摩擦磨损试题答案O

1、摩擦磨损名词解释2004年第一次博士生入学试题2、摩擦学：摩擦学是研究相对运动互作用表面的科学与技术，它包括材料的摩擦、磨损和润滑三个部分。粗糙度：评定加工过的材料表面由峰、谷和间距等构成的微观几何形状误差的物理量。边界摩擦：两接触表面间存在一层极薄的润滑膜，其摩擦和磨损不是取决于润滑剂的粘度，而是取决于两表面的特性和润滑特性。滚动摩擦：当物体在力矩的作用下沿接触表面滚动时的摩擦。磨损：由于机械作用、间或伴有化学或电的作用，物体工作表面材料在相对运动中不断损耗的现象。滑动磨损：两个相对滑动物体公共接触面积上产生的切向阻力和材料流失的现象。疲劳磨损：由于接触区循环应力的长期作用而引起表面疲劳剥落

2、的现象。微动磨损：指两表面之间由于存在很小振幅的相对振动而产生的表面损伤。软磨料磨损：通常以被磨材料硬度Hnf口磨料硬度Ha的相对比值来大致划分。当Hm/Ha大于等于0.5-0.8时为软磨料磨损。硬磨料磨损：当Hm/Ha小于等于0.5-0.8为硬磨料磨损。2006年第一次博士生入学试题边界摩擦：两接触表面间存在一层极薄的润滑膜，其摩擦和磨损不是取决于润滑剂的粘度，而是取决于两表面的特性和润滑特性。流体摩擦：由流体的黏滞阻力或流变阻力引起的内摩擦干摩擦：物件间或试样间不加任何润滑剂时的摩擦固体润滑：利用固体所具有的减摩作用的润滑方法。腐蚀磨损：在腐蚀环境中的摩擦表面出现的材料流失现象。2006年

3、第二次博士生入学试题一、减摩材料：降低摩擦损耗的材料。摩阻材料：阻止运动的进行的材料，是各种机器设备的制动器、离合器和摩擦传动装置中不可缺少的材料之一。边界摩擦：两接触表面间存在一层极薄的润滑膜，其摩擦和磨损不是取决于润滑剂的粘度，而是取决于两表面的特性和润滑特性。粘着磨损：粘着的材料在以后的滑动中可能辗转于对摩件的表面之间，如此继续摩擦下去，一部分转移的材料就会因加工硬化、疲劳、氧化或其他原因而脱离出来，形成游离的磨削并从表面脱落下来，造成零件表面材料的耗失，这就是粘着磨损。微动磨损：指两表面之间由于存在很小振幅的相对振动而产生的表面损伤。2007年博士生入学试题一、滑动摩擦和滚动摩擦：滑动

4、摩擦是当接触表面相对滑动时的摩擦，滚动摩擦是当物体在力矩的作用下沿接触表面滚动时的摩擦。粘着和粘着磨损：当施加的外力大于焊合点的结合力而将表面拉开时，如果剪切发生在强度较低的固体材料一侧，在强度较高的表面将粘附有较低强度的材料，这种现象叫做粘着；粘着的材料在以后的滑动中可能辗转于对摩件的表面之间，如此进行下去，一部分转移的材料就会因加工硬化、疲劳、氧化或其他原因而脱离出来，形成游离的磨削并从表面脱落下来，摩擦磨损造成零件表面材料的耗失，这就是粘着磨损。软磨料磨损和硬磨料磨损：软磨料磨损：通常以被磨材料硬度Hm和磨料硬度Ha的相对比值来大致划分。当Hm/Ha大于等于0.5-0.8时为软磨料磨损。

5、硬磨料磨损：当Hm/Ha小于等于0.5-0.8为硬磨料磨损。自由磨料磨损和固定磨料磨损：两者皆为磨料磨损，自由磨料磨损磨料保持自由状态，而固定磨料磨损磨料保持固定状态。两体磨料磨损和三体磨料磨损：两体磨料磨损指磨料于一个材料表面作用导致的材料磨损，三体磨料磨损指两个材料表面辗压磨料时材料表面发生的磨损，工业上遇到的三体磨料磨损多属于高应力磨料磨损。2007年第二次博士生入学试题一、干摩擦和边界摩擦：干摩擦是物件间或试样间不加任何润滑剂时的摩擦；边界摩擦两接触表面间存在一层极薄的润滑膜，其摩擦和磨损不是取决于润滑剂的粘度，而是取决于两表面的特性和润滑特性。耐磨性和相对耐磨性：材料的耐磨性是指一定

6、条件下材料耐磨性的特性；相对耐磨性是指两种材料在相同的外部条件下磨损量的比值。固体冲蚀和浆体冲蚀：两者皆属于冲蚀磨损，固体冲蚀指固体粒子以一定速度和角度对材料表面进行冲击所造成的材料表面流失的现象，而冲蚀磨损是液体介质携带固体粒子以一定的角度和速度对材料表面进行冲击，使材料表面产生磨损的现象。微切削和微犁沟：（微切削是磨料（磨粒或硬突起）从被磨损表面切削下微切屑的磨料磨损过程；在相对滑动中，硬颗粒或两表面中硬微突体使较软表面塑性变形而形成犁痕式的破坏。）减摩材料和摩阻材料：减摩材料是在各种机器的适用过程中为了达到高的生产效率而减少摩擦的材料；摩阻材料又称为摩擦材料，它是各种机器设备的制动器、离

7、合器和摩擦传动装置中不可缺少的材料。2009年博士生入学试题一、干摩擦和边界摩擦：干摩擦是物件间或试样间不加任何润滑剂时的摩擦；边界摩擦两接触表面间存在一层极薄的润滑膜，其摩擦和磨损不是取决于润滑剂的粘度，而是取决于两表面的特性和润滑特性。滑动摩擦和滚动摩擦：滑动摩擦是当接触表面相对滑动时的摩擦，滚动摩擦是当物体在力矩的作用下沿接触表面滚动时的摩擦。耐磨性和相对耐磨性：材料的耐磨性是指一定条件下材料耐磨性的特性；相对耐磨性是指两种材料在相同的外部条件下磨损量的比值。软磨料磨损和硬磨料磨损：软磨料磨损：通常以被磨材料硬度Hm和磨料硬度Ha的相对比值来大致划分。当Hm/Ha大于等于0.5-0.8时

8、为软磨料磨损。硬磨料磨损：当Hm/Ha小于等于0.5-0.8为硬磨料磨损。冲蚀磨损和气蚀：冲蚀磨损是指流体或固体粒子（通常历经不超过1mm以一定速度（通常不超过500m/s）和角度对材料表面进行冲击所造成的材料表面流失的现象；气蚀液体中不断溃灭的气泡产生的高压强以及溃灭时的微射流的反复冲击作用，使材料表面产生破坏的现象称为气蚀。2004年第一次博士生入学试题1、简述粘着摩擦理论，修正粘着摩擦理论对简单摩擦粘着理论进行了哪些方面的修正?摩擦磨损答：粘着摩擦理论，当两表面相接触时，在载荷作用下，某些接触点的单位压力很大，并产生塑性变形，这些点将牢固的粘着，使两表面形成一体，即成为粘着。当一表面相对

9、另一表面滑动时，粘着点则被剪断，而剪断这些连接点所需的力就是摩擦力。此外，如果一表面比另一表面硬一些，则硬表面的粗糙微凸体顶端将会在较软表面上产生犁沟，这种形成犁沟的力也是摩擦力。在静摩擦时，实际接触面积与载荷成正比。而在摩擦副滑动时，就要考虑切向力的存在，这时实际接触面积的增大是由于法向载荷与切向载荷联合作用的结果。也就是说，接触点发生屈服，是与由法向载荷所造成的压应力与切向载荷所造成的切应力的合成力有关。摩擦系数决定于金属对金属和金属对污染膜摩擦时实际接触面积所占的比例。3、试从磨损机理、影响因素等对磨料磨损与冲蚀磨损进行比较答：磨料磨损：磨损机理：磨料磨损机理是指磨料颗粒与材料表面相互作

10、用过程中，材料表面的磨削从材料表面产生和脱落的方式、本质和规律。气主要有微切削磨损机理（当带有锐利棱角的磨粒的位相适当时，磨粒就像道具一样对表面进行切削而形成切屑）、多次塑变导致断裂的磨损机理（当形成的犁沟堆积在两旁和前缘的材料以及沟槽中的材料当收到随后的磨料作用时，可能把堆积起的材料重新压平，也可能使已变形的材料遭到再一次的犁沟，如此反复塑变，使材料因局部不足以承受外力而撕裂脱落，或者因加工硬化最终剥落为磨削）、微观断裂磨损机理（脆性材料塑性变形很小裂纹扩展导致断裂脱落的机理课占支配的地位）、疲劳磨损断裂的机理（由于疲劳作用而导致的断裂）影响因素：磨料及其性能（磨料的形状、磨粒大小、磨粒形状

11、与大小的综合作用、磨粒硬度、磨料的其他性能、磨料的磨损性）、外部摩擦条件（载荷、滑动距离、磨料和材料表面的相对速度、热和温度、温度和腐蚀环境）、材料的内部因素（材料的化学成分、材料的微观组织、材料的机械性能、）。冲蚀磨损：磨损机理：微切削机理、变形机理、挤压-薄片剥落机理、绝热剪切于变形局部化机理、脆性材料的断裂机理、低周疲劳机理影响因素：冲蚀速度的影响；冲角的影响（当磨粒尺寸较大时，磨损量随冲角的增大而增加，当冲角等于90度时磨损量最大）；冲蚀时间的影响；温度影响；磨粒影响（磨粒硬度。磨粒形状、磨粒尺寸、磨粒破碎的影响）；材料因素的影响（材料宏观硬度的影响、加工硬化的影响、材料组织的影响）4

12、、什么是粘着磨损？写出粘着磨损的常用表达式，从该公式中分析影响粘着磨损的主要因素。答：粘着磨损又称咬合磨损，它是指滑动摩擦时摩擦副接触面局部发生金属粘着，在随后相对滑动中粘着处被破坏，有金属屑粒从零件表面被拉拽下来或零件表面被擦伤的一种磨损形式。粘着磨损可用艾查德公式计算式中AV为单位滑动距离的磨损体积；W为法向载荷；P为较软表面金属材料的塑性流动应力（兆帕），它相当于材料的布氏硬度数值；k为磨损系数。Z=kW/3p磨损量一般随压力的增大逐渐增大，当压力（以兆帕计）数值相当于摩擦副中较软零件布氏硬度数值的1/30时，粘着突然变得严重，摩擦副出现咬死现象。相同材料组成摩擦副容易发生粘着。影响磨损

13、的因素很多，摩损系数的变化也很大，对洁净金属k=0.010.1,对于有氧化膜或润滑膜保护的表面，k值可低到10-6或10-7。滑动速度和温度对粘着磨损也有很大的影响，摩擦热使表面温度升高，它与压力和速度互有关系。在有润滑摩擦时表面温升导致润滑膜的破坏；在无润滑摩擦时零件表面发生软化和相变等现象。摩擦磨损5、有一密封摩擦副存在着严重的腐蚀磨损问题，你会从哪些方面着手来提高该摩擦副的耐腐蚀磨损性？腐蚀磨损(CorrosiveWear)是指摩擦副对偶表面在相对滑动过程中，表面材料与周围介质发生化学或电化学反应，并伴随机械作用而引起的材料损失现象，称为腐蚀磨损。腐蚀磨损通常是一种轻微磨损，但在一定条件

14、下也可能转变为严重磨损。根据腐蚀介质的性质一般将腐蚀磨损分为化学腐蚀磨损和电化学腐蚀磨损。化学腐蚀与金属基体体积比，膨胀系数和硬度有关，还与工作环境有关。电化学腐蚀与材料因素、化学因素、力学因素和环境因素有关。6、磨损的评定方法有哪些？这些评定方法的应用有什么不同?磨损量：评定材料的长度磨损量，体积磨损量，质量磨损量磨损率：磨损随时间的函数耐磨性：一定工作条件下材料耐磨性冲蚀磨损率：在稳态磨损过程中测量二零零六-第一次二、滑动摩擦理论有哪些？各有什么局限性？机械理论只适用于粗糙表面，表面粗糙度降低到一定程度时摩擦系数增大，理论不适用分子理论分子机械理论塑形材料，一些情况下摩擦系数为常数，弹性材

15、料，摩擦系数不一定是常数。粘着理论一些情况下试验结果与理论预测有差距，有待修正三、简述磨料磨损的分类及影响磨料磨损的因素。如何提高金属材料的耐磨料磨损性？按机理分类：微切削疲劳脆性断裂腐蚀融化影响磨料磨损的因素：磨料形状、大小硬度、磨损性及其他性能、载荷温度滑动距离湿度提高金属材料的耐磨料磨损性的措施：1、材料化学成分微观组织、强度和韧性；2、合理制定成分配比，减少有害元素，细化组织、减少夹杂，合理调节强度和韧性。四、请列举你在生活中遇到的粘着磨损现象，材料的粘着磨损机理是什么？如何提高材料的抗粘着磨损性能。机器焊合黏着与转移，原因在于原子间结合力，材料微凸体表面氧化膜破裂发生分子间结合。选择

16、摩擦副互溶性小的的材料、优化显微组织、改善材料表面状态，合理控制载荷，速度和温度五、请列举典型固体冲蚀磨损和浆体冲蚀磨损的具体零部件，简述并比较其冲蚀磨损机理异同。冲角对这两种冲蚀磨损的影响规律有何不同？对着两种类型的冲蚀磨损，耐磨材料选择上有何不同考虑？1流体输送管道锅炉管道喷砂机喷嘴抛丸机叶片各种排料泵的叶轮和泵体发电厂风扇火箭发动机喷嘴汽轮机叶片直升机桨叶内燃机缸套水轮机过流原件。摩擦磨损2冲蚀速度与冲蚀角浆体的连续性固体不连续浆体连续浆体的冲刷作用浆体冲刷中硬度作用更重要浆体的冷却作用固体局部温度高融化；浆体温度低3浆体冲蚀中除90度外各种冲角下言V2运动的实际冲角比名义大4浆体磨损中

17、选择硬度搞的材料固体冲蚀中选择有延性材料六、什么是微动磨损？微动磨损常发生在什么零件？微动磨损磨削有何特点？1两表面之间由于微小振幅的相对震动产生的表面损伤。2紧配合的轴颈汽轮机压气机叶片发动机固定处受震动的花键螺栓轴承表面联轴器板弹簧凸轮机构液压活塞电器触电3磨损过程包括四个阶段一微凸体黏着使材料接触表面发生脱落，磨损量增加快二脱落磨屑硬化氧化，产生硬质颗粒三稳定磨损四稳定状态，磨屑产生和排除达到平衡2006年第二次博士生入学试题二、简述粘着摩擦理论，修正粘着摩擦理论对简单摩擦粘着理论进行了哪些方面的修正？答：粘着摩擦理论，当两表面相接触时，在载荷作用下，某些接触点的单位压力很大，并产生塑性

18、变形，这些点将牢固的粘着，使两表面形成一体，即成为粘着。当一表面相对另一表面滑动时，粘着点则被剪断，而剪断这些连接点所需的力就是摩擦力。此外，如果一表面比另一表面硬一些，则硬表面的粗糙微凸体顶端将会在较软表面上产生犁沟，这种形成犁沟的力也是摩擦力。在静摩擦时，实际接触面积与载荷成正比。而在摩擦副滑动时，就要考虑切向力的存在，这时实际接触面积的增大是由于法向载荷与切向载荷联合作用的结果。也就是说，接触点发生屈服，是与由法向载荷所造成的压应力与切向载荷所造成的切应力的合成力有关。摩擦系数决定于金属对金属和金属对污染膜摩擦时实际接触面积所占的比例。三、什么是疲劳磨损？简述提高齿轮抗疲劳磨损性能的方法

19、。答：齿轮、滚动轴承、凸轮、车轮等机器零件在滚动、滑动或它们的复合运动时，由于接触区循环应力的长期作用而引起表面疲劳剥落的现象，称为疲劳磨损。提高齿轮抗疲劳磨损性能的方法：材料性质及组织。表面粗糙度；残余应力，表层在一定深度范围内存在残余压应力时，能提高接触疲劳抗力，减少疲劳磨损；材料强度和硬度；热处理和组织；材料冶金质量。润滑剂。高粘度、低指数的润滑剂，由于不易进入疲劳裂纹而提高接触疲劳寿命。四、请列举你在生活和工作中遇到的磨料磨损现象，材料的磨料磨损的机理是什么？如何提高材料的抗磨料磨损性能？答：机械零件受到大量的矿石、土砂、煤炭等物料作用所引起的磨损。磨料磨损机理是指磨料颗粒与材料表面相

20、互摩擦作用过程中，材料表面的磨削从材料表面产生和脱落方式、本质和规律。材料的磨料磨损的机理：切削磨损机理。当一个磨粒在外力作用下与材料表面发生相互作用，可分为法向力和切向力。法向力是磨粒压入表面，切向力使磨粒向前推进，对表面进行切削而形成切屑。摩擦磨损次塑变导致断裂的磨损机理。反复塑变使材料因局部不足以承受外力而撕裂脱落，或者因硬加工或其他强化作用而变脆，最终剥落。观断裂磨损机理。磨料磨损时，有些材料，特别是脆性材料，塑性变形很小，裂纹扩展导致脱落。(4)劳导致断裂的磨损机理。应力幅不超过材料弹性极限的重复应力循环引起的一种特殊破坏形式。多晶材料变形不均匀性，既虽然平均应力小于弹性极限，但局部

21、微观组织的实际应力大于屈服极限。提高材料的抗磨料磨损性能措施：料及其性能。磨料形状、大小、硬度、磨损性。外部摩擦条件。载荷、滑动距离、磨料和材料表面的相对速度、热和温度、温度和腐蚀环境。材料内部因素。材料化学成分、材料微观组织、材料的机械性能。五、固体冲蚀磨损和浆体冲蚀磨损有何异同？对着两种类型的冲蚀磨损，耐磨材料选择上有何不同？答：冲蚀速度和冲蚀角。液相的存在，在浆体冲蚀磨损时磨粒必须穿过磨粒之间以及磨粒与材料表面之间的液膜才能到达材料表面，产生冲蚀。这必然使磨粒的冲蚀速度降低。浆体的连续冲蚀。固体粒子冲蚀磨损时，固体粒子是不连续的，而浆体却是连续的。浆体的冲刷作用。在浆体冲蚀磨损时，由于浆

22、体的冲刷，变形唇很容易被冲刷掉。浆体的冷却作用。固体粒子冲蚀磨损时，材料表面温度局部升高。浆体冲蚀，液相冷却作用。固体粒子冲蚀磨损时，延性作用大。浆体冲蚀磨损时，材料硬度影响更大。六、什么是腐蚀磨损？影响腐蚀磨损的因素有哪些？简述腐蚀和磨损的交互作用。答：在腐蚀环境中摩擦表面出现材料的流失现象称为腐蚀磨损。影响腐蚀磨损的因素：介质pH值、介质种类、介质浓度、砂浆冲蚀速度、材料耐蚀性、材料耐磨性。腐蚀与磨损的交互作用失冲率。腐蚀磨损造成的材料流失往往大于单纯腐蚀和单纯磨损两者的代数和。因为腐蚀加速磨损，磨损促进腐蚀。影响因素。介质种类、介质浓度、浆体冲蚀速度。材料的腐蚀磨损交互作用机理。磨损加速

23、腐蚀。腐蚀加速磨损。2007年博士生入学试题二、推导出磨料磨损的Rabinowice方程，从该公式中分析影响磨料磨损的主要因素，解释磨损系数Kabr的物理意义。答：Rabinowice依据微切削模型提出了一个磨料磨损的简化模型，导出了磨料磨损的简单定量公式。假设N个圆锥形硬磨粒在外力作用下对软金属产生微切削作用，任一个磨粒的法向载荷。压入深度，在水平力的作用下，相对金属表面平行移动的距离，形成犁沟。设磨粒的切削作用是相互独立的。影响磨料磨损的主要因素为磨粒的形状。磨损系数Kabr：磨料磨损的磨损量也与载荷及磨损距离成正比，与被磨材料的硬度成反比。三、在实际工况中存在着严重的冲蚀磨损，请列举典型

24、固体冲蚀磨损和浆体冲蚀磨损的具体零部件，冲角对这两种冲蚀磨损的影响规律有何不同？对着两种类型的冲蚀磨损，耐磨摩擦磨损材料选择上有何不同考虑？答：浆体冲蚀磨损，泥浆泵中泥浆对泵体和叶轮的磨损，原煤管道输送中煤浆对管道的磨损。固体冲蚀磨损，锅炉管道被燃烧粉尘冲蚀。对延性材料的研究发现，在冲蚀速度小于10m/s时，随冲蚀角增大，材料的冲蚀磨损率不断增加，最大冲蚀率在90°冲蚀角处。在更高的冲蚀速度时，冲蚀磨损的e-“关系曲线上出现两个峰值，一个在40。一60。冲角之间，另一个在90。冲角处。这与固体粒子冲蚀磨损的规律大不相同。固体粒子冲蚀磨损时，延性作用大。浆体冲蚀磨损时，材料硬度影响更大

25、。四、什么是微动磨损？微动磨损常发生在什么零件？微动磨损的磨屑有何特点？答：微动磨损是指两表面之间由于存在很小振幅（微米级）的相对振动而产生的表面损伤。微动磨损通常发生在紧配合的轴颈。汽轮车及压气机叶片配合处，发动机固定处，受震动影响的花键、键、螺栓、螺钉以及钏钉等连接件结合面，绳及绳轮，滚动轴承的接触面，联轴器，板弹簧及压缩弹簧的接触面，安全阀及调节器的接触面等。通常为粉末状磨屑。钢铁材料间微动磨损的磨屑主要是非磁性六方晶系a-FezQ和少量纯铁及FaQ,呈棕红色或灰黑色片状粉末。钢和聚合物对磨时，磨屑主要是aFezQ,成片状。铝合金表面对磨时，磨屑是黑色的。想互摩擦的银表面出现微动磨损时，

26、观察到有球形磨屑。五、材料的磨损过程很复杂，磨损的研究是一项系统工程，你在进行磨损研究时会从哪些方面着手来提高机械零部件的耐磨性？答：外部磨损条件温度环境等。从这些方面提高机械零部件的耐磨性：材料化成分、微观组织、机械性能。机械零件的润滑等。2007年第二次博士入学试题二、推导出粘着磨损的Archaerd方程，从该公式中分析影响粘着磨损的主要因素，解释磨损系数K的物理意义。答：Rabinowice依据微切削模型提出了一个磨料磨损的简化模型，导出了磨料磨损的简单定量公式。假设N个圆锥形硬磨粒在外力作用下对软金属产生微切削作用，任一个磨粒的法向载荷。压入深度，在水平力的作用下，相对金属表面平行移动

27、的距离，形成犁沟。设磨粒的切削作用是相互独立的。影响磨料磨损的主要因素为磨粒的形状。磨损系数Ebr：磨料磨损的磨损量也与载荷及磨损距离成正比，与被磨材料的硬度成反比。三、实际工况中存在严重磨料磨损，列举典型磨料磨损的具体零部件，影响磨料磨损的主要因素是什么，耐磨材料选择上有何考虑？答：（1）掘土机铲齿、犁耙、球磨机衬板等（2）磨料磨损是由于摩擦时一个表面硬的凸起部分和另一表面接触，或两摩擦面间存摩擦磨损在硬的质点，在发生相对运动时，两个表面中的一个表面或两个表面的材料发生转移的磨损现象。影响磨料磨损的主要因素：一、磨料及其性能磨料一般是天然矿物、岩石、泥沙、土壤和人工制作的一定尺寸的矿物，为粒

28、状或无定形固体；大小从微米或亚微米级到很大尺寸的矿岩，硬度从很软的石膏到很硬的金刚石。磨料的磨损性能和磨料的机械性能、存在状态、结合状态及其大小、形状和远动条件等有关，特别是自然破碎后的角度。磨料的硬度是决定磨料磨损性比较关键的因素，在实际应用上常以它来判断磨料磨损性的大小。除硬度外，其他如磨料的大小、形状、强度等对磨料磨损性都有一定的影响。1 .磨料的形状2 .磨粒大小3 .磨粒形状与大小的综合作用4 .磨粒硬度5 .磨料的其他性能6 .磨料的磨损性二、外部摩擦条件1 .载荷根据磨料磨损的简单模型可知，磨损量与载荷成正比。2 .滑动距离若磨粒在滑动过程中条件不变，如磨粒不变圆钝或破碎，则磨损

29、量与滑动距离一般成正比，否则磨损量将有改变。3 .磨料和材料表面的相对速度滑动速度对磨损的影响也是较为复杂的，磨损条件和环境的改变会使滑动速度对磨损的影响广生不同的结果。4 .热和温度5 .湿度和腐蚀环境三、材料的内部因素1 .材料的化学成分金属材料的化学成分和热处理决定了它们的组织。2 .材料的微观组织影响磨料磨损的微观组织参数主要有基体组织、第二相、夹杂物、晶界、内缺口和回火马氏体等。3 .材料的机械性能1)硬度2)弹性模量4 .材料的强度和韧性(3)材料的磨料磨损特性受材料的显微组织、机械性能、工况条件等系统因素的影响，是个复杂而重要的问题。材料的成分和处理工艺决定了材料的组织和机械性能

30、，同种材料并采用相同的热处理工艺在相同的工况条件下，也可能因生产厂的冶炼、铸造技术等水平的差异表现出不同的耐磨性，零件寿命可能相差30%以上。同一种组织的材料。例如奥氏体，在不同的工况条件下或在不同的试验条件下，会表现出不同的耐磨性，甚至完全相反的特性。由于磨料磨损的广泛性、多样性和可选用材料品种、热处理等工艺措施的多种多样以及技术水平的差异，因此要准确地确定材料的磨料特性是相当困难的。摩擦磨损目前生产中选用耐磨料磨损材料的方法，主要还是依据“硬度高则耐磨性好”的原则，但同时应综合考虑使用条件、经济成本和材料组织的影响。四、分析泥浆泵叶片可能遇到的磨损形式，提出提高叶片耐磨性的方法。答：(1)

31、在泥浆泵中，由于几何形状及占支配地位的磨损机理不同，各点之间的磨损也不一样。一般情况下，当小角度剥蚀占主导地位时，磨损较为严重。主要的破坏部位为叶轮、蜗壳等通流部件、前后护板。在吸嘴和叶轮叶片根部主要的磨损方式为剥削磨损，涡流的增加使磨损加剧，在叶轮根部的泥浆导人侧还有部分高角度冲击破坏。叶墙和耐磨衬板处磨损严重，以大角度冲击破坏为主，吸人侧有因涡流而引起的破坏。当泥浆进入叶轮后，速度由轴向变为径向，由于惯性作用，泥浆颗粒仍以较大的轴向速度冲击叶墙，且频率很高，引起严重破坏。另外，进入叶墙和耐磨衬板之间的硬颗粒引起研磨破坏。在泵壳内，泥浆粒子在弯曲流道内，由于离心力的作用撞击泵壳内壁，泵壳的水

32、力设计特点决定了不可能为大角度冲击，均为小角度犁切或切削磨损。在分水舌主要是由涡流引起的小角度磨损破坏，也有部分大角度冲击磨损。叶片主要是冲蚀磨损。2 2)1、表层强化处理，表层强化并不仅仅提高表层硬度，还可使金属材料表面具有某种特殊的化学性能，表面强化处理可以采用电弧和火焰方法来提高金属材料表面的硬度，一般来说，硬度高，耐磨性好。3 、在靠叶片上部装上耐磨钢片或覆盖增强高分子耐磨片，磨损后可很快地更换。4 、刷涂耐磨涂层，如HNT耐磨涂料，这种涂料粘结力强，成型好，稳定性强，摩擦系数小，具有一定的机械强度，刷涂工艺简单，适合于温度小于是100c的场合，但抗冲击性差，试验证明，这种耐磨涂料的耐

33、磨性比铸铁高2.5倍。4、以聚四氟烯为基材，填充高分子粉或合金粉和氧化物等材料，采用粉末冶金烧结成型的叶片，其耐磨性很高。五、简述提高材料耐磨性的表面强化技术。答：表面强化技术可分为以下几类：(1)、表面形变强化。主要是利用机械方法使金属表面层发生塑性变形，而形成高硬度，高强的硬化层，常用的方法喷丸，滚洋为中用压和冷挤压。表面形变强化方法简单，但对耐磨性能影响较小。(2)、表面热处理强化。是利用固态相变，通过快速加热的方法对零件表面淬火(如感应淬火，火焰淬火，激光淬火等),可提高材料的耐磨性和抗疲劳强度。(3)、化学热处理强化。是利用外来元素的固态扩散渗入，来改变金属表面层的化学成分以实现表面

34、强化。化学处理需要专门的设备，处理周期长、成本高。以提高硬度、耐磨性的化学热处理表面强化技术为例该技术主要工艺有渗硼、渗钛、渗锯、渗铭以及为改善渗层脆性提高耐磨、耐腐蚀、抗氧化和热稳定性的以渗硼为主的多元渗。(4)、表面合金化。一般是指利用工件表层金属的重新熔化和凝固，以得到预期成分或组织的一种表面技术。它是采用高能量密度的快速加热，将金属表层熔化，或将涂覆在金属表面的合金材料熔化，随后靠激冷却进行凝固而得到硬化层，而使表层具有高的耐磨性。(5)、表面薄膜强化。是通过物理的或化学的方法在金属表面被覆与基体材料不同的膜层，形成耐磨膜，抗蚀膜等。主要方法：电镀、气相沉积、离子注入等。需要有专门的设

35、备，技术性高，成本高，形成的薄膜很薄，不宜长期使用。摩擦磨损二零零八年-中国矿业大学1、简述古典摩擦定律，名说明其应用的局限性？答：古典摩擦定律：对摩擦现象进行科学研究，最早开始于意大利的文艺复兴时代。1508年伟大的意大利科学家达芬奇首先着手于固体摩擦的研究。他第一次提出，一切物体刚要开始滑动便产生叫做摩擦力的阻力；并且摩擦力与重量成正比，而与法向接触面积无关。1699年法国科学家阿蒙顿进行了摩擦试验，并建立了摩擦的基本公式。最后到1780年库伦在同样的试验基础上，完成了今天的阿蒙顿一库伦摩擦定律，现在称为“古典摩擦定律”。现将古典摩擦定律的内容归纳如下：(1) 摩擦力的大小与接触面积间的法

36、向载荷成正比，而与接触物体间名义接触面积的大小无关。(2) 摩擦力的方向总是与接触表面相对运动速度的方向相反。(3) 摩擦力的大小与接触面间的相对滑动速度无关。(4) 静摩擦力大于动摩擦力。其应用的局限性：1,摩擦系数u在古典摩擦定律中，摩擦系数u是一个常数。但通过更多的试验表明，仅在一定的周围环境下，对于一定的材质的摩擦来说，摩擦系数才是一个常数，不同材质的金属摩擦副其摩擦系数u是不同的，不同的周围环境摩擦系数亦不同。因此，摩擦系数不是材料固有的特性，而是材料和环境条件的综合特性。2,接触面积在古典摩擦理论中，摩擦力的大小与接触物体间的名义接触面积大小无关。对于金属材料来说，由于摩擦副表面微

37、凸体的存在，故只在很小的接触区域内才有真正的接触所以可以说摩擦力的大小与名义接触面积无关。实验表明，实际接触面积与摩擦系数有关，随着实际接触面积的增加，摩擦系数增大，摩擦力亦增大。3,滑动速度实践表明，对于许多材料来说，摩擦系数与滑动速度有关。通常材料的摩擦系数不但随着滑动速度的增加而变化，也与载荷有关。4,摩擦力与正压力对于某些很硬(如钻石)或很软(如聚四氟乙烯PTF6材料，摩擦力与正压力之间表现出非线性关系。此时F=CPB式中C一常数；F一摩擦力；P正压力；B一指数。2、摩擦过程中金属表面有哪些变化？说明产生这些变化的原因。答：表面几何形状的变化：在摩擦过程中接触点要发生塑性变形及产生犁滑

38、作用。亚表层晶体缺陷及组织结构的变化：摩擦过程中由于表面变形及大量摩擦热的产生是组织结构发生变化。表面化学成分的变化：由于摩擦热的作用使表面与介质的交互作用加强，转移膜的发展，摩擦时的表面偏聚，摩擦时的扩散过程。3、磨损的评定方法有哪些？这些评定方法的应用有什么不同？答：磨损量：评定材料的长度磨损量，体积磨损量，质量磨损量10摩擦磨损磨损率：磨损随时间的函数耐磨性：一定工作条件下材料耐磨性冲蚀磨损率：在稳态磨损过程中测量4、简述粘着磨损的分类。粘着磨损产生的原因是什么？降低粘着磨损的措施有哪些？答：分类：轻微磨损，涂抹，擦伤，撕脱，咬死原因：粘着的材料在以后的滑动中可能辗转于对磨件的表面之间，

39、一部分转移的材料就会因加工硬化、疲劳、氧化或其他原因脱离出来，形成游离的磨屑并从表面脱落下来，造成零件表面材料的耗失，形成粘着磨损。措施：采用互溶性小的金属，不要用面心立方金属，采用单相金属，使用润滑膜，减小载荷。防止粘着磨损的措施是：适当地选择摩擦副的配对材料；进行表面处理(如表面热处理、化学热处理和表面涂层等);选择合理的润滑剂和润滑方法。5、写出磨料磨损的Rabinowicz方程，从该公式中分析影响磨料磨损的主要因素，解释磨损系数Kabc的物理意义。答：Rabinowice依据微切削模型提出了一个磨料磨损的简化模型，导出了磨料磨损的简单定量公式。假设N个圆锥形硬磨粒在外力作用下对软金属产

40、生微切削作用，任一个磨粒的法向载荷。压入深度，在水平力的作用下，相对金属表面平行移动的距离，形成犁沟。设磨粒的切削作用是相互独立的。影响磨料磨损的主要因素为磨粒的形状。磨损系数K,br：磨料磨损的磨损量也与载荷及磨损距离成正比，与被磨材料的硬度成反比。6、一密封摩擦副存在着严重的腐蚀磨损问题，你会从哪些方面着手来提高该摩擦副的耐腐蚀磨损性？答：腐蚀磨损(CorrosiveWear)是指摩擦副对偶表面在相对滑动过程中，表面材料与周围介质发生化学或电化学反应，并伴随机械作用而引起的材料损失现象，称为腐蚀磨损。腐蚀磨损通常是一种轻微磨损，但在一定条件下也可能转变为严重磨损。根据腐蚀介质的性质一般将腐

41、蚀磨损分为化学腐蚀磨损和电化学腐蚀磨损。化学腐蚀与金属基体体积比，膨胀系数和硬度有关，还与工作环境有关。电化学腐蚀与材料因素、化学因素、力学因素和环境因素有关。二零零九年-博士考试二、摩擦过程中金属表面有哪些变化？说明产生这些变化的原因。答：表面几何形状的变化：在摩擦过程中接触点要发生塑性变形及产生犁滑作用。亚表层晶体缺陷及组织结构的变化：摩擦过程中由于表面变形及大量摩擦热的产生是组织结构发生变化。表面化学成分的变化：由于摩擦热的作用使表面与介质的交互作用加强，转移膜的发展,摩擦时的表面偏聚，摩擦时的扩散过程。三、什么是粘着磨损？写出粘着磨损的常用公式，从该公式中分析影响粘着磨损的主要因摩擦磨

42、损素。答：粘着磨损又称咬合磨损，它是指滑动摩擦时摩擦副接触面局部发生金属粘着，在随后相对滑动中粘着处被破坏，有金属屑粒从零件表面被拉拽下来或零件表面被擦伤的一种磨损形式。粘着磨损可用艾查德公式计算式中AV为单位滑动距离的磨损体积；W为法向载荷；P为较软表面金属材料的塑性流动应力（兆帕），它相当于材料的布氏硬度数值；k为磨损系数。V=kW/3p磨损量一般随压力的增大逐渐增大，当压力（以兆帕计）数值相当于摩擦副中较软零件布氏硬度数值的1/30时，粘着突然变得严重，摩擦副出现咬死现象。相同材料组成摩擦副容易发生粘着。影响粘着磨损的主要因素。影响磨损的因素很多，摩损系数的变化也很大，对洁净金属k=0.

43、010.1,对于有氧化膜或润滑膜保护的表面，k值可低到10-6或10-7。滑动速度和温度对粘着磨损也有很大的影响，摩擦热使表面温度升高，它与压力和速度互有关系。在有润滑摩擦时表面温升导致润滑膜的破坏；在无润滑摩擦时零件表面发生软化和相变等现象。四、在实际工况中存在着严重的磨料磨损，请列举典型磨料磨损的具体零部件，影响磨料磨损的主要因素是什么？提高磨料磨损的方法有哪些？答：（1）掘土机铲齿、犁耙、球磨机衬板等（2）磨料磨损是由于摩擦时一个表面硬的凸起部分和另一表面接触，或两摩擦面间存在硬的质点，在发生相对运动时，两个表面中的一个表面或两个表面的材料发生转移的磨损现象。影响磨料磨损的主要因素：一、

44、磨料及其性能磨料一般是天然矿物、岩石、泥沙、土壤和人工制作的一定尺寸的矿物，为粒状或无定形固体；大小从微米或亚微米级到很大尺寸的矿岩，硬度从很软的石膏到很硬的金刚石。磨料的磨损性能和磨料的机械性能、存在状态、结合状态及其大小、形状和远动条件等有关，特别是自然破碎后的角度。磨料的硬度是决定磨料磨损性比较关键的因素，在实际应用上常以它来判断磨料磨损性的大小。除硬度外，其他如磨料的大小、形状、强度等对磨料磨损性都有一定的影响。7 .磨料的形状8 .磨粒大小9 .磨粒形状与大小的综合作用10 .磨粒硬度11 .磨料的其他性能12 .磨料的磨损性二、外部摩擦条件1 .载荷根据磨料磨损的简单模型可知，磨损

45、量与载荷成正比。2 .滑动距离若磨粒在滑动过程中条件不变，如磨粒不变圆钝或破碎，则磨损量与滑动距离一般成正比，否则磨损量将有改变。3 .磨料和材料表面的相对速度滑动速度对磨损的影响也是较为复杂的，磨损条件和环境的改变会使滑动速度对磨损的影响12摩擦磨损广生不同的结果。4 .热和温度5 .湿度和腐蚀环境三、材料的内部因素1 .材料的化学成分金属材料的化学成分和热处理决定了它们的组织。2 .材料的微观组织影响磨料磨损的微观组织参数主要有基体组织、第二相、夹杂物、晶界、内缺口和回火马氏体等。3 .材料的机械性能1)硬度2)弹性模量4 .材料的强度和韧性(3)材料的磨料磨损特性受材料的显微组织、机械性

46、能、工况条件等系统因素的影响，是个复杂而重要的问题。材料的成分和处理工艺决定了材料的组织和机械性能，同种材料并采用相同的热处理工艺在相同的工况条件下，也可能因生产厂的冶炼、铸造技术等水平的差异表现出不同的耐磨性，零件寿命可能相差30%以上。同一种组织的材料。例如奥氏体，在不同的工况条件下或在不同的试验条件下，会表现出不同的耐磨性，甚至完全相反的特性。由于磨料磨损的广泛性、多样性和可选用材料品种、热处理等工艺措施的多种多样以及技术水平的差异，因此要准确地确定材料的磨料特性是相当困难的。目前生产中选用耐磨料磨损材料的方法，主要还是依据“硬度高则耐磨性好”的原则，但同时应综合考虑使用条件、经济成本和材料组织的影响。五、有一密封摩擦副存在着严重的腐蚀磨损问题，你会从哪些方面着手来提高该摩擦副的耐腐蚀磨损性。答：腐蚀磨损(CorrosiveWear)是指摩擦副对偶表面在相对滑动过程中，表面材料与周围介质发生化学或电化学反应，并伴随机械作用而引起的材料损失现象，称为腐蚀磨损。腐蚀磨损通常是一种轻微磨损，但在一定条件下也可能转变为严重磨损。根据腐蚀介质的性质一般将腐蚀磨损分为化学腐蚀磨损和电化学腐蚀磨损。化学腐蚀与金属基体体积比，膨胀系数和硬度有关，还与工作环境有关。电