磨損分析作業(yè)

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1、典型機(jī)械零件磨損的分析及對(duì)策班級(jí)：材料11-3姓名：徐長(zhǎng)通學(xué)號(hào)：1008010320磨損及磨損機(jī)理班級(jí)：材料11-3姓名：徐長(zhǎng)通學(xué)號(hào)：1008010320物體摩擦表而上的物質(zhì)，由于表而和對(duì)運(yùn)動(dòng)而不斷損失的現(xiàn)象稱磨損。在一般正常工作狀態(tài)下，磨損可分三個(gè)階段：a.跑合（磨合）階段：輕微的磨損，跑合是為止常運(yùn)行創(chuàng)造條件。b.穩(wěn)定轉(zhuǎn)損階段：磨損更輕微，磨損率低而穩(wěn)定。c.劇烈磨損階段：磨損速度急劇增長(zhǎng)，零件精度喪失，發(fā)牛噪音和振動(dòng)，摩擦溫度迅速升高，說(shuō)明零件即將失效。（如圖1）"跑合時(shí)間圖1磨損三個(gè)階段的示意圖磨損類

2、型示意圖：按表而接觸性質(zhì)金金金磨廂科按環(huán)境和介質(zhì)麺薛a攬損力的作用対傷磨擡磨損表面S律磨損二曄?撞相對(duì)硬度瞅科磨8!硬科爲(wèi)攝相對(duì)運(yùn)動(dòng)固定曆攬自由磨損關(guān)于磨損的分類也有各種觀點(diǎn)。這里米用們韋爾（Burwell）的觀點(diǎn)根據(jù)磨損機(jī)理的不同，把粘著懈損，磨粒磨損、腐蝕磨損和表面疲勞列為磨損的主要類型，而把表面侵蝕，沖蝕等列為次要類型。這些不同類型的辭損，可以單獨(dú)發(fā)生，相繼發(fā)生或同時(shí)發(fā)生（為復(fù)合的僭損形式）。第一部分：磨損類型及機(jī)理等一.粘著磨損摩擦副相對(duì)運(yùn)動(dòng)時(shí)，由于接觸點(diǎn)上的固相焊合，接他表而的材料從一個(gè)表面轉(zhuǎn)移到另

3、一個(gè)表面的現(xiàn)象稱為粘著磨損。（1）粘著磨損機(jī)理由摩擦的粘著理論町知，金屬表面微凸體在法向載荷的作用下，當(dāng)頂端壓力達(dá)到屈服強(qiáng)度時(shí)，就會(huì)發(fā)生塑性變形而使接觸面擴(kuò)大，直到實(shí)際接觸面積大到足以支承外載荷時(shí)。相對(duì)滑動(dòng)時(shí)，界面膜破裂，就會(huì)在接觸處形成“冷焊”接點(diǎn)。繼續(xù)滑動(dòng)乂會(huì)將接點(diǎn)剪斷，隨后再形成新的接點(diǎn)。在不斷的剪斷和形成新的接點(diǎn)的過(guò)程屮，發(fā)生了金屬磨損。磨損量的人小取決于節(jié)點(diǎn)處被的斷的位置。如剪切發(fā)生在界面上，則磨損輕微；如發(fā)生在界面以下，則會(huì)使金屬?gòu)囊粋€(gè)表面轉(zhuǎn)移到另一個(gè)表面。繼續(xù)摩擦?xí)r，這部分轉(zhuǎn)移物就可能成為磨屑。

4、如表面有污染膜，吸附膜等表面膜存在時(shí)，磨損輕微。由于表面膜的抗剪強(qiáng)度較低，接觸點(diǎn)處的表而膜很容易遭到破壞，使新鮮的金屬表而得以暴露，加上摩擦熱的影響，金屬間形成了很強(qiáng)的粘著，運(yùn)動(dòng)時(shí)必須剪斷這些金屬粘著點(diǎn)，造成表面損傷，嚴(yán)重時(shí)甚至可以咬死。綜上所述，可以將粘著磨損的過(guò)程作如下的描述：接觸——塑性變形——表面膜（包括油膜）破裂——粘著（冷焊）——剪斷接點(diǎn)——再粘著的循環(huán)過(guò)程。（2）粘著磨損的分類根據(jù)剪斷位置的不同，表面損傷程度的不同，乂可將粘著磨損分為以下兒個(gè)等級(jí)（如衣1所列）:表1粘看磨損的分類類別破壞現(xiàn)象損壞

5、原因輕微磨損剪切破壞發(fā)生在粘著結(jié)合面上，表面轉(zhuǎn)移的材料極輕微粘著結(jié)合處強(qiáng)度比摩擦副的兩基體金屬都弱涂抹剪切破壞發(fā)生在離粘著結(jié)合面不遠(yuǎn)的較軟金屬淺層內(nèi)，軟金屬涂抹在硬金屬表而粘著結(jié)合處強(qiáng)度大于較軟金屬的剪切強(qiáng)度擦傷剪切破壞主要發(fā)生在較軟金屬的亞表層內(nèi)；有時(shí)硬金屈亞表面也有劃痕粘著結(jié)合處強(qiáng)度比兩金屬基體都高，轉(zhuǎn)移到硬面上的粘著物質(zhì)乂拉削軟金屬表面撕脫（深掘）剪切破壞發(fā)綸在摩擦副一方或兩方金屬較深處粘著結(jié)合處強(qiáng)度大于任一基體的剪切強(qiáng)度，剪切應(yīng)力高于粘著結(jié)合強(qiáng)度咬死摩擦副之間咬死，不能相對(duì)運(yùn)動(dòng)粘著結(jié)合處強(qiáng)度比任一基體

6、金屬的剪切強(qiáng)度都高，而口粘曹區(qū)域大，剪切應(yīng)力低于粘著結(jié)合強(qiáng)度（3）粘著磨損的共同特征：出現(xiàn)材料遷移以及沿滑動(dòng)方向形成程度不同的劃痕，機(jī)件表面有大小不等的結(jié)疤。圖2粘著磨損的表而形貌（4）影響粘著磨損的因素：1.材料性質(zhì)脆性材料的抗粘著髀?lián)p能力比塑性材料高。塑性材料的粘著破壞常發(fā)生在表層深處，磨屑：的顆粒大；而脆性材料的粘著破壞常發(fā)生在表層淺處，磨屑的顆粒細(xì)小。材料的屈服點(diǎn)或硬度愈高，其抗粘著磨損能力也愈強(qiáng)。不同材料或互溶性小的材料紐成的摩擦副，比相同材料或互溶性人的材料組成的摩擦副的抗粘著磨損能力高，如鐵與鐮

7、、鋁相溶，則不能配對(duì)成摩擦副；鉛、錫、銀、錮與鐵不相溶，所以常用這兒種金屬的合金作軸瓦。金屬少非金屬（如石墨、塑料等）組成的摩擦副比金屬摩擦副的抗粘著磨損性能好。2.表層性質(zhì)采用表面處理工藝使摩擦副對(duì)偶表面互溶性減少，從而避免同種金屬相互接觸，可提高抗粘著磨損能力。如電鍍、表面化學(xué)熱處理、表面合金沉積、噴鍍、刷鍍和堆焊等工藝，都可捉高抗粘著磨損能力。3.表面平均壓力表面平均壓力，即法向載荷除以名義接觸面積。當(dāng)表面平均壓力低于J時(shí)，磨損度穩(wěn)定不變；當(dāng)表面平均壓力超過(guò)Os吋，磨損度急劇增大，由緩慢磨損轉(zhuǎn)變?yōu)閯×夷?/p>

8、損，嚴(yán)重時(shí)發(fā)生咬死現(xiàn)彖。這是因?yàn)楸砻嫫骄鶋毫Φ陀贠s時(shí)，相互接觸的微峰下的塑性變形區(qū)絕大多數(shù)是相互獨(dú)立的，這時(shí)實(shí)際接觸面積與法向載荷成止比，血接觸應(yīng)力不會(huì)因法向載荷的增人而增人；當(dāng)表而平均壓力超過(guò)Os時(shí)，和互接觸的微峰下的翔性變形區(qū)相互作用，整個(gè)表層都呈塑性流動(dòng)狀態(tài)，這時(shí)實(shí)際接觸面積不再隨法向載荷的增加而增大,極易出現(xiàn)膠合磨損現(xiàn)象。4.滑動(dòng)速度在表面平均壓力一定的悄況下，粘著磨損和磨損率隨滑動(dòng)速度的