材料磨损与耐磨材料（第3章腐蚀磨损课件）.ppt

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1、1第一篇材料磨损基础Chapter1:材料的磨损Chapter2:固体表面结构与接触特性Chapter3:材料的磨损机理2Chapter3:材料的磨损机理§3.1粘着磨损§3.2磨粒磨损§3.3腐蚀磨损§3.4疲劳磨损§3.5冲蚀磨损§3.6微动磨损3§3.3腐蚀磨损§3.3.1腐蚀磨损概述§3.3.2腐蚀磨损模型与原理§3.3.3腐蚀磨损影响因素4§3.3.1腐蚀磨损概述腐蚀磨损是一种极为复杂又常见的磨损形式，它是材料受腐蚀和磨损综合作用的磨损过程。腐蚀磨损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。5粘着磨

2、损腐蚀磨损磨粒磨损腐蚀磨损对环境、温度、介质、滑动速度、载荷大小及润滑条件等极为敏感。稍有变化就可能使腐蚀磨损发生很大变化，当腐蚀成为主要原因时，通常都有几种磨损机理存在，各种机理之间还存在着复杂的相互作用。6§3.3腐蚀磨损概述腐蚀磨损分为化学腐蚀磨损和电化学腐蚀磨损。化学腐蚀磨损又分为氧化磨损和特殊介质腐蚀磨损。化学腐蚀磨损——氧化磨损特殊介质腐蚀磨损电化学腐蚀磨损——这种磨损通常是轻微的磨损，但在高温和潮湿的环境中．它可以变为严重磨损。在腐蚀磨损中工作条件不同，作用程度亦不同，化学反应与机械作用可以是交替进行的并且互相起促进作用。78§3.3腐蚀磨损§3.3.1腐蚀磨损概述§3.3.2

3、腐蚀磨损模型与原理§3.3.3腐蚀磨损影响因素9§3.3.2腐蚀磨损模型与原理(1)化学腐蚀磨损腐蚀磨损最常见的是氧化磨损．why？除金、铂等少数金属外，大多数金属表面都被氧化膜覆盖着，纯净金属瞬间即与空气中的氧起反应而生成单分子层的氧化膜，且膜的厚度逐渐增长，增长的速度随时间以指数规律减小。10当形成的氧化膜被磨掉以后，又很快形成新的氧化膜，可见氧化磨损是由氧化和机械磨损两个作用相继进行的过程。一般情况下氧化膜能使金属表面免于粘着，氧化磨损一般要比粘着磨损缓慢，因而可以说氧化磨损能起到保护摩擦副的作用。氧化磨损的实质是在金属表面与气体介质发生氧化反应，生成氧化膜，其厚度逐渐增加，但增长速度

4、随时间推移，按指数规律而减少，多数金属表面氧化膜厚度为10-10cm，有些氧化膜相当硬。若在滑动过程不再增加或不被磨去，足以起到保护作用。但氧化膜产生断裂和剥落，被剥落的氧化物本身在摩擦面之间就形成了磨粒磨损，新的腐蚀磨损兼有腐蚀与磨损的双重作用，二者不可忽视。根据氧化膜的机械性质，可分为两种氧化磨损模型。11脆性氧化膜的氧化磨损韧性氧化膜的氧化磨损12根据氧化膜的物理特征§3.3.2腐蚀磨损模型与原理膜层硬度剥落特征磨损速率氧化膜脆性氧化膜韧性氧化膜§3.3.2腐蚀磨损模型与原理14请描述下图所示的氧化膜特征，请阐明分析的理由？§3.3.2腐蚀磨损模型与原理15§3.3.2腐蚀磨损模型与原

5、理1.脆性氧化膜的氧化磨损在一定的气体介质中，金属材料表面会形成脆性氧化膜。因为此膜与金属基体差别很大，在达到一定厚度时，很容易被摩擦表面上的微凸体的机械作用去除，而暴露出新的基体表面，又开始新的氧化过程，反复进行。2.韧性氧化膜的氧化磨损腐蚀磨损在一定条件下，形成氧化膜是韧性的，而且比金属基体还软，当受摩擦表面微凸体机械作用时，可能有部分被去除，在继续磨损过程中，氧化仍然在原有氧化膜的基础上进行，这样磨损比脆性氧化膜的磨损轻微。特殊介质腐蚀磨损16在摩擦副与酸、碱、盐等特殊介质发生化学腐蚀的情况下而产生的磨损，称为殊殊介质腐蚀磨损。1718§3.3.2腐蚀磨损模型与原理(2)电化学腐蚀磨损

6、金属摩擦件在酸、碱、盐等电解质中，由于形成微电池电化学反应而产生磨损的现象。在电化学腐蚀磨损过程中，按材料腐蚀磨损产物被机械或腐蚀去除的特点也可分为两种磨损。均匀腐蚀条件下腐蚀磨损在均匀腐蚀条件下的磨损过程中，金属材料在特定介质作用下，首先产生均匀的腐蚀膜产物，之后腐蚀产物又被磨粒或硬质点的机械作用局部去除，使之裸露金属基体，随即又形成新的腐蚀产物，经过反复作用，此处腐蚀速度比被腐蚀膜覆盖处的快得多，腐蚀严重，此磨损也称为均匀腐蚀条件下腐蚀磨损。19腐蚀膜产物机械作用局部去除新的腐蚀产物腐蚀磨损模型201、相界面腐蚀模型2、应变差异腐蚀电池模型本质和核心：不均匀导致的电位差具有重要影响21§

7、3.3.2腐蚀磨损模型与原理相界面腐蚀模型——相界面容易成为腐蚀后的薄弱环节。适合的材料：在多相材料中，尤其含有碳化物的耐磨材料22由于碳化物与基体之间存在较大的电位差，而形成腐蚀电池，产生相间腐蚀，极大的削弱碳化物与基体结合力，在磨粒或硬质点的作用下，碳化物很容易从基体脱落或发生断裂。无腐蚀腐蚀碳化物基体摩擦磨损性能碳化物基体摩擦磨损性能请尝试解释原因？23§3.3.2腐蚀磨损模型与原理在腐蚀磨损过程中，由