材料磨損與耐磨材料ppt課件.ppt

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1、第一篇材料磨損基礎(chǔ)Chapter1:材料的磨損Chapter2:固體表面結(jié)構(gòu)與接觸特性Chapter3:材料的磨損機(jī)理1CHAPTER3:材料的磨損機(jī)理§3.1粘著磨損§3.2磨粒磨損§3.3腐蝕磨損§3.4疲勞磨損§3.5沖蝕磨損§3.6微動(dòng)磨損2§3.2磨粒磨損§3.2.1磨粒磨損的概念§3.2.2磨粒磨損的分類§3.2.3磨粒磨損基本模型與原理§3.2.4磨粒磨損的影響因素3§3.2.1磨粒磨損的概念磨粒磨損是硬的磨(顆)?；蛴驳耐钩鑫镌谂c摩擦表面相互接觸運(yùn)動(dòng)過(guò)程中，使表面材料發(fā)生損耗的一種現(xiàn)象或過(guò)程。4硬顆?；蛲钩鑫镆话銥椋悍墙饘俨牧希缡⑸?/p>

2、、礦石等，也可能是金屬，如落入齒輪間的金屬屑等。磨粒磨損幾乎沒(méi)有一種是單一磨損機(jī)理引起的，經(jīng)常是多種磨損機(jī)制綜合作用的結(jié)果，而且隨著磨損條件的變化，可能從一種機(jī)制轉(zhuǎn)化為另一種機(jī)制。5磨粒磨損Abrasion(AbrasiveWear)的2個(gè)層次：粗糙表面上的硬微凸體對(duì)相對(duì)較軟的摩擦配副表面的劃傷；材料的工作表面隨硬質(zhì)顆粒的壓入和摩擦所造成的磨損。6§3.2磨粒磨損§3.2.1磨粒磨損的概念§3.2.2磨粒磨損的分類§3.2.3磨粒磨損基本模型與原理§3.2.4磨粒磨損的影響因素7§3.2.2磨粒磨損的分類磨粒磨損是一種常見的磨損形式，也是最重要的磨損類

3、型。（1）一般將磨粒磨損分為三大類：第一、低應(yīng)力擦傷式磨粒磨損，如圖1.3-20。8低應(yīng)力磨粒磨損——磨粒與材料表面間的作用力小于磨粒本身壓潰強(qiáng)度時(shí)的力。磨損結(jié)果是在材料表面只發(fā)生微小的劃痕（擦傷），既不使磨粒破碎又能使材料不斷流失的磨損方式，宏觀可見磨損表面比較光亮，高倍觀察可見微細(xì)的磨溝或微坑一類磨損。典型零件如農(nóng)機(jī)具的磨損、運(yùn)輸過(guò)程的溜槽、漏斗、料車等。9§3.2.2磨粒磨損的分類第二，高應(yīng)力磨粒磨損也稱碎式磨粒磨損，如下圖所示。當(dāng)磨粒與材料之間接觸壓應(yīng)力大于磨粒的壓潰強(qiáng)度時(shí)，韌性材料產(chǎn)生塑性變形或疲勞，脆性材料則發(fā)生碎裂或剝落。磨損的磨粒在壓碎

4、前，幾乎沒(méi)有滾動(dòng)和切削，對(duì)被磨表面的主要作用由接觸處集中壓應(yīng)力造成。10對(duì)塑性材料，就像打硬度一樣，磨粒使材料表面發(fā)生塑性變形，許許多多“壓頭”對(duì)材料表面作用，使之發(fā)生不定向流動(dòng)，最后由疲勞而破壞。對(duì)于脆硬材料，幾乎不發(fā)生塑性流動(dòng)，磨損主要是脆性破裂的結(jié)果。典型零件是滾式破碎機(jī)中的輥輪等（見右圖）。11§3.2.2磨粒磨損的分類第三，鑿削式磨粒磨損，如圖所示。鑿削式磨損的產(chǎn)生主要由于磨粒中的磨粒包含大塊磨粒．而且具有尖銳棱角，對(duì)材料表面進(jìn)行高應(yīng)力和伴隨沖擊作用，使材料表面撕裂出很大的顆?；蛩閴K，被磨材料表面形成較深的犁溝或深坑，經(jīng)常在運(yùn)輸或破碎大塊磨粒

5、時(shí)發(fā)生。12請(qǐng)根據(jù)宏觀圖片辨別磨粒磨損的種類，并說(shuō)明理由：12345613§3.2.2磨粒磨損的分類（2）根據(jù)使用條件，還有如下分類：沖擊磨粒磨損：磨粒（通常是塊狀）垂直或以一定的傾角落在材料表面上。其情況與沖蝕磨損相似，但局部應(yīng)力要高得多。沖蝕磨粒磨損：材料同含有固體顆粒的液體作相對(duì)運(yùn)動(dòng)，在表面造成的損耗。氣蝕-沖蝕磨粒磨損：固體同液體作相對(duì)運(yùn)動(dòng)，在氣泡破裂區(qū)產(chǎn)生高壓或高溫而引起的磨損，并伴有流體與磨粒的沖蝕作用。腐蝕磨粒磨損：同環(huán)境條件發(fā)生化學(xué)或電化學(xué)反應(yīng)，而磨損是材料損失的主要原因。14請(qǐng)根據(jù)宏觀圖片，結(jié)合工況，辨別磨粒磨損的種類，并說(shuō)明理由：葉

6、輪密封環(huán)15§3.2.2磨粒磨損的分類（3）根據(jù)接觸條件兩體磨粒磨損：顆粒直接作用于材料表面三體磨粒磨損：顆粒處于兩個(gè)被磨材料表面間。16§3.2.2磨粒磨損的分類（5）根據(jù)相對(duì)硬度軟磨粒磨粒磨損：Hm/Ha>0.8硬磨粒磨粒磨損：Hm/Ha<0.8a：磨粒m:材料（6）根據(jù)表面損傷形貌擦傷型磨粒磨損刮傷型磨粒磨損研磨型磨粒磨損鑿削型磨粒磨損犁皺型磨粒磨損微觀裂紋型磨粒磨損（7）根據(jù)磨損機(jī)理塑性變形磨粒磨損斷裂磨粒磨損17§3.2磨粒磨損§3.2.1磨粒磨損的概念§3.2.2磨粒磨損的分類§3.2.3磨粒磨損基本模型與原理§3.2.4磨粒磨損的影響因素

7、18§3.2.3磨粒磨損基本模型與原理（1）磨粒磨損的簡(jiǎn)化模型：Rabinowicz（拉賓諾維奇）在1966年提出磨粒磨損簡(jiǎn)化模型，如下圖所示。并導(dǎo)出定量計(jì)算公式：模型計(jì)算的3個(gè)假設(shè)：材料不發(fā)生塑性變形（剛體）硬質(zhì)磨粒簡(jiǎn)化為圓錐體磨損過(guò)程為簡(jiǎn)單滑動(dòng)V：磨損體積r：磨粒圓錐體半徑x：磨粒壓入材料內(nèi)深度l(L)：滑動(dòng)距離19§3.2.3磨粒磨損基本模型與原理因?yàn)槟チ喝虢饘俨牧蟽?nèi)的深度，取決于壓力的大小和材料硬度的比值，所以θ—磨粒圓錐體夾角P—法向載荷；H—金屬材料的硬度；設(shè)屈服極限與硬度相等，則20§3.2.3磨粒磨損基本模型與原理令21§3.2.3磨

8、粒磨損基本模型與原理Rabinowicz（拉賓諾維奇）模型物理意義：在一定磨粒條件下，單位距離