方法 反映材料腐蚀前后反映材料腐蚀前后质量质量、厚度厚度、机械性能机械性能等变化的等变化的任何物理、电学或力学指标都可用来表示腐蚀发生的任何物理、电学或力学指标都可用来表示腐蚀发生的速度。常采用腐蚀所造成的速度。常采用腐蚀所造成的质量质量、深（厚）度深（厚）度或或与腐与腐蚀过程对应的电量蚀过程对应的电量这三种指标表示。这三种指标表示。 最常用的单位是每年侵蚀的毫米（最常用

4、的单位是每年侵蚀的毫米（mm/a）或每天每）或每天每平方米侵蚀的克（平方米侵蚀的克（g/m2.d）.腐蚀研究的重要性腐蚀研究的重要性经济因素。经济因素。 据工业发达国家统计，材料腐蚀据工业发达国家统计，材料腐蚀造成的直接经济损失大约占国民经济净产值造成的直接经济损失大约占国民经济净产值（GNP）的的2%4%。我国中型油田每年因腐。我国中型油田每年因腐蚀损失及腐蚀维修的费用超过一个亿。蚀损失及腐蚀维修的费用超过一个亿。节约资源，保护环境。节约资源，保护环境。二、腐蚀理论简介二、腐蚀理论简介.电极电位与材料腐蚀倾向电极电位与材料腐蚀倾向（）腐蚀电池：（）腐蚀电池：金属腐蚀可看作金属金属腐蚀可看作金

5、属-环境界面无数个局部环境界面无数个局部 电电池（腐蚀电池）作用的结果。池（腐蚀电池）作用的结果。和干电池不同的是，腐蚀电池的电极靠导电金属表面始终短路着，一旦与其接触的环境介质具有导电性就会有电流在局部电池阴、阳极间流动； 腐蚀电池和干电池一样，电流流动是以消耗 阳极金属为代价。(a)Zn块和块和Cu块通块通（b)Zn块和块和Cu块直块直（c)Cu作为杂质分作为杂质分 过导线联接过导线联接接接触（接接触（短路短路） 布在布在Zn表面表面 阳极阳极Zn: Zn Zn2+2e（氧化反应）（氧化反应） 阴极阴极Cu:2H+2e H2 （还原反应）（还原反应） 腐蚀电池的构成腐蚀电池的构成（）腐蚀电

6、池产生的原因：（）腐蚀电池产生的原因： 成分、组织、物理性质差异，造成材料局部成分、组织、物理性质差异，造成材料局部电势差，形成腐蚀电池。电势差，形成腐蚀电池。异种材料组合结构实例不锈钢胀管颈部的破裂不锈钢胀管颈部的破裂-局部腐蚀局部腐蚀三、钢铁材料的腐蚀与防护三、钢铁材料的腐蚀与防护1、金属在海水中的腐蚀金属在海水中的腐蚀1)、海水的物理化学性质、海水的物理化学性质海水总盐度高，电导率高，海水平均比电导率约为海水总盐度高，电导率高，海水平均比电导率约为410-2Scm-1，远远超过河水远远超过河水(210-4Scm-1)和与水和与水(110-3 Scm-1)的电导率。表的电导率。表面海水氧浓

7、度随水温度大体在面海水氧浓度随水温度大体在510mg/L范围内变化。范围内变化。2)、海水腐蚀的特点、海水腐蚀的特点X X中性海水溶解氧较多，阴极去极化反应加快，促进钢的中性海水溶解氧较多，阴极去极化反应加快，促进钢的腐蚀。腐蚀。X X海水电导率很大，海水腐蚀的电阻性阻滞很小，很容易海水电导率很大，海水腐蚀的电阻性阻滞很小，很容易发生电偶腐蚀。发生电偶腐蚀。X X因海水中氯离子含量很高，阳极的极化率很小，因而腐因海水中氯离子含量很高，阳极的极化率很小，因而腐蚀速率相当高。蚀速率相当高。X X海水中易出现小孔腐蚀，孔深也较深。海水中易出现小孔腐蚀，孔深也较深。3)、腐蚀因素、腐蚀因素X X氧含量

8、氧含量X X流速：海水流速越快，腐蚀速率越快。流速：海水流速越快，腐蚀速率越快。X X温度：温度增加，腐蚀速度将增加。温度：温度增加，腐蚀速度将增加。X X生物：生物的作用是复杂的，有的生物可形成保护性生物：生物的作用是复杂的，有的生物可形成保护性覆盖层，但多数生物是增加金属腐蚀速度。覆盖层，但多数生物是增加金属腐蚀速度。 2、硫化氢的、硫化氢的腐蚀腐蚀1）硫化氢电化学腐蚀过程）硫化氢电化学腐蚀过程硫化氢只有溶解在水中才具有腐蚀性。在油气开采中硫化氢只有溶解在水中才具有腐蚀性。在油气开采中与二氧化碳和氧相比，硫化氢在水中的溶解度最高。硫化与二氧化碳和氧相比，硫化氢在水中的溶解度最高。硫化氢在水

9、中的离解反应为：氢在水中的离解反应为：H2SHS-H+HS-H+ S2- 释放出的氢离子是强去极化剂，极易在阴极夺取电子，释放出的氢离子是强去极化剂，极易在阴极夺取电子，促进阳极铁溶解反应而导致钢铁的全面腐蚀。促进阳极铁溶解反应而导致钢铁的全面腐蚀。2）硫化氢导致氢损伤过程）硫化氢导致氢损伤过程硫化氢水溶液对钢材电化学腐蚀的另一产物是氢。被硫化氢水溶液对钢材电化学腐蚀的另一产物是氢。被钢铁吸收的氢原子，将破坏其基本的连续性，从而导致氢钢铁吸收的氢原子，将破坏其基本的连续性，从而导致氢损伤。在含硫化氢酸性油气田上，氢损伤通常表现为硫化损伤。在含硫化氢酸性油气田上，氢损伤通常表现为硫化物应力开裂物

10、应力开裂(SSC)、氢诱发裂纹、氢诱发裂纹(HIC)和氢鼓泡和氢鼓泡(HB)等形式等形式的破坏。的破坏。3）影响腐蚀的因素）影响腐蚀的因素(1)硫化氢的浓度硫化氢的浓度当硫化氢含量为当硫化氢含量为200400mg/L时，腐蚀率达到最大，时，腐蚀率达到最大，而后又随着硫化氢浓度增加而降低，到而后又随着硫化氢浓度增加而降低，到1800mg/L以后，以后，硫化氢的浓度的腐蚀率几乎无影响。硫化氢的浓度的腐蚀率几乎无影响。(2)pH值值硫化氢水溶液的硫化氢水溶液的pH值将直接影响着钢铁的腐蚀速率。值将直接影响着钢铁的腐蚀速率。通常表现出在通常表现出在pH值为值为6时是一个临界值，当时是一个临界值，当pH

11、值小于值小于6时，时，钢的腐蚀率高，腐蚀液呈黑色、浑浊。钢的腐蚀率高，腐蚀液呈黑色、浑浊。(3)温度温度钢铁在硫化氢水溶液中腐蚀率通常是随温度升高而增钢铁在硫化氢水溶液中腐蚀率通常是随温度升高而增大。在大。在10%的硫化氢水溶液中，当温度从的硫化氢水溶液中，当温度从55升到升到84时，时，腐蚀速率大约增大腐蚀速率大约增大20%。但温度继续升高，腐蚀速率将下。但温度继续升高，腐蚀速率将下降，在降，在110200之间最小。之间最小。(4)暴露时间暴露时间暴露时间的增长，硫化铁腐蚀产物逐渐在钢铁表面上暴露时间的增长，硫化铁腐蚀产物逐渐在钢铁表面上沉积，形成一层具有减缓腐蚀作用的保护膜。沉积，形成一层

12、具有减缓腐蚀作用的保护膜。(5)流速流速海水流速越快，腐蚀速率越快。海水流速越快，腐蚀速率越快。(6)氯离子氯离子氯离子的存在往往会阻碍保护性的硫化铁膜在钢铁表氯离子的存在往往会阻碍保护性的硫化铁膜在钢铁表面的形成。氯离子可以通过钢铁表面硫化铁膜的细孔和缺面的形成。氯离子可以通过钢铁表面硫化铁膜的细孔和缺陷渗入其膜内，使膜发生显微开裂，于是形成孔蚀核，加陷渗入其膜内，使膜发生显微开裂，于是形成孔蚀核，加速了孔蚀破坏。速了孔蚀破坏。3、二氧化碳的腐蚀二氧化碳的腐蚀1）CO2腐蚀机理及腐蚀破坏的特征腐蚀机理及腐蚀破坏的特征阳极反应：阳极反应：Fe2e阴极反应：阴极反应：H2O+CO22H+2e阴极

13、产物：阴极产物：FeH2CO3Fe22H+CO32-H2FeCO3+H2对于阴极析氢反应机制，目前有两种完全不同的观点。对于阴极析氢反应机制，目前有两种完全不同的观点。一种是氢通过下式氢离子的电化学还原而生成：一种是氢通过下式氢离子的电化学还原而生成：H3O+eHadH2O 另一种是氢通过下列各式吸附态另一种是氢通过下列各式吸附态H2CO3被被直接还原而生成：直接还原而生成：上述腐蚀机理是对裸露的金属表面而言。实际上，在上述腐蚀机理是对裸露的金属表面而言。实际上，在含含CO2油气环境中，钢铁表面在腐蚀初期可视为裸露表面，油气环境中，钢铁表面在腐蚀初期可视为裸露表面，随后将被碳酸盐腐蚀产物膜所覆

14、盖。所以，随后将被碳酸盐腐蚀产物膜所覆盖。所以，CO2水溶液对水溶液对钢铁腐蚀，除了受氢阴极去极化反应速度的控制，还与腐钢铁腐蚀，除了受氢阴极去极化反应速度的控制，还与腐蚀产物是否在钢表面成膜，膜的结构和稳定蚀产物是否在钢表面成膜，膜的结构和稳定 性有着十分性有着十分重要的关系。重要的关系。2）影响）影响CO2腐蚀的因素腐蚀的因素(1)CO2分压的影响分压的影响当分压低于当分压低于0.021MPa时腐蚀可以忽略；当时腐蚀可以忽略；当CO2分压为分压为0.021MPa时，通常时，通常表示腐蚀将要发生；当表示腐蚀将要发生；当CO2分压为分压为0.021MPa0.21MPa时，时，腐蚀可能发生。腐蚀

15、可能发生。(2)温度的影响温度的影响当温度低于当温度低于60时，以均时，以均匀腐蚀为主；高于匀腐蚀为主；高于60时，腐时，腐蚀速率由穿过阻挡层传质过程蚀速率由穿过阻挡层传质过程决定，及垢的渗透率，垢本身决定，及垢的渗透率，垢本身固有的溶解度和流速的联合作固有的溶解度和流速的联合作用而定；用而定；60110范围时，局范围时，局部孔蚀严重；高于部孔蚀严重；高于150时，时，腐蚀产物细致、紧密、附着力腐蚀产物细致、紧密、附着力强，于是有一定的保护性，则强，于是有一定的保护性，则腐蚀率下降。腐蚀率下降。(3)腐蚀产物膜的影响腐蚀产物膜的影响当钢表面生成的是无保护性的腐蚀产物膜时，以当钢表面生成的是无保

16、护性的腐蚀产物膜时，以“最最坏坏”的腐蚀速率被均匀腐蚀；的腐蚀速率被均匀腐蚀；当钢表面的腐蚀产物膜不完整或被损坏、脱落时，会当钢表面的腐蚀产物膜不完整或被损坏、脱落时，会诱发局部点蚀而导致严重穿孔破坏。诱发局部点蚀而导致严重穿孔破坏。当钢表面生成的是完整、致密、附着力强的稳定性腐当钢表面生成的是完整、致密、附着力强的稳定性腐蚀产物膜时，可降低均匀腐蚀速率。蚀产物膜时，可降低均匀腐蚀速率。(4)流速的影响流速的影响高流速，腐蚀速率也越高。高流速，腐蚀速率也越高。A.Ikeda认为流速为认为流速为0.32m/s是一个转折点。是一个转折点。(5)Cl-的影响的影响Cl-的存在不仅会破坏钢表面腐蚀产物

17、膜或阻碍产物膜的存在不仅会破坏钢表面腐蚀产物膜或阻碍产物膜的形成，而且会进一步促进产物膜下钢的点蚀。的形成，而且会进一步促进产物膜下钢的点蚀。Cl-含量大含量大于于3104mg/L时尤为明显。时尤为明显。如何合理选材：如何合理选材：首先考虑介质的性质、温度、压力。首先考虑介质的性质、温度、压力。考虑设备的用途、工艺过程及其结构设计特点。考虑设备的用途、工艺过程及其结构设计特点。应考虑环境对材料的腐蚀以及产品的特殊要求。应考虑环境对材料的腐蚀以及产品的特殊要求。还应考虑材料的性能。作为结构材料一般要求具有还应考虑材料的性能。作为结构材料一般要求具有一定的强度和塑性。一定的强度和塑性。此外，在选材

18、时还要考虑材料的价格和来源。此外，在选材时还要考虑材料的价格和来源。如何进行介质处理：如何进行介质处理：包括除去介质中促进腐蚀的有害部分包括除去介质中促进腐蚀的有害部分(例如锅炉给水的例如锅炉给水的除氧除氧)、调节介质的、调节介质的pH值及改变介质的湿度等。值及改变介质的湿度等。腐蚀的防护腐蚀的防护1、热力法除氧、热力法除氧根据气体的溶解定律根据气体的溶解定律(亨利定律亨利定律)可知：气体在水中的溶可知：气体在水中的溶解度与该气体在液面上的分压成正比，在敞口容器中将水解度与该气体在液面上的分压成正比，在敞口容器中将水温升高时，各种气体在该水中的溶解度下降。所以，将水温升高时，各种气体在该水中的

19、溶解度下降。所以，将水加热至沸点可以使水中的各种溶解气体解吸出来加热至沸点可以使水中的各种溶解气体解吸出来 。热力法不仅能除去水中的溶解氧，而且可以除去水中热力法不仅能除去水中的溶解氧，而且可以除去水中的其它各种溶解气体。此时，热力法除氧过程中，还会使的其它各种溶解气体。此时，热力法除氧过程中，还会使水中的重碳酸根发生分解，因为除去了水中的游离水中的重碳酸根发生分解，因为除去了水中的游离CO2，2HCO3-CO2+CO32-+H2O温度越高，加热时间越长，加热蒸气中游离的温度越高，加热时间越长，加热蒸气中游离的CO2浓浓度越低，则重碳酸根的分解率越高，其出水的度越低，则重碳酸根的分解率越高，其

20、出水的pH值也就值也就越高。越高。热力法除氧是在除氧器内用蒸气使水加热，除氧器的热力法除氧是在除氧器内用蒸气使水加热，除氧器的结构主要应能使水和汽在除氧器内分布均匀、流动畅通以结构主要应能使水和汽在除氧器内分布均匀、流动畅通以及水、汽之间有足够的接触时间。在除氧过程中，水应加及水、汽之间有足够的接触时间。在除氧过程中，水应加热至沸点，否则水中的残留氧量会增大。此外，热力学除热至沸点，否则水中的残留氧量会增大。此外，热力学除氧对解吸出来的气体应能畅通地排走，否则气相中残留的氧对解吸出来的气体应能畅通地排走，否则气相中残留的氧量较多，会影响水中氧的扩散速度，从而使水中的残留氧量较多，会影响水中氧的

21、扩散速度，从而使水中的残留含氧量增大。含氧量增大。2、化学除氧、化学除氧化学除氧是往水中加人化学药品以除去水中的氧。常化学除氧是往水中加人化学药品以除去水中的氧。常用化学除氧药品有联胺、亚硫酸钠等。用化学除氧药品有联胺、亚硫酸钠等。联胺是一种还原剂，它可将水中的溶解氧还原：联胺是一种还原剂，它可将水中的溶解氧还原：2N2H2+O22N2+2H2O反应产物反应产物N2和和H2O对热力学系统没有任何害处。在高对热力学系统没有任何害处。在高温水中温水中N2H2可将可将Fe2O3还原成还原成Fe3O4、FeO和和Fe，还能将，还能将氧化铜还原成氧化亚铜或铜。联胺的这些性质可以用来防氧化铜还原成氧化亚铜

22、或铜。联胺的这些性质可以用来防止锅炉内铁垢和铜垢的生成。止锅炉内铁垢和铜垢的生成。3、化学除硫化氢、化学除硫化氢化学氧化剂和醛类能除去水中的硫化氢。油田水系统化学氧化剂和醛类能除去水中的硫化氢。油田水系统中应用最普遍的氧化剂有氯、二氧化氯和过氧化氢，使用中应用最普遍的氧化剂有氯、二氧化氯和过氧化氢，使用的醛类是丙烯醛和甲醛。这些药剂也可用作为杀菌剂。的醛类是丙烯醛和甲醛。这些药剂也可用作为杀菌剂。缺点：缺点：u 能严重地腐蚀钢，硫化氢和氧化剂反应的最终生成物能严重地腐蚀钢，硫化氢和氧化剂反应的最终生成物常常是胶体硫，它本身就有很强的腐蚀性；常常是胶体硫，它本身就有很强的腐蚀性；u 大多数水中也

23、存在很多能与氧化剂反应的物质，从而大多数水中也存在很多能与氧化剂反应的物质，从而使得实际投加量要高出理论投加量。使得实际投加量要高出理论投加量。除硫化氢的药剂：除硫化氢的药剂：(1)氯：氯气能用来和少量的硫化氢反应。氯：氯气能用来和少量的硫化氢反应。(2)二氧化氯：二氧化氯在工业水中作为杀菌剂使用，它二氧化氯：二氧化氯在工业水中作为杀菌剂使用，它也能用来除去水中少量的硫化氢。也能用来除去水中少量的硫化氢。(3)过氧化氢：硫化氢也可以用于过氧化氢反应的方法除过氧化氢：硫化氢也可以用于过氧化氢反应的方法除去。在酸性或中性去。在酸性或中性pH值条件下，如有催化剂存在时，能值条件下，如有催化剂存在时，

24、能急剧反应，生成游离的硫。急剧反应，生成游离的硫。(4)丙烯醛：丙烯醛既是一种硫化氢除去剂，又是一种强丙烯醛：丙烯醛既是一种硫化氢除去剂，又是一种强杀菌剂。杀菌剂。(5)甲醛：甲醛也能和硫化氢反应除去硫化氢，但除去的甲醛：甲醛也能和硫化氢反应除去硫化氢，但除去的效果明显地低于丙烯醛。效果明显地低于丙烯醛。4、隔氧技术、隔氧技术储水罐的气封储水罐的气封处理不含氧的水的全部水罐应该用一种不含氧的气体处理不含氧的水的全部水罐应该用一种不含氧的气体来密封，如天然气或氮气。普遍采用来密封，如天然气或氮气。普遍采用0.51.0Pa正压，调正压，调节器必须足够大，以保证在容器内液面最大下降速度时的节器必须足

25、够大，以保证在容器内液面最大下降速度时的气体供给，必须装配压力气体供给，必须装配压力/真空安全阀。真空安全阀。不应该是用油封，氧在油中的溶解度比在水中大得多，不应该是用油封，氧在油中的溶解度比在水中大得多，并且能以惊人的速度扩散通过油层，最好的情况下，油层并且能以惊人的速度扩散通过油层，最好的情况下，油层仅仅能减缓氧的进入速度，而不能杜绝氧的进入。另一方仅仅能减缓氧的进入速度，而不能杜绝氧的进入。另一方面，细菌也能常在油水界面上繁殖。面，细菌也能常在油水界面上繁殖。井的气封井的气封供水井和生产井都可能需要气封来防止氧的进入。最供水井和生产井都可能需要气封来防止氧的进入。最容易进氧的部位之一是通

26、向井底的电泵电缆。在供水井和容易进氧的部位之一是通向井底的电泵电缆。在供水井和生产井中，关井后重新启动时最易进氧。关井时液位一般生产井中，关井后重新启动时最易进氧。关井时液位一般升至环形空间，开井时液位降低，这时就会吸入氧。升至环形空间，开井时液位降低，这时就会吸入氧。阀杆及连接处阀杆及连接处由于氧的扩散作用，氧能穿过水层迁移到上游和从低由于氧的扩散作用，氧能穿过水层迁移到上游和从低压区扩散到高压区域，这是氧难以处理的原因之一。阀杆压区扩散到高压区域，这是氧难以处理的原因之一。阀杆和连接处等都是氧容易渗入之处，必须保持密封。和连接处等都是氧容易渗入之处，必须保持密封。注入泵注入泵氧经常通过泵的

27、吸头，尤其是从不能保持正吸入压头氧经常通过泵的吸头，尤其是从不能保持正吸入压头的地方进到注入系统。另一个进氧的渠道是离心泵的损坏的地方进到注入系统。另一个进氧的渠道是离心泵的损坏密封，如果密封垫出现泄漏，空气就被吸进泵内。因此应密封，如果密封垫出现泄漏，空气就被吸进泵内。因此应将全部处理不含氧水的离心泵都装上加压吸入口密封。将全部处理不含氧水的离心泵都装上加压吸入口密封。5、阴极保护、阴极保护定义定义利用电化学原理，将被保护的金属设备进行外加阴极利用电化学原理，将被保护的金属设备进行外加阴极极化降低或防止腐蚀；将被保护金属进行外加阴极极化以极化降低或防止腐蚀；将被保护金属进行外加阴极极化以减少

28、或防止金属腐蚀的方法减少或防止金属腐蚀的方法 。 将活泼金属或其合金连在被保护的金属将活泼金属或其合金连在被保护的金属上，形成一个原电池，这时活泼金属作上，形成一个原电池，这时活泼金属作为电池的阳极而被腐蚀，基体金属作为为电池的阳极而被腐蚀，基体金属作为电池的阴极而受到保护。电池的阴极而受到保护。将被保护的金属与另一附加电极作为电将被保护的金属与另一附加电极作为电解池的两极，被保护金属为阴极解池的两极，被保护金属为阴极 外加电流阴极保护法：将被保护金属与直流电源的负外加电流阴极保护法：将被保护金属与直流电源的负极相连，利用外加阴极电流进行阴极极化。极相连，利用外加阴极电流进行阴极极化。 牺牲阳

29、极保护法：在被保护设备上连接一个电位更负牺牲阳极保护法：在被保护设备上连接一个电位更负的金属作为阳极的金属作为阳极(例如钢设备上连接锌例如钢设备上连接锌)，它与被保护金属，它与被保护金属在电解质溶液中形成大电池，而使设备进行阴极极化。在电解质溶液中形成大电池，而使设备进行阴极极化。6、阳极保护、阳极保护将被保护设备与外加直流电源的正极相连，在一定的将被保护设备与外加直流电源的正极相连，在一定的电解质溶液中将金属进行阳极极化至一定电位，如果在此电解质溶液中将金属进行阳极极化至一定电位，如果在此电位下金属能建立起钝态并维持钝态则阳极过程受到抑制，电位下金属能建立起钝态并维持钝态则阳极过程受到抑制，

30、而是金属的腐蚀速度显著降低，这时设备得到了保护，这而是金属的腐蚀速度显著降低，这时设备得到了保护，这种方法称为阳极保护法。对于钝化溶液和易钝化的金属组种方法称为阳极保护法。对于钝化溶液和易钝化的金属组成的腐蚀体系，可采用外加阳极电流的方法，使被保护金成的腐蚀体系，可采用外加阳极电流的方法，使被保护金属设备进行阳极钝化以降低金属的腐蚀。属设备进行阳极钝化以降低金属的腐蚀。7、添加缓蚀剂、添加缓蚀剂向介质中添加少量能阻止或减慢金属腐蚀的物质以保向介质中添加少量能阻止或减慢金属腐蚀的物质以保护金属。护金属。8、金属表面覆盖层、金属表面覆盖层在金属表面喷、衬、镀、涂上一层耐蚀性较好的金属在金属表面喷、

31、衬、镀、涂上一层耐蚀性较好的金属或非金属物质以及将金属进行磷化、氧化处理，使被保护或非金属物质以及将金属进行磷化、氧化处理，使被保护金属表面与介质机械隔离而降低金属腐蚀。保护层法是使金属表面与介质机械隔离而降低金属腐蚀。保护层法是使金属表面生成一层致密的不易腐蚀的物质，以此将金属与金属表面生成一层致密的不易腐蚀的物质，以此将金属与外部介质隔绝开来使金属免遭腐蚀的一种方法。外部介质隔绝开来使金属免遭腐蚀的一种方法。常用的保护常用的保护法及分类：法及分类：管道或容器内表面复合的一层耐蚀材料。：管道或容器内表面复合的一层耐蚀材料。9、衬里、衬里玻璃钢：玻璃钢：是用玻璃纤维或玻璃布增强的塑料，将树脂是

32、用玻璃纤维或玻璃布增强的塑料，将树脂涂在玻璃纤维或玻璃布上，而后再固化成形。有些玻璃钢涂在玻璃纤维或玻璃布上，而后再固化成形。有些玻璃钢耐水、耐化学药品，用作防腐蚀衬里。耐水、耐化学药品，用作防腐蚀衬里。衬橡胶工艺：衬橡胶工艺：橡胶衬里适应范围广，可以耐各种介质橡胶衬里适应范围广，可以耐各种介质腐蚀。衬里橡胶主要采用天然橡胶，橡胶衬里的温度一般腐蚀。衬里橡胶主要采用天然橡胶，橡胶衬里的温度一般不超过不超过60。硬聚氯乙烯衬里：硬聚氯乙烯衬里：应用较广，价格便宜耐腐蚀性能好；应用较广，价格便宜耐腐蚀性能好；但耐温性能差，一般适用温度为但耐温性能差，一般适用温度为1050。水泥砂浆衬里：水泥砂浆衬

33、里：价格便宜、施工简单。水泥砂浆村里价格便宜、施工简单。水泥砂浆村里可耐一般水、盐水等的腐蚀，但由于施工质量很难保证，可耐一般水、盐水等的腐蚀，但由于施工质量很难保证，尤其在温度差较大的条件下易出问题。尤其在温度差较大的条件下易出问题。10、金属保护层、金属保护层金属保护层法是在金属表面上加上一层致密的金属或金属保护层法是在金属表面上加上一层致密的金属或合金，从而使被保护金属免遭腐蚀的一种方法。一般采用合金，从而使被保护金属免遭腐蚀的一种方法。一般采用电镀，也有用熔融金属浸镀或喷镀，或者直接从溶液中置电镀，也有用熔融金属浸镀或喷镀，或者直接从溶液中置换金属进行化学镀等。换金属进行化学镀等。金属

34、喷镀是将金属在高温火焰中熔化，同时用压缩空金属喷镀是将金属在高温火焰中熔化，同时用压缩空气将熔融的金属吹成雾状微粒，并以较高的速度喷射到预气将熔融的金属吹成雾状微粒，并以较高的速度喷射到预先经过处理的的基体表面上，从而形成一层金属镀层，在先经过处理的的基体表面上，从而形成一层金属镀层，在镀层温度没有完全冷却时，应再涂刷环氧树脂面漆。用喷镀层温度没有完全冷却时，应再涂刷环氧树脂面漆。用喷镀得到的喷涂层与基体结合牢固，大大提高了防腐效果。镀得到的喷涂层与基体结合牢固，大大提高了防腐效果。采用金属保护层来防腐，一定要考虑金属平衡电势的采用金属保护层来防腐，一定要考虑金属平衡电势的差异，如果镀层金属的

35、平衡电势比基体金属高，如铁镀锡差异，如果镀层金属的平衡电势比基体金属高，如铁镀锡等，一旦镀层上有缺陷，则金属的腐蚀将更加严重。如果等，一旦镀层上有缺陷，则金属的腐蚀将更加严重。如果镀层金属的平衡电势比基体金属低。如铁镀锌，当镀层出镀层金属的平衡电势比基体金属低。如铁镀锌，当镀层出现缺陷时，由于镀层金属起现缺陷时，由于镀层金属起“牺牲阳极牺牲阳极”的作用，就能继的作用，就能继续保护基体金属免受腐蚀。续保护基体金属免受腐蚀。11、钝化膜、钝化膜钝化膜是金属表面上生成的一种致密薄膜，最常见的钝化膜是金属表面上生成的一种致密薄膜，最常见的钝化膜有氧化膜和磷化膜两种。氧化膜的形成，是把钢铁钝化膜有氧化膜

36、和磷化膜两种。氧化膜的形成，是把钢铁工件放在很浓的碱和氧化剂溶液中加热氧化，使金属表面工件放在很浓的碱和氧化剂溶液中加热氧化，使金属表面上生成一层致密的四氧化三铁薄膜，能牢固地与金属表面上生成一层致密的四氧化三铁薄膜，能牢固地与金属表面结合。磷化膜的形成，是把钢铁工件放入磷酸盐溶液中进结合。磷化膜的形成，是把钢铁工件放入磷酸盐溶液中进行浸泡，使钢铁表面获得一层不溶于水的磷酸盐保护薄膜，行浸泡，使钢铁表面获得一层不溶于水的磷酸盐保护薄膜，从而起到防腐作用。从而起到防腐作用。12、合理的防腐设计及改进生产工艺流程，以减、合理的防腐设计及改进生产工艺流程，以减轻或防止金属腐蚀轻或防止金属腐蚀每种防腐

37、蚀措施，都具有应用范围和条件，使用时要每种防腐蚀措施，都具有应用范围和条件，使用时要注意。对某一种金属有效的措施，在另一种情况下就可能注意。对某一种金属有效的措施，在另一种情况下就可能无效，甚至是有害的。例如阳极保护只适用于金属在介质无效，甚至是有害的。例如阳极保护只适用于金属在介质中易于阳极钝化的体系。如果不造成钝化，则阳极极化不中易于阳极钝化的体系。如果不造成钝化，则阳极极化不仅不能减缓腐蚀，反而会加速金属的阳极溶解。仅不能减缓腐蚀，反而会加速金属的阳极溶解。因此，对于一个具体的腐蚀体系，究竟采用那种防腐因此，对于一个具体的腐蚀体系，究竟采用那种防腐蚀措施，应根据腐蚀原因、环境条件、各种措

38、施的防腐效蚀措施，应根据腐蚀原因、环境条件、各种措施的防腐效果、施工难易以及经济效益综合考虑，不能一概而论。果、施工难易以及经济效益综合考虑，不能一概而论。四、混凝土材料腐蚀防护四、混凝土材料腐蚀防护.概论概论（）组分：（）组分：胶粘剂；胶粘剂；粉料及粗、细骨料粉料及粗、细骨料添加剂：早强剂、快凝剂添加剂：早强剂、快凝剂（）钢筋混凝土（）钢筋混凝土.耐腐蚀性指标耐腐蚀性指标外观；外观；抗压强度抗压强度含水率和吸水率含水率和吸水率表面中性化深度：硅酸盐水泥混凝土呈表面中性化深度：硅酸盐水泥混凝土呈碱性，受腐蚀后表面中性化，强度也随碱性，受腐蚀后表面中性化，强度也随之损失。之损失。钢筋腐蚀速度钢筋

39、腐蚀速度 . .混凝土材料腐蚀类型（）溶出及渗入： 混凝土中某些成分在腐蚀环境中使用时溶出，造成材料空隙度增大。 环境中氯离子等极易渗入混凝土内部，引起钢筋表面钝态破坏，产生严重腐蚀。（）和环境成分起化学反应：（）和环境成分起化学反应： 混凝土中混凝土中Ca(OH)2极易在酸性环境分解；极易在酸性环境分解；在在CO2作用下也会变成碳酸钙而使混凝土中性化。作用下也会变成碳酸钙而使混凝土中性化。（）溶涨和开裂：（）溶涨和开裂： 硫酸盐含量高的土壤中，借助水分渗透作用，硫酸盐含量高的土壤中，借助水分渗透作用，盐类积聚在混凝土内部，引起体积膨胀，使混盐类积聚在混凝土内部，引起体积膨胀，使混凝土材料龟裂

40、。钢筋生锈后腐蚀产物也会使混凝土材料龟裂。钢筋生锈后腐蚀产物也会使混凝土材料开裂。凝土材料开裂。.防护技术改进组分及配方涂层阴极保护：对钢筋混凝土结构的钢筋进 行阴极保护第二节第二节 材料的摩擦、磨损防护材料的摩擦、磨损防护摩擦摩擦是两个接触的物体在相互运动过程中，表面是两个接触的物体在相互运动过程中，表面之间所产生的之间所产生的阻碍运动阻碍运动的效应。物体之间的摩擦往的效应。物体之间的摩擦往往使其系统的一部分能量以热量或噪音形式发散消往使其系统的一部分能量以热量或噪音形式发散消失，同时伴随着表面材料的逐渐消失。失，同时伴随着表面材料的逐渐消失。磨损磨损是物体表面相对运动而导致作用表面的物质是

41、物体表面相对运动而导致作用表面的物质的不断消失，它是摩擦效应的一种表现和结果。的不断消失，它是摩擦效应的一种表现和结果。轮胎压痕轮胎压痕(TEM5000X)摩擦痕迹摩擦痕迹(350X) 固体的摩擦发生在表面，而任何固体表面都固体的摩擦发生在表面，而任何固体表面都 不是完全光滑的。由于切削刀痕、材料的不是完全光滑的。由于切削刀痕、材料的 塑性变塑性变形、加工时振动的存在，使零件表面存在凸凹不形、加工时振动的存在，使零件表面存在凸凹不平与形状误差，这种表面轮廓对其摩擦学特征有平与形状误差，这种表面轮廓对其摩擦学特征有重要的影响。重要的影响。一一 、固体的表面特点与表面的相互接触、固体的表面特点与表

42、面的相互接触.固体表面的几何形状固体表面的几何形状 零件表面的真实几何形状是由零件表面的真实几何形状是由表面形状偏差、表表面形状偏差、表面波纹和表面粗糙度面波纹和表面粗糙度三部分组成。三部分组成。表面形状偏差：表面形状偏差：零件在成形时所具有的宏观任何形零件在成形时所具有的宏观任何形状偏差。状偏差。 表面波纹度：表面波纹度：零件表面上形成的较长而有规律零件表面上形成的较长而有规律的波浪线，它是在加工时机床的波浪线，它是在加工时机床- -刀具刀具- -工件系统的工件系统的低频振动所引起的零件表面几何误差，具有一定低频振动所引起的零件表面几何误差，具有一定的波高和波距。的波高和波距。表面粗糙度：表

43、面粗糙度：切削工具对工件表面切削，在表切削工具对工件表面切削，在表面波纹上形成较小几何轮廓偏差。不同的切削规面波纹上形成较小几何轮廓偏差。不同的切削规范和不同的工件材料在表面上形成不同粗糙度。范和不同的工件材料在表面上形成不同粗糙度。2材料表面的组织结构及力学性质材料表面的组织结构及力学性质材料表面的组织结构材料表面的组织结构（1）污染层）污染层（2）吸附层）吸附层（3）氧化层）氧化层（4）变形层）变形层（1 1）变形层：）变形层： 切削加工的零件表面由于材料的塑性变切削加工的零件表面由于材料的塑性变 形使其形使其结构发生变化，晶粒细化，形成结构发生变化，晶粒细化，形成 变形层。变形层。变形层

44、一般可达几十微米，粗加工时可深达几百变形层一般可达几十微米，粗加工时可深达几百 微米。变形层由于硬化作用而具有较高的硬度微米。变形层由于硬化作用而具有较高的硬度。（2 2）氧化层：）氧化层： 新加工的零件表面在大气中会很快氧化，在几新加工的零件表面在大气中会很快氧化，在几秒钟内形成厚度为秒钟内形成厚度为110nm110nm氧化层，高温时氧化层的氧化层，高温时氧化层的形成速度更快。形成速度更快。 氧化层的性质与整体材料的性质截然不同氧化层的性质与整体材料的性质截然不同（3 3）吸附层：）吸附层： 材料表面层原子形成应力场而具有很高的吸引材料表面层原子形成应力场而具有很高的吸引力，因此，表面会吸附

45、空气、水分和各种有机物的力，因此，表面会吸附空气、水分和各种有机物的分子，并被它们所覆盖。分子，并被它们所覆盖。 被吸附到表面的活性物质会向表面的裂纹中渗被吸附到表面的活性物质会向表面的裂纹中渗透，升高裂纹尖端应力，使裂纹进一步向深处扩展，透，升高裂纹尖端应力，使裂纹进一步向深处扩展，导致表面强度下降。导致表面强度下降。（4 4）污染层：）污染层： 一般在吸附层的表面还存在污染层，主要由环一般在吸附层的表面还存在污染层，主要由环境中微粒的沉积及磨损碎屑组成。境中微粒的沉积及磨损碎屑组成。.固体表面的相互接触固体表面的相互接触 当两个粗糙的物体表面在法向载荷的作用下贴紧当两个粗糙的物体表面在法向

46、载荷的作用下贴紧时，最先进入接触的是表面上最高的微凸体，随载荷时，最先进入接触的是表面上最高的微凸体，随载荷增加，接触微凸体的变形增大，原来处于较低位置的增加，接触微凸体的变形增大，原来处于较低位置的微凸体将逐渐进入接触。当载荷不太大时，接触微凸微凸体将逐渐进入接触。当载荷不太大时，接触微凸体发生的是弹性变形；当载荷增大并超过临界值时，体发生的是弹性变形；当载荷增大并超过临界值时，接生塑性变形。接生塑性变形。 二、摩擦二、摩擦摩擦：摩擦：两个接触的物体相互运动过程中所发生的阻两个接触的物体相互运动过程中所发生的阻力，摩擦的力，摩擦的 大小一般用摩擦系数表示。大小一般用摩擦系数表示。两条摩擦定律

47、两条摩擦定律:即摩擦系数与名义接触面积无关；摩即摩擦系数与名义接触面积无关；摩擦力和载荷成正比擦力和载荷成正比分类：分类：固体表面摩擦按摩擦副的运动形式可分为滑固体表面摩擦按摩擦副的运动形式可分为滑动摩擦和滚动摩擦；按摩擦的运动状分为干摩擦、动摩擦和滚动摩擦；按摩擦的运动状分为干摩擦、流体摩擦、边界摩擦和混合摩擦流体摩擦、边界摩擦和混合摩擦.(1)干摩擦：干摩擦：常用于表示名义上无润滑的摩擦常用于表示名义上无润滑的摩擦.一般发生一般发生在制动器、摩擦传动及纺织、食品化工机械的部件。在制动器、摩擦传动及纺织、食品化工机械的部件。这些摩擦中，考虑到污染和安全问题，不允许使用这些摩擦中，考虑到污染和

48、安全问题，不允许使用润滑剂润滑剂.(2)边界润滑摩擦：边界润滑摩擦：相对运动的两表面被很薄的润滑膜相对运动的两表面被很薄的润滑膜隔开，边界膜的存在可使摩擦系数降低，并使表面隔开，边界膜的存在可使摩擦系数降低，并使表面磨损显著减少。磨损显著减少。 (3)流体润滑摩擦：流体润滑摩擦：摩擦表面完全被润滑膜隔开。摩擦表面完全被润滑膜隔开。靠润滑膜的压力平衡外载荷，在流体润滑中、摩擦靠润滑膜的压力平衡外载荷，在流体润滑中、摩擦阻力取决于润滑剂的内摩擦阻力取决于润滑剂的内摩擦(粘度粘度)，这种摩擦状态，这种摩擦状态具有最小的摩擦系数，在节能、延长寿命和减少磨具有最小的摩擦系数，在节能、延长寿命和减少磨损等

49、方面作用显著损等方面作用显著. (4)混合摩擦：混合摩擦：介于上述各摩擦之间，即接触表面间介于上述各摩擦之间，即接触表面间同时出现干摩擦、边界摩檫和流体润滑摩擦的同时出现干摩擦、边界摩檫和流体润滑摩擦的种种混合摩擦状态。这是生产实际中最常见的混合摩擦状态。这是生产实际中最常见的种摩擦种摩擦状态状态.三、磨损三、磨损 1、相互运动的两个物体，由于表面的接触并发生、相互运动的两个物体，由于表面的接触并发生相对运动而不断损失的现象称为相对运动而不断损失的现象称为磨损磨损.磨损过程中摩擦表面的磨损过程中摩擦表面的 变化：变化：（1）表面微裂纹的生成及其破坏作用）表面微裂纹的生成及其破坏作用（2）化学反

50、应过程）化学反应过程（3）润滑剂的作用）润滑剂的作用（4）摩擦表面间材料的转移）摩擦表面间材料的转移2、磨损的分类、磨损的分类(1)疲劳磨损疲劳磨损：疲劳磨损也称为接触疲劳磨损：疲劳磨损也称为接触疲劳磨损 其基本其基本原理为：两表面在相村滚动或滑动过径中，在外载原理为：两表面在相村滚动或滑动过径中，在外载荷引起的交变接触应力作用下，使裂纹在被磨面的荷引起的交变接触应力作用下，使裂纹在被磨面的表面或次表面形成、扩展并连通。最后剥离下来，表面或次表面形成、扩展并连通。最后剥离下来，形成点蚀或剥落形成点蚀或剥落 例如：具有润滑的轴承、齿轮与例如：具有润滑的轴承、齿轮与凸轮长期使用后，摩擦副表面发生接

51、触疲劳磨损，凸轮长期使用后，摩擦副表面发生接触疲劳磨损，在磨损表面出现麻点与剥落。在磨损表面出现麻点与剥落。 接触疲劳接触疲劳是工件是工件(如齿轮、滚动轴承，钢轨和轮箍，凿如齿轮、滚动轴承，钢轨和轮箍，凿岩机活塞和钎尾的打击端部等岩机活塞和钎尾的打击端部等)表面在接触压应力的长期表面在接触压应力的长期不断反复作用下引起的一种表面疲劳破坏现象，表现为不断反复作用下引起的一种表面疲劳破坏现象，表现为接触表面出现许多针状或痘状的凹坑，称为麻点，也叫接触表面出现许多针状或痘状的凹坑，称为麻点，也叫点蚀或麻点磨损。有的凹坑很深，呈点蚀或麻点磨损。有的凹坑很深，呈“贝壳贝壳”状，有疲状，有疲劳裂纹发展线的

52、痕迹存在。在刚出现少数麻点时，一般劳裂纹发展线的痕迹存在。在刚出现少数麻点时，一般仍能继续工作，但随着工作时间的延续，麻点剥落现象仍能继续工作，但随着工作时间的延续，麻点剥落现象将不断增多和扩大，例如齿轮，此时啮合情况恶化，磨将不断增多和扩大，例如齿轮，此时啮合情况恶化，磨损加剧，发生较大的附加冲击力，噪声增大，甚至引起损加剧，发生较大的附加冲击力，噪声增大，甚至引起齿根折断。齿根折断。 (2)粘着磨损：粘着磨损：粘着磨损是指两个相对运动的表面发粘着磨损是指两个相对运动的表面发生相互焊合，在相互运动过程中焊合表面产生撕裂而生相互焊合，在相互运动过程中焊合表面产生撕裂而发生的磨损。其发生的磨损。

53、其基本过程基本过程为：两个相对运动的表面在为：两个相对运动的表面在摩擦力作用下，表面层发生塑性变形表面的氧化膜摩擦力作用下，表面层发生塑性变形表面的氧化膜或污染膜被破坏，露出新鲜表面而发生焊合、当外力或污染膜被破坏，露出新鲜表面而发生焊合、当外力大于焊点的强度时，焊点将被剪断，若剪切正好发生大于焊点的强度时，焊点将被剪断，若剪切正好发生在接触表面，将不会发生磨损，而大多数剪切发生在在接触表面，将不会发生磨损，而大多数剪切发生在强度较低方的表面层，形成强度较低方的表面层，形成“材料转移材料转移”。在以后的。在以后的摩擦过程巾，转移摩擦过程巾，转移(粘着粘着)物将从表面脱落下来形成磨物将从表面脱落

54、下来形成磨屑。屑。 粘着磨损主要是微凸体接触区域受损引起的，通粘着磨损主要是微凸体接触区域受损引起的，通常发生在重载、高速特别是产生大量摩擦热的运动常发生在重载、高速特别是产生大量摩擦热的运动副中。过载及润滑不良的轴承、齿轮等常发生粘着磨副中。过载及润滑不良的轴承、齿轮等常发生粘着磨损损 影响粘着磨损的因素影响粘着磨损的因素 (1)脆性材料的抗粘着磨损能力比塑性材料高。脆性材料的抗粘着磨损能力比塑性材料高。 (2)金属性质越是相近的，构成摩擦副时粘着磨损也越金属性质越是相近的，构成摩擦副时粘着磨损也越严重。反之，金属间互溶程度越小，晶体结构不同，严重。反之，金属间互溶程度越小，晶体结构不同，原

55、子尺寸差别较大，形成化合物倾向较大的金属，原子尺寸差别较大，形成化合物倾向较大的金属，构成摩擦副时粘着磨损就较轻微。滑动轴承就是这构成摩擦副时粘着磨损就较轻微。滑动轴承就是这样的例子，选用淬火钢轴与锡基或铝基轴瓦配对。样的例子，选用淬火钢轴与锡基或铝基轴瓦配对。在受力较小时，选用金属与塑料配对都能减小粘着在受力较小时，选用金属与塑料配对都能减小粘着磨损。磨损。 (3)通过表面化学热处理，如渗硫、硫氮共渗、磷通过表面化学热处理，如渗硫、硫氮共渗、磷化、软氮化等热处理工艺，使表面生成一化合物化、软氮化等热处理工艺，使表面生成一化合物薄膜，或为硫化物，磷化物，含氮的化合物，使薄膜，或为硫化物，磷化物

56、，含氮的化合物，使摩擦系数减小，起到减磨作用也减小粘着磨损。摩擦系数减小，起到减磨作用也减小粘着磨损。 (4)改善润滑条件，如在润滑油中添加极压剂。改善润滑条件，如在润滑油中添加极压剂。 (5)粘着磨损严重时表现为胶合。粘着磨损严重时表现为胶合。脆屑脆屑磨粒磨粒磨损材料磨损材料行进行进P (3)磨粒磨损：磨粒磨损：硬的颗粒或对磨表面上硬的微凸硬的颗粒或对磨表面上硬的微凸体在摩擦过程中引起的材料损失，称为磨粒磨损体在摩擦过程中引起的材料损失，称为磨粒磨损。磨粒磨损实质上是材料表面在磨粒作用下发生。磨粒磨损实质上是材料表面在磨粒作用下发生塑性变形和断裂的过程。塑性变形和断裂的过程。 (1)低应力划

57、伤式的磨料磨损，它的特点是磨料作低应力划伤式的磨料磨损，它的特点是磨料作用于零件表面的应力不超过磨料的压溃强度，材用于零件表面的应力不超过磨料的压溃强度，材料表面被轻微划伤。生产中的犁铧，及煤矿机械料表面被轻微划伤。生产中的犁铧，及煤矿机械中的刮板输送机溜槽磨损情况就是属于这种类型。中的刮板输送机溜槽磨损情况就是属于这种类型。 (2)高应力辗碎式的磨料磨损，其特点是磨料与零高应力辗碎式的磨料磨损，其特点是磨料与零件表面接触处的最大压应力大于磨料的压溃强度。件表面接触处的最大压应力大于磨料的压溃强度。生产中球磨机衬板与磨球，破碎式滚筒的磨损便生产中球磨机衬板与磨球，破碎式滚筒的磨损便是属于这种类

58、型。是属于这种类型。 (3)凿削式磨料磨损，其特点是磨料对材料表面有大凿削式磨料磨损，其特点是磨料对材料表面有大的冲击力，从材料表面凿下较大颗料的磨屑，如挖掘的冲击力，从材料表面凿下较大颗料的磨屑，如挖掘机斗齿及颚式破碎机的齿板。也有以磨损接触物体的机斗齿及颚式破碎机的齿板。也有以磨损接触物体的表面分类，分为两体磨料磨损和三体磨料磨损。两体表面分类，分为两体磨料磨损和三体磨料磨损。两体磨损的情况是，磨料与一个零件表面接触，磨料为一磨损的情况是，磨料与一个零件表面接触，磨料为一物体，零件表面为另一物体，如犁铧。而三体磨损，物体，零件表面为另一物体，如犁铧。而三体磨损，其磨损料介于两个滑动零件表面

59、，或者介于两个滚动其磨损料介于两个滑动零件表面，或者介于两个滚动物体表面，前者如活塞与汽缸间落人磨料，后者如齿物体表面，前者如活塞与汽缸间落人磨料，后者如齿轮间落人磨料。这两种分类法最常用。轮间落人磨料。这两种分类法最常用。 影响磨粒磨损的因素影响磨粒磨损的因素 (1)磨料的硬度、大小及形状，磨粒的韧性、压磨料的硬度、大小及形状，磨粒的韧性、压碎强度等。碎强度等。 (2)外界载荷大小、滑动距离及滑动速度。外界载荷大小、滑动距离及滑动速度。 (3)材料自身的硬度及内部组织。材料自身的硬度及内部组织。(4)腐蚀磨损：腐蚀磨损：化学和力学的协同破坏作用可以增加化学和力学的协同破坏作用可以增加固体表面

60、材料损失的速率。例如：与滑动或滚动固体表面材料损失的速率。例如：与滑动或滚动相关的力学磨损可以破坏保护膜，从而将基底暴相关的力学磨损可以破坏保护膜，从而将基底暴露于腐蚀环境中露于腐蚀环境中；另一方面，腐蚀的另一方面，腐蚀的 反应产物，反应产物，特别特别 是坚硬的氧化物颗粒，也会成为磨蚀粒子。是坚硬的氧化物颗粒，也会成为磨蚀粒子。(5)冲蚀磨损冲蚀磨损：冲蚀磨损指的是材料表面受到细小而：冲蚀磨损指的是材料表面受到细小而松散的流动粒子冲击时而出现的松散的流动粒子冲击时而出现的种磨损形式。种磨损形式。(6)微动磨损：微动磨损：微动磨损是指两固体接触表面上因出微动磨损是指两固体接触表面上因出现周期性小