表面工程学-02金属磨损的基本理论(1-3).ppt

第11届全国表面工程大会 2 1金属磨损基本概念2 2粘着磨损2 3磨料磨损3 4冲蚀磨损2 5微动磨损2 6疲劳磨损2 7腐蚀磨损 第2章金属磨损基本理论 2 1金属磨损基本概念一 磨损的定义和分类二 磨损评定参数 第2章金属磨损基本理论 2019 12 19 表面技术与摩擦学实验室 4 磨损的定义 英国机械工程学会 由于机械作用而造成物体表面材料的逐渐损耗 未包括电和化学所产生的作用 克拉盖尔斯基 苏 由于摩擦结合力反复扰动而造成材料的损坏 过分强调了疲劳的作用 建议 由于机械作用 间或伴有化学或 和 电的作用 材料表面在相对运动中不断损耗的现象 一 磨损的定义和分类 2 1金属磨损基本概念 2019 12 19 表面技术与摩擦学实验室 5 一 磨损的定义和分类 磨损的分类 按表面接触性质按环境与介质按机理 2 1金属磨损基本概念 粘着磨损磨料磨损腐蚀磨损接触疲劳磨损冲蚀磨损微动磨损冲击磨损 2019 12 19 表面技术与摩擦学实验室 6 磨损的多学科性 一 磨损的定义和分类 2 1金属磨损基本概念 表面技术表面物理机械学冶金学摩擦化学固体力学材料科学润滑力学 2019 12 19 表面技术与摩擦学实验室 7 不同摩擦副条件下摩擦力的大小 一 磨损的定义和分类 2 1金属磨损基本概念 2019 12 19 表面技术与摩擦学实验室 8 低硬度时 轻微磨损严重磨损轻微磨损 磨损率与载荷的关系 高硬度时 轻微磨损 一 磨损的定义和分类 2 1金属磨损基本概念 载荷加大磨损加剧 2019 12 19 表面技术与摩擦学实验室 9 二 磨损评定参数 1 磨损量2 相对磨损量3 磨损系数4 耐磨性 2 1金属磨损基本概念 2019 12 19 表面技术与摩擦学实验室 10 二 磨损评定参数 1 磨损量长度磨损量 WL体积磨损量 Wv重量磨损量 Wg 2 1金属磨损基本概念 2019 12 19 表面技术与摩擦学实验室 11 二 磨损评定参数 2 相对磨损量磨损速度 磨损率 2 1金属磨损基本概念 2019 12 19 表面技术与摩擦学实验室 12 二 磨损评定参数 3 磨损系数 2 1金属磨损基本概念 2019 12 19 表面技术与摩擦学实验室 13 二 磨损评定参数 4 耐磨性 相对耐磨性 绝对耐磨性 相对耐磨性 两种材料A与B在相同外部条件下磨损量的比值 其中A为标准或参考试样 体积磨损量之比 2 1金属磨损基本概念 2019 12 19 表面技术与摩擦学实验室 14 二 磨损评定参数 4 耐磨性 相对耐磨性 绝对耐磨性 绝对耐磨性 1 2 1金属磨损基本概念 2 1金属磨损基本概念2 2粘着磨损2 3磨料磨损3 4冲蚀磨损2 5微动磨损2 6疲劳磨损2 7腐蚀磨损 第2章金属磨损基本理论 2 2粘着磨损定义规律分类影响因素 第2章金属磨损基本理论 2019 12 19 表面技术与摩擦学实验室 17 2 2粘着磨损AdhesiveWear 当正应力加大 使金属表面相距在1nm之内时 表面之间将出现强烈的短程交互作用力 当没有表面膜存在且相互滑动时 粘合点将被剪掉 金属会从一个表面转移到另一个表面 产生粘着磨损 2 2粘着磨损 2019 12 19 表面技术与摩擦学实验室 18 粘着磨损具有如下规律 任何金属表面均有可能出现粘着 力的大小与材料及外界有关 六方金属 hcp 比体心 bcc 和面心 bcc 有低的粘着特性 高原子密度 低表面能 晶面做表面时粘着力低 粘着磨损率低 粘合点的断裂总是发生在内聚力较弱的材料内部 互熔度很高的纯金属 Cu Ni 间有高的粘着与焊合能力 表面偏聚可大大降低粘着磨损 表面氧化物的存在可以阻碍表面间的粘着 一般多项金属比单项金属的粘着倾向小 2 2粘着磨损 2019 12 19 表面技术与摩擦学实验室 19 粘着磨损的分类 涂抹擦伤粘焊咬卡 2 2粘着磨损 2019 12 19 表面技术与摩擦学实验室 20 涂抹 擦伤 胶合 粘焊 咬卡 咬死 粘着磨损的四种形式 2 2粘着磨损 粘着磨损的分类 2019 12 19 表面技术与摩擦学实验室 21 摩擦副对粘着磨损失重的影响 2 2粘着磨损 2019 12 19 表面技术与摩擦学实验室 22 材料特性对粘着磨损的影响 2 2粘着磨损 2019 12 19 表面技术与摩擦学实验室 23 晶粒尺寸对磨损的影响 随着晶粒尺寸的增大磨损失重增加 2 2粘着磨损 随着晶粒尺寸的减小磨损失重降低 2019 12 19 表面技术与摩擦学实验室 24 碳化物数量与种类对磨损性的影响 随着碳化物含量的增加耐磨性提高 2 2粘着磨损 2 1金属磨损基本概念2 2粘着磨损2 3磨料磨损3 4冲蚀磨损2 5微动磨损2 6疲劳磨损2 7腐蚀磨损 第2章金属磨损基本理论 2019 12 19 表面技术与摩擦学实验室 26 2 3磨料磨损AbrasionWear 一 定义由于硬颗粒或硬突起物使材料产生迁移而造成的一种磨损 约占磨损总量的50 以上 2 3磨料磨损 2019 12 19 表面技术与摩擦学实验室 27 二 磨料磨损的分类 低应力磨料磨损冲蚀磨损高应力磨料磨损气蚀 冲蚀磨损凿削型磨料磨损腐蚀磨料磨损冲击磨料磨损 2 3磨料磨损 2019 12 19 表面技术与摩擦学实验室 28 低应力磨料磨损 2 3磨料磨损 松散物料在表面自由滑动 磨料不破碎 2019 12 19 表面技术与摩擦学实验室 29 低应力磨料磨损 2 3磨料磨损 松散物料自由在表面滑动 磨料不破碎 2019 12 19 表面技术与摩擦学实验室 30 高应力磨料磨损 2 3磨料磨损 磨料在工件表面之间相互摩擦和挤压 磨料不断破碎 局部应力很高 2019 12 19 表面技术与摩擦学实验室 31 凿削型磨料磨损 2 3磨料磨损 表面被撕裂 应力很大 在输送或破碎大块材料时发生 2019 12 19 表面技术与摩擦学实验室 32 冲击磨料磨损 2 3磨料磨损 磨料垂直或以一定的角度下落 局部应力极高 2019 12 19 表面技术与摩擦学实验室 33 冲蚀磨损 固液共存 2 3磨料磨损 表面在含有固体颗粒的液体中作相对运动造成的损耗 2019 12 19 表面技术与摩擦学实验室 34 气蚀 冲蚀磨损 固液共存 气泡破裂时产生的磨损 2 3磨料磨损 固体与液体作相对运动 在气泡破裂区产生高压或高温而引起的磨损 伴有液体与磨料的冲蚀作用 2019 12 19 表面技术与摩擦学实验室 35 根据不同系统特性磨料磨损的分类 2 3磨料磨损 2019 12 19 表面技术与摩擦学实验室 36 磨损类型及提高耐磨性对材料表面的性能要求 2 3磨料磨损 2019 12 19 表面技术与摩擦学实验室 37 磨料磨损过程的影响因素 2 3磨料磨损 2019 12 19 表面技术与摩擦学实验室 38 材料磨粒磨损过程示意图 2 3磨料磨损 2019 12 19 表面技术与摩擦学实验室 39 磨料硬度的影响 教材 表面工程学 2 3磨料磨损 不同比值耐磨性不同 2019 12 19 表面技术与摩擦学实验室 40 磨料尺寸对磨损率的影响 不同材料的磨损率不同 青铜 铁 钢的耐磨性好 磨粒直径增大磨损率增大 2 3磨料磨损 2019 12 19 表面技术与摩擦学实验室 41 不同磨料尺寸对磨损机制转换的影响 2 3磨料磨损 2019 12 19 表面技术与摩擦学实验室 42 磨料颗粒形状对磨损率的影响 2 3磨料磨损 2019 12 19 表面技术与摩擦学实验室 43 不同材料耐磨性与力学性能之间的关系 2 3磨料磨损 s 2019 12 19 表面技术与摩擦学实验室