材料磨损性能

1、关于材料的磨损性能第一张，PPT共十七页，创作于2022年6月前言1、机件间相对运动 摩擦 磨损。2、研究对象： 最常见的磨损方式 磨损机理； 材料磨损的本质及其影响因素； 研究与探索控制磨损的方法和提高材料耐磨性的途径。第二张，PPT共十七页，创作于2022年6月第六章 材料的磨损性能6.1 磨损的基本概念及类型6.2 磨 损 过 程6.3 耐磨性及其测量方法6.4 提高材料耐磨性的途径(自学)第三张，PPT共十七页，创作于2022年6月6.1 磨损的基本概念及类型一、摩擦与摩损的概念：1、摩擦： 接触物体间的一种阻碍运动的现象。2、磨损： 在摩擦作用下物体相对运动时， 表面逐渐分离出磨屑(

2、局部变形和断裂)， 从而不断损伤的现象。3、磨损过程： (1)跑合(磨合)阶段: 磨损速率下降。 (2)稳定磨损阶段: 磨损速率稳定。 (3)剧烈磨损阶段: 磨损速率增加。第四张，PPT共十七页，创作于2022年6月6.1 磨损的基本概念及类型二、磨损的基本类型：1、根据摩擦面损伤和破坏的形式，大致可分4类： 粘着磨损； 磨料磨损； 腐蚀磨损(包括氧化、微动、浸蚀磨损)； 麻点疲劳磨损(接触疲劳)。2、各种磨损可以发生转化。第五张，PPT共十七页，创作于2022年6月6.2 磨 损 过 程一、粘着磨损：1、概念： 因两种材料表面某些接触点局部压应力 超过该处材料屈服强度(s ); 发生粘合并拽

3、开; 而产生的一种表面损伤磨损。2、发生条件： 多发生在摩擦副相对滑动速度小; 接触面氧化膜脆弱; 润滑条件差; 以及接触应力大的滑动摩擦条件下。3、表面特征： 机件表面有大小不等的结疤。 产生很高的应力 发生塑性变形形成粘着点 被剪断、拉开转移到一方材料表面 脱落下来形成磨屑。 就是粘着点不断形成，又不断被破坏并脱落的过程。5、粘着磨损量： W=KpL/(3Hv)4、形成过程： 表面接触的少数微凸体第六张，PPT共十七页，创作于2022年6月6.2 磨 损 过 程二、磨粒磨损(磨料磨损或研磨磨损)1、概念： 摩擦副的一方表面存在坚硬的细微凸起； 或在接触面间存在硬质粒子； 产生的磨损。 前者

4、称两体磨粒磨损；后者称三体磨粒磨损。 依据磨粒受的应力大小， 分为凿削式、高应力碾碎式、低应力擦伤式3类。2、发生条件：3、表面特征： 摩擦面上有擦伤或因明显犁皱形成的沟槽。4、形成过程： 磨粒对摩擦表面产生的微切削作用塑性变形 疲劳破坏或脆性断裂 产生沟槽。5、粘着磨损量： W=KpLtan/(Hv)第七张，PPT共十七页，创作于2022年6月6.2 磨 损 过 程三、接触疲劳(表面疲劳磨损或麻点磨损)1、现象和特征：(1)两接触材料作滚动或滚动加滑动摩擦时， 交变接触压应力长期作用， 使材料表面疲劳损伤， 局部区域出现小片或小块状材料剥落， 而使材料磨损的的现象。(2)表面特征： 出现许多

5、痘状、贝壳状或不规则形状的凹坑(麻坑)。 有的凹坑较深，底部有疲劳裂纹扩展线的痕迹。第八张，PPT共十七页，创作于2022年6月6.2 磨 损 过 程(3)分类: 分为麻点剥落(点蚀)、浅层剥落、 深层剥落(表面压碎)3类。 深度在0.10.2mm的小块剥落 点蚀 形状为不对称V型针状或痘状凹坑。 深度在0.2 0.4mm的小块剥落 浅层剥落 剥块底部大致与表面平行， 裂纹沿与表面成锐角或直角扩展。 深度 0.4mm的小块剥落 深层剥落 深度与表面强化层深相当，裂纹垂直于表面扩展。第九张，PPT共十七页，创作于2022年6月6.2 磨 损 过 程2、接触应力的概念(赫兹应力)： 两物体相互接触

6、时, 在局部表面产生的压应力； 分为线接触(如圆柱与圆柱接触) 与点接触(如滚珠与轴承圈)两类。 最大综合切应力max。第十张，PPT共十七页，创作于2022年6月6.2 磨 损 过 程3、接触疲劳过程： (1)麻点剥落 滚动兼滑动的情况。 最大综合切应力表层材料累积损伤 萌生裂纹； 润滑油挤入裂纹内形成油楔 裂纹沿与滚动方向倾斜角 小于45的方向扩展 裂纹与表层材料间被折断 形成0.10.2mm深的痘状凹坑 形成麻点剥落。第十一张，PPT共十七页，创作于2022年6月6.2 磨 损 过 程 (2)浅层剥落 纯滚动情况。 最大综合切应力 次表层材料累积损伤 萌生裂纹。 裂纹沿非金属夹杂物平行于

7、表面扩展 而后垂直扩展直至表面 形成盆状剥落凹坑 形成浅层剥落。第十二张，PPT共十七页，创作于2022年6月6.2 磨 损 过 程 (3)深层剥落 裂纹源多位于硬化层与心部的交界处(过渡区) 优先萌生 造成沿硬化层的大块材料剥落。综上所述，接触疲劳裂纹的形成与扩展是 接触综合切应力 高于材料接触疲劳强度的结果。第十三张，PPT共十七页，创作于2022年6月6.3 耐磨性及其测量方法一、材料的耐磨性： 1、概念： 耐磨性是指材料抵抗磨损的性能。 2、磨损量： 磨损量愈小，耐磨性愈高 3、磨损量的测量： 称重法和尺寸法。 (1)称重法： 用精密分析天平称量试样试验前后的质量的变化确定磨损量。 (

8、2)尺寸法： 根据表面法向尺寸在试验前后的变化确定磨损量。 (3)单位摩擦距离、单位压力下的磨损量称之为比磨损量。 (4)常用磨损量的倒数或用相对耐磨性()表征材料的耐磨性。 =标准试样的磨损量/被测样的磨损量 (5)相对耐磨性的倒数亦称磨损系数。第十四张，PPT共十七页，创作于2022年6月6.3 耐磨性及其测量方法二、磨损试验方法： 1、分为实物试验 与实验室试验两类。 2、实验室试验分类： (a)为销盘式磨损试验机 (b)为环块式； (c)为往复运动式试验机。 (d)为滚子式磨损试验机； (e)为砂纸磨损试验机； (f)为快速磨损试验机。 m-p; m-t。第十五张，PPT共十七页，创作于20