表面工程学-02金属磨损的基本理论(1-3)

1、第11届全国外表工程大会. 2.1 金属磨损根本概念 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 金属磨损根本实际. 2.1 金属磨损根本概念 一、磨损的定义和分类 二、磨损评定参数第2章 金属磨损根本实际.外表技术与摩擦学实验室4磨损的定义： 英国机械工程学会_“由于机械作用而呵斥物体外表资料的逐渐损耗 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呵斥资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，资料外表在相对运动中不断损耗的景象。一、磨损的定义和分类

2、2.1 金属磨损根本概念2022/8/24.外表技术与摩擦学实验室5一、磨损的定义和分类磨损的分类： 按外表接触性质 按环境与介质 按机理2.1 金属磨损根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此处按照机理分类2022/8/24.外表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 金属磨损根本概念外表技术外表物理机械学冶金学摩擦化学固膂力学资料科学光滑力学2022/8/24.外表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 金属磨损根本概念2022/8/24.外表技术与摩擦学实验室8低硬度时：细微磨损严重磨损细微磨损磨损率

3、与载荷的关系高硬度时：细微磨损一、磨损的定义和分类2.1 金属磨损根本概念载荷加大磨损加剧2022/8/24.外表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 金属磨损根本概念2022/8/24.外表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 分量磨损量：Wg2.1 金属磨损根本概念2022/8/24.外表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 金属磨损根本概念2022/8/24.外表技术与摩擦学实验室12二、磨损评定参数3、磨损系数2.1 金属磨损根本概念2022/8/

4、24.外表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： 两种资料A与B在一样外部条件下磨损量的比值，其中A为规范或参考试样。体积磨损量之比2.1 金属磨损根本概念2022/8/24.外表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 金属磨损根本概念2022/8/24. 2.1 金属磨损根本概念 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 金属磨损根本实际. 2.2 粘着磨损 定义 规律 分类 影响要素第2章 金属磨损根本实际.外表技术

5、与摩擦学实验室172.2 粘着磨损 Adhesive Wear 当正应力加大，使金属外表相距在1nm之内时，外表之间将出现剧烈的短程交互作用力； 当没有外表膜存在且相互滑动时，粘合点将被剪掉，金属会从一个外表转移到另一个外表，产生粘着磨损。2.2 粘着磨损2022/8/24.外表技术与摩擦学实验室18粘着磨损具有如下规律：任何金属外表均有能够出现粘着，力的大小与资料及外界有关；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(低外表能)晶面做外表时粘着力低，粘着磨损率低；粘合点的断裂总是发生在内聚力较弱的资料内部；互熔度很高的纯金属Cu-Ni间有高的粘着与焊合才干；外表偏聚可大

6、大降低粘着磨损；外表氧化物的存在可以妨碍外表间的粘着；普通多项金属比单项金属的粘着倾向小。2.2 粘着磨损2022/8/24.外表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2022/8/24.外表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方式2.2 粘着磨损粘着磨损的分类：2022/8/24.外表技术与摩擦学实验室21摩擦副对粘着磨损失重的影响：销/套失重（ 10-6）V1=48mm/sV2=879mm/sCu/Fe9.80.029Fe/Cu1.50.94Cu/Cu442.4Fe/Fe51442.2 粘着磨损2022/8/24.外表技术与摩擦学实验

7、室22资料特性对粘着磨损的影响2.2 粘着磨损表2-5 材料特性对粘着磨损的影响摩擦副销的磨损率套的磨损率摩擦因素mm3/(kg.mm)Cu/Ni1.3210-52.3610-61.7Al/Cu8.5910-64.8910-71.2Ag/Fe5.2010-85.7910-80.92022/8/24.外表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添加2.2 粘着磨损随着晶粒尺寸的减小磨损失重降低2022/8/24.外表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：随着碳化物含量的添加耐磨性提高2.2 粘着磨损2022/8/24. 2.1 金属磨损根本概念 2.2

8、 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 金属磨损根本实际.外表技术与摩擦学实验室262.3 磨料磨损 Abrasion Wear一、定义 由于硬颗粒或硬突起物使资料产生迁移而呵斥的一种磨损。 约占磨损总量的50%以上。2.3 磨料磨损2022/8/24.外表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2022/8/24.外表技术与摩擦学实验室28低应力磨料磨损：2.3 磨料磨损 松散物料在外表自在滑动，磨料不破碎2022/8

9、/24.外表技术与摩擦学实验室29低应力磨料磨损：2.3 磨料磨损 松散物料自在在外表滑动，磨料不破碎2022/8/24.外表技术与摩擦学实验室30高应力磨料磨损：2.3 磨料磨损 磨料在工件外表之间相互摩擦和挤压，磨料不断破碎，部分应力很高。2022/8/24.外表技术与摩擦学实验室31凿削型磨料磨损：2.3 磨料磨损 外表被撕裂，应力很大，在保送或破碎大块资料时发生。2022/8/24.外表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，部分应力极高。2022/8/24.外表技术与摩擦学实验室33冲蚀磨损【固液共存】：2.3 磨料磨损 外表在含有固体颗粒的

10、液体中作相对运动呵斥的损耗。2022/8/24.外表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。2022/8/24.外表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2022/8/24.外表技术与摩擦学实验室36磨损类型及提高耐磨性 对资料外表的性能要求2.3 磨料磨损2022/8/24.外表技术与摩擦学实验室37磨料磨损过程的影响要素：2.3 磨料磨损2022/8/24.外表技术与摩擦学实验室38资料磨粒磨损过程表示图：2.3 磨料磨损20

11、22/8/24.外表技术与摩擦学实验室39磨料硬度的影响:教材外表工程学2.3 磨料磨损不同比值耐磨性不同2022/8/24.外表技术与摩擦学实验室40磨料尺寸对磨损率的影响不同资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2022/8/24.外表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2022/8/24.外表技术与摩擦学实验室42磨料颗粒外形对磨损率的影响：2.3 磨料磨损表2-8 磨料颗粒形状对不同材料磨损率的影响磨料形状类型相对磨损率（橡胶轮磨损试验结果）1018碳素退火钢1045碳素正火钢3.5%C，3.5%Ni，2.5%Cr，Ni硬铸铁3%C，26%Cr白口铸铁尖角形3.43.60.850.30多角形-1.60.250.14圆 形1.00.960.260.222022/8/24.外表技术与摩擦学实验室43不同资料耐磨性与力学性能之间的关系2.3 磨料磨损s2022/8