第07章 金属的磨损和耐磨性

《第07章 金属的磨损和耐磨性》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。

1、第七章金属的磨损和耐磨性第七章1§7.1磨损概念§7.2磨损模型§7.3提高耐磨性方法§7.4金属接触疲劳第七章2轴承火车钢轨表面磨损齿轮第七章3§7.1磨损概念摩擦副，偶件摩擦副，偶件1、定义机件表面相互接触并作相对运动时，表面逐渐有微小颗粒分离出来形成磨屑，使表面材料逐渐损失、尺寸变化，造成表面损伤的现象称为磨损。2、磨损过程跑稳定磨损剧烈磨损合递不递磨磨损损减变升量速率O时间（或摩擦过程）时间磨损量与时间的关系曲线磨损速率与时间的关系曲线第七章43、耐磨性磨损量越小，耐磨性越高！（1）线磨损量即机

2、件摩擦表面的法线方向的尺寸减少量。（2）体积磨损或质量磨损即机件体积或质量的损失量（3）相对耐磨性标准试样的磨损量被测试样的磨损量相对耐磨性的倒数称为磨损系数。第七章5§7.2磨损模型1、粘着磨损（咬合磨损）在滑动摩擦条件下，摩擦副相对滑动速度较小时发生。它是由于摩擦副表面突起点，这些突起点在接触面积上产生很大的局部应力，超过材料的屈服强度而产生塑性变形，使得这部分表面的润滑油膜和氧化膜被挤破，造成裸露出来的金属表面直接接触而产生粘着的一种磨损。搅拌摩擦焊搅拌摩擦焊刀具、磨具、齿轮、凸轮、轴承、汽

3、缸等第七章62、磨粒磨损磨粒磨损是当摩擦副一方表面存在坚硬细微突起，或接触面之间存在着硬质颗粒时所产生的一种磨损。磨损表明显存在硬质颗粒或突起滑出的沟槽。挖掘机斗齿、挖掘机斗齿、铣床导轨、铣床导轨、球磨罐等球磨罐等第七章73、腐蚀磨损摩擦过程中，摩擦副之间或摩擦副表面与环境发生化学反应或电化学反应形成腐蚀产物，腐蚀产物的形成和脱落引起腐蚀磨损。化工机械（1）氧化磨损摩擦副作相对运动时，表面凹凸不平的部位产生很大的应力，容易出现塑性变形。塑性变形加速氧向金属内部的扩散，形成氧化膜。氧化膜的强度低，容易被摩

4、擦副一方的突起所剥落，裸露出新的表面，又发生氧化。这种氧化膜形成-剥落，再形成-剥落的过程称为氧化磨损过程。第七章8宏观特征：在摩擦副表面有均匀细小的磨痕。（2）微动磨损(复合磨损，接触疲劳)摩擦副表面之间由于微小振动或往复运动而产生的磨损称为微动磨损。摩擦副表面不仅有磨屑，还有蚀坑。第七章9§7.3提高耐磨性方法一、提高粘着磨损机件的耐磨性1、材料选择选择表面互溶性小的材料。（如金属与非金属）2、表面热处理提高表面硬度，或者在摩擦表面形成一层非金属化物，可以降低表面原子的结合力，同时降低表面摩擦系数。

5、常见热处理工艺有渗硫、渗氮、磷化、氰化等。第七章103、降低摩擦副内部的压应力实验证明，粘着磨损量随摩擦面法线方向应力增大而增加，应力超过材料硬度的1/3时，磨损量急剧增加，所以机件的允许使用压应力应低于材料硬度值的1/3。4、适当降低表面粗糙度、温度，改善润滑条件提高接触面加工精度，接触面冷却与润滑。第七章11二、提高磨粒磨损机件的耐磨性1、表面热处理通过热处理提高机件摩擦面的硬度能够显著改善机件的耐磨性。实际上，这种方法是通过提高表面抗磨损伤的性能改善耐磨性。如钢淬火获得马氏体组织或贝氏体组织。2、

6、材料选择（1）对于高应力冲击载荷下的机件，应选择高韧性和高加工硬化的材料，如高锰钢Mn13。第七章12（2）对于低应力冲击载荷的机件，选择经过淬火回火热处理的中碳合金钢。3、采用渗碳、渗氮共渗等化学热处理提高表面硬度4、机件防尘与清洗第七章13§7.4金属接触疲劳轴承、齿轮、钢轨、活塞等1、基本概念机件两接触面作滚动或滚动加滑动摩擦时，在交变接触压应力长期作用下，材料表面产生疲劳损伤，导致局部产生小片或小块金属剥落而使材料流失的现象。特征：接触面出现深浅不均匀的针状或点状凹坑或较大面积的表面压碎。接触疲

7、劳曲线：σσ接～～NN，，σσ接～～1/N1/N。2、接触应力（赫兹应力）两物体接触表面上产生的局部压应力称为接触应力。第七章14接触处的接触应力为三向压应力。接触处σ>σ>σ，超过一定深度σ>σ>σzyxzxy相应的最大切应力为：zyzy452zxzx452yxyz452∴在最大切应力处，材料易出现局部塑性变形第七章153、接触疲劳分类与机理（（11）麻点剥落）麻点剥落剥落深度在0.2mm以下的小块剥落称为点蚀，点蚀外观为针状或点状凹坑，截面呈不对称V形。（（22）

8、浅层剥落）浅层剥落剥落深度为0.2-0.4mm，剥块底部大致和表面平行，而且侧面的一侧与表面成锐角，另一侧与表面垂直。非金属夹杂物附近萌生裂纹。（（33）深层剥落）深层剥落深层剥落坑深度大于0.4mm，剥块大。过渡区是薄弱区，萌生裂纹。第七章16麻浅齿点层轮剥剥落落深层剥落钢轨浅层剥落第七章174、提高接触疲劳寿命的途径内部因素（1）非金属夹杂物氧化铝和铝酸盐降低接触疲劳寿命；适当的硫化物（小10%）提高接触疲劳寿命。采用电渣重溶、真空冶