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磨损分类及形式分析

时间:2023-06-30 理论教育 版权反馈
【摘要】:黏着磨损是金属摩擦副最普遍的一种磨损形式之一。除流体润滑状态外,其他摩擦状态下工作的零件均有可能出现磨粒磨损。磨粒磨损是干摩擦状态下的主要失效形式。磨粒磨损破坏零件表面几何形状,使零件承载面积减小。腐蚀磨损摩擦副受到空气中的酸或润滑油中残存的少量无机酸和水分的化学或电化学作用,使摩擦副表面材料不断损失,这种磨损称为腐蚀磨损。

磨损分类及形式分析

磨损分类的方法有多种,大体上可概括为两类:一类是根据磨损结果着重对磨损表面外观的描述,如点蚀磨损,胶合磨损和擦伤磨损等;另一类是根据磨损机理来分类,如黏着磨损、磨粒磨损、疲劳磨损及腐蚀磨损。下面按后一类分类法对各种磨损的机理及影响因素简要介绍。

(1)黏着磨损

当相对运动的两表面处于混合摩擦或边界摩擦状态、载荷较大、相对运动速度较高时,边界膜可能遭到破坏,两表面的粗糙度微峰直接接触,形成黏着结点。此时,若两表面相对运动,黏着结合点会遭到破坏,材料会从一个表面转移到另一表面,或离开表面成为磨粒,这种现象称为黏着磨损。黏着磨损是金属摩擦副最普遍的一种磨损形式之一。

黏着磨损与材料的硬度、表面结构的粗糙度、相对运动速度、工作温度及载荷大小等因素有关。同类材料的摩擦副较异类材料的摩擦副容易黏着;脆性材料较塑性材料的抗黏着能力强;在一定范围内,零件表面结构的粗糙度值越小,则抗黏着能力越强。

(2)磨粒磨损

摩擦副表面上的较硬的微峰及从外界进入摩擦副间的硬质颗粒会起到“磨削”作用,使摩擦副表面材料不断损失,这种磨损称为磨粒磨损。除流体润滑状态外,其他摩擦状态下工作的零件均有可能出现磨粒磨损。磨粒磨损是干摩擦状态下的主要失效形式。磨粒磨损破坏零件表面几何形状,使零件承载面积减小。当工作应力超过许用应力时,会发生突然折断。一般情况下,材料的硬度越高,其耐磨性越好。

(3)疲劳磨损(www.xing528.com)

高副接触的两表面(如齿轮滚动轴承等)在接触应力(赫兹应力)的反复作用下,零件工作表面或表面下一定深度处会形成疲劳裂纹,随着裂纹的扩展与相互交接,会使表层金属削落,出现凹坑,这种磨损称为疲劳磨损,也称疲劳点蚀,或简称点蚀。

材料硬度越低,则接触应力越大,越容易出现点蚀;表面结构的粗糙度值较大时,容易发生疲劳点蚀;油的黏度较大时,有利于减轻疲劳磨损。

(4)冲蚀磨损

具有一定速度的硬质微粒冲击物体表面时,物体表面受到法向力和切向力作用。当硬质微粒反复作用物体表面时,就会造成表面疲劳破坏,物体表面会不断地损失材料,这种磨损称为冲蚀磨损。例如,燃气涡轮机叶片、火箭发动机尾喷管这类零件的破坏均是由于冲蚀磨损而引起的。

(5)腐蚀磨损

摩擦副受到空气中的酸或润滑油中残存的少量无机酸和水分的化学电化学作用,使摩擦副表面材料不断损失,这种磨损称为腐蚀磨损。

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