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1、1/34摩擦：是接觸物體間的一種阻礙物體運(yùn)動(dòng)的現(xiàn)象，這種阻力為摩擦力。磨損：是在摩擦作用下物體相對(duì)運(yùn)動(dòng)時(shí)，表面逐漸分離出磨屑從而不斷損傷的現(xiàn)象。磨屑的形成是一個(gè)變形和斷裂的過程。普通力學(xué)性能數(shù)據(jù)不一定能夠反應(yīng)材料耐磨性能的優(yōu)劣。Why？第七章金屬磨損和接觸疲勞§7.1磨損的概念2/34一、磨損的過程跑合階段、穩(wěn)定磨損階段、劇烈磨損階段。圖7-1磨損量與時(shí)間的關(guān)系示意圖(磨損曲線)3/34二、耐磨性耐磨性是材料抵抗磨損的性能。通常用磨損量來表示材料的耐磨性，磨損量越小，耐磨性越高。1、磨損量(1)線磨損：試樣摩擦表面法線方向的尺寸減小。(2
2、)體積磨損：試樣體積減小。(3)質(zhì)量磨損：試樣的質(zhì)量損失。(4)比磨損量：磨損量／(摩擦距離·壓力)。2、耐磨性：1／磨損量。4/343、相對(duì)耐磨性4、磨損系數(shù)：1/ε。5/34按磨損機(jī)理分為：粘著磨損、磨粒磨損、沖蝕磨損、疲勞磨損(接觸疲勞)、腐蝕磨損和微動(dòng)磨損。一、粘著磨損(咬合磨損)1、定義：相接觸的兩種材料由于表面某些接觸點(diǎn)局部正壓力超過該處的屈服強(qiáng)度以致發(fā)生粘合并拽開而產(chǎn)生的一種表面損傷磨損。§7.2磨損的類型6/342、產(chǎn)生機(jī)理滑動(dòng)摩擦條件下，摩擦副雙方接觸時(shí)，局部突起的表面在壓載荷下因應(yīng)力較高引起塑性變形，使表面氧化膜、潤滑
3、膜破裂暴露出新鮮、潔凈表面，接觸面間原子間距極小，產(chǎn)生原子間的鍵合作用，即冷焊(粘著)。繼續(xù)滑動(dòng)中，粘著點(diǎn)受剪切應(yīng)力被剪斷→轉(zhuǎn)移脫落→形成磨屑；該過程反復(fù)進(jìn)行→粘著磨損。7/34圖7-2粘著磨損表面形貌摩擦副一方金屬表面常粘附一層很薄的轉(zhuǎn)移膜，并伴有化學(xué)成分變化→判斷粘著磨損的主要特征。圖7-3粘著磨損過程示意圖8/34(1)粘著點(diǎn)強(qiáng)度比一方金屬強(qiáng)時(shí)磨損量大，表面較粗糙，甚至產(chǎn)生咬死。(2)粘著點(diǎn)強(qiáng)度比雙方金屬都低時(shí)，磨損量小，摩擦面較平滑。(3)粘著點(diǎn)比雙方金屬都高時(shí)，剪斷可發(fā)生在摩擦金屬的任何一方，較軟金屬的磨損量大。9/343、磨損
4、量的估算粘著磨損量正比于法向載荷F，滑動(dòng)距離L，(軟材料壓縮屈服強(qiáng)度或硬度)。4、磨損表面特征：大小不等的結(jié)疤。10/345、影響粘著磨損的因素P142材料特性、法向力、滑動(dòng)速度及溫度。6、改善粘著磨損耐磨性的措施(1)選擇合適的摩擦副材料強(qiáng)、硬度高則不易粘著；互溶性小的材料不易粘著：晶格類型不同、晶格間距相差大、電化學(xué)性質(zhì)相差大的材料組成摩擦件，粘著傾向小。11/34(2)避免或阻止摩擦副(原子)間直接接觸使用潤滑劑，改善表面潤滑條件；增強(qiáng)氧化膜的穩(wěn)定性，提高氧化膜與基體的結(jié)合力；表面化學(xué)熱處理。(3)降低表面粗糙度；但并非越光滑越好，
5、需要考慮潤滑劑儲(chǔ)存。(4)減小摩擦滑動(dòng)速度，降低接觸壓應(yīng)力。12/34二、磨粒磨損(磨料磨損，研磨磨損)1、定義當(dāng)摩擦副一方表面存在堅(jiān)硬的細(xì)微凸起，或在接觸面之間存在著硬粒子時(shí)所產(chǎn)生的一種磨損。前者稱兩體磨粒磨損，后者稱三體磨粒磨損。微觀斷裂。13/34圖7-4兩體和三體磨粒磨損14/342、機(jī)理由于一方的硬度比另一方大得多，或存在硬質(zhì)粒子，對(duì)材料的創(chuàng)槽作用而損耗。具體機(jī)制：切削作用；塑性變形；疲勞破壞；脆性斷裂。圓鈍的磨?；虿牧纤苄暂^高時(shí)：首先形成犁溝但并不剝落(應(yīng)力集中小，不易產(chǎn)生裂紋)。經(jīng)反復(fù)、多次塑性變形后形成裂紋，最終剝落。尖銳
6、的磨?；虿牧洗嘈暂^高時(shí)，直接產(chǎn)生切削、剝落，留下犁溝。15/343、磨損量的估算圖7-5磨粒磨損示意圖16/344、磨粒磨損表面特征：犁溝、擦傷。圖7-3磨粒磨損表面形貌17/345、降低磨粒磨損的措施(1)影響因素材料硬度高，磨損量小，耐磨性高；但過高反而不利——韌度低還與材料的韌性有關(guān)。耐磨性與硬度、斷裂韌度之間的關(guān)系(教材圖7-8和7-9)(2)改善磨粒磨損的措施(P147)18/34圖7-4耐磨性、硬度與斷裂韌性關(guān)系圖7-5磨損體積與硬度比(磨粒硬度與材料硬度之比)的關(guān)系19/34實(shí)物試驗(yàn)與實(shí)驗(yàn)室試驗(yàn)兩類。(1)磨損試驗(yàn)結(jié)果分散度
7、很大，一般試驗(yàn)要有4~5對(duì)摩擦副，數(shù)據(jù)分散度大時(shí)還應(yīng)增加。(2)一般取試驗(yàn)數(shù)據(jù)的平均值。分散度大時(shí)需要用均方根值。(3)同一材料采用不同的磨損試驗(yàn)方法，結(jié)果往往不同，甚至是顛倒的?！?.3磨損試驗(yàn)方法20/34(4)采用稱量法或測(cè)長法確定磨損量。稱量法采用分析天平測(cè)定試樣磨損前后的質(zhì)量變化；測(cè)長法采用測(cè)微尺測(cè)量摩擦表面法線方向的尺寸變化。稱量法用于磨損量在10-2g以上時(shí)才有較好結(jié)果。測(cè)長法用于磨損量較大、稱量法難于實(shí)現(xiàn)的情況。21/34一、概念1、定義接觸材料作滾動(dòng)或滾動(dòng)加滑動(dòng)摩擦?xí)r，工件表面在交變接觸壓應(yīng)力長期作用后所引起的一種局部區(qū)
8、域發(fā)生小片(塊)狀剝落的表面疲勞損傷現(xiàn)象，稱接觸疲勞(表面疲勞磨損、疲勞磨損)接觸形式：線接觸和點(diǎn)接觸?！?.4金屬的接觸疲勞22/342、接觸疲勞宏觀特征小痘狀、貝殼狀或其它不規(guī)則狀凹坑。圖
