磨粒磨损试验
摩擦磨损性能测试试验
典型黑色金属磨损性能测试实验史秋月实验学时实验分组实验性质实验要求所属课程2h 班人数/4 综合性必做材料性能学一、实验目的1.了解M-2000型摩擦磨损试验机的结构，及材料进行耐磨性测试的意义；2.掌握滑动摩擦、滚动摩擦及其在不同条件下（干式、湿式、磨粒等）的实验方法；3.掌握摩擦磨损性能指标的评估方法；4.了解典型黑色金属灰铁和球铁在滑动摩擦条件下（干式）的耐磨情况。
二、实验设备M-2000型摩擦磨损试验机，如图2-1图2-1三、实验材料1.灰铁滑动摩擦试样一对，试样尺寸如附图（a）2.球铁滑动摩擦试样一对，试样尺寸如附图（a）四.实验原理与方法将试样分别装在上下试样轴上，接通电源，双速电动机○1通过三角皮带○3齿12使下试样轴以200转/分（或400转/分）的速度转动；通过轮○4带动下试样轴○48的传递。
使上试样轴○14以180转/分（或360转/47和齿轮○蜗杆轴○44，滑动齿轮○分）的速度转动。
当做滑动摩擦试验时，为使上试样轴不转动，应将滑动齿轮○47移至中间位置，齿轮○48必须用销子○22固定在摇摆头○46上。
试验时，两试样间的压力负荷在弹簧○19的作用下获得（弹簧中间是一重力传感器），负荷的增大或减少21上即可读出。
也可将复合传感器接入可用螺帽○25进行调整；负荷的数值从标尺○电脑，从显示屏上读出，本实验载荷直接从显示屏上读出。
试验的终止条件可由时间或总转速控制。
试验结束之后根据不同的方法评估材料的耐磨情况。
五、实验内容将加工好的滑动摩擦试样装在实验机上，在给定的条件下（干式、滑动摩擦、压力：200N、时间60min）进行试验，试验结束后将试样取下，评估耐磨性能。
根据所选取磨损试验方法的不同以及材料本质的差异，可以选择不同的耐磨性能评定方法，以期获得精确的试验数据，现简单例举下述几种方法以供参考。
1、称重法：采用试样在试验前后重量之差，本表示耐磨性能的方法，由于两试样之间的摩擦所引起的磨损量，可以采用精度达万分之一的分析天平称量出试样试验前后重量之差非凡获得。
摩擦磨损试验
实验四摩擦学基础实验（1学时）一.实验目的1•通过实验了解不同材料配副摩擦系数的变化及磨损量的不同。
2.掌握摩擦学实验的基本方法及有关仪器设备的使用方法。
二.实验原理1•概述摩擦表面上的物质，由于表面相对运动而不断损失的现象称磨损。
在一般正常工作状态下，磨损可分三个阶段：（1）.跑合（磨合）阶段：轻微的磨损，跑合是为正常运行创造条件。
（2）.稳定磨损阶段：磨损更轻微，磨损率低而稳定。
（3）•剧烈磨损阶段：磨损速度急剧增长，零件精度丧失，发生噪音和振动，摩擦温度迅速升高，说明零件即将失效。
（如图4.1）S跑合摩擦行程（时间〉图4.1磨损三个阶段的示总图机件磨损是无法避免的。
但是如何缩短跑合期、延长稳定磨损阶段和推迟剧烈磨损的到來，是研究者致力的方向。
伯韦尔（Bunvell）根据磨损机理的不同，把粘着磨损，磨粒磨损、腐蚀磨损和表面疲劳磨损列为磨损的主要类型，而把表面侵蚀，冲蚀等列为次要类型。
这些不同类型的磨损，可以单独发生，相继发生或同时发生（称为复合磨损形式）。
2磨损的检测与评定研究磨损要通过各种摩擦磨损试验设备，检测摩擦过程中的摩擦系数及磨损量（或磨损率）。
摩擦过程中从表面上脱落下来的材料（磨屑），记录了磨损的发展历程，反映了磨损机理，描述了表面磨损的程度。
发生磨损后的表面，同样有着磨损机理、磨损严重程度及其发展过程的记载。
因此研究磨屑和磨损后表面上的信息是研究磨损的重要一环。
2.1摩擦磨损试验机磨损试验的目的在于研究各种因素对摩擦磨损的影响，从而合理地选择配对材料，采用有效措施降低摩擦、磨损，正确设计摩擦副的结构尺寸及冷却设施等等。
摩擦磨损试验大体上可分为实验室试验，模拟试验或台架试验，以及使用试验或全尺寸试验三个层次，各层次试验设备的要求各不相同。
（1）实验室评价设备实验室设备主要用于摩擦磨损的基础研究，研究工作参数（载荷、速度等）对摩擦磨损的影响。
可以得到单一参量变化与摩擦磨损过程之间的关系。
新型高温磨粒磨损测试装置及方法
收稿日期:2007-06-07基金项目:北京市教委科技发展基金资助项目(K M 200610005026)新型高温磨粒磨损测试装置及方法魏 琪, 周新建, 李 辉, 栗卓新(北京工业大学材料科学与工程学院焊接实验室,北京 100022)摘 要:为研究涂层等表面工程零件的磨损性能,介绍了一种新型的高温磨粒磨损测试装置和方法,可以模拟研究高温氧化腐蚀和磨粒磨损交互作用,并研究了测试温度、测试载荷、测试时间和三种磨料对涂层磨粒磨损测试结果的影响。
结果表明,这种高温磨粒磨损测试方法可以评价不同温度和载荷条件下涂层的耐磨粒磨损性能;高温磨粒磨损测试装置结构简单,运行稳定,所测试的数据准确、重现性好;当温度和载荷变化时,涂层的耐磨粒磨损性能也会变化。
关键词:高温磨粒磨损;热喷涂涂层;磨损测试方法中图分类号:TH871.6 文献标识码:A 文章编号:0253-360X(2008)04-0065-04魏 琪0 序 言材料的磨蚀与防护始终是人们重点研究的领域。
在磨损机制中磨粒磨损是最重要的一种磨损形式,约占整个磨损百分比的50%[1,2],其中高温磨粒磨损对材料和装备造成的破坏就更为严重。
在冶金、电力、矿山、建材和化工等工业领域,由于材料的磨损和腐蚀,每年都会造成巨额的浪费和损失,甚至会造成设备的毁坏和人员的伤亡。
例如:锅炉管壁因高温磨损而导致的减薄甚至爆管的现象是影响锅炉运行的主要问题[3],特别是循环流化床锅炉水冷壁管等受热面的高温磨蚀问题更为严重,磨损减薄量可达5~6mm/年[4,5]。
因此,提高材料的耐磨蚀性能就成为人们极为关注和急需要解决的问题。
提高材料耐磨蚀的方法很多,其中采用热喷涂技术在零件或工件表面制备一层耐磨蚀的涂层是目前采用最多、最经济和最有效的方法之一。
热喷涂涂层耐高温磨蚀性能的优劣,直接影响到零件或工件的使用寿命。
而高温耐磨蚀性能涂层的研发,需要借助于更好的、更实用的测试手段和方法。
目前,国内外见诸于报道的高温磨粒磨损测试方法也有多种[6,7]。
北京工业大学表面工程研究所
喷涂层横截面显微组织
SWR－不锈钢高硬度高耐磨型热喷涂粉芯丝材
说明：电弧喷涂层结合强度>55MPa，涂层硬度:>67-70HRC(维氏硬度 949-1362HV0.1 换 算值)，涂层中的氧化物极少，孔隙率 3.2%。抗热震性能好（800℃，热震 20 次，涂层完好） ， 抗高温冲蚀能力强。磨粒磨损试验相对耐磨性为 20G 钢的 18 倍以上。作高耐磨层用。适于循 环流化床锅炉"四管"、风机叶片等耐冲蚀磨损防护涂层。
产品介绍—热喷涂材料
7Cr13－耐磨耐蚀型热喷涂粉芯丝材 说明：电弧喷涂层结合强度：>50MPa，涂层硬度：>43-48HRC(维氏硬度 411-490HV0.1 换算值)。可用作热喷涂耐磨、耐蚀涂层。磨粒磨损试验相对耐磨性为 3Cr13 的 1.5 倍。涂层 致密。主要用于燃煤电站锅炉普通煤粉炉"四管"抗高温腐蚀-冲蚀磨损。轴类、曲轴、柱塞、 造纸烘缸等修复。
-3-
Ni/Cr3C2－镍基耐高温冲蚀磨损热喷涂粉芯丝材
说明：电弧喷涂层结合强度>50MPa，涂层硬度：46-58HRC(维氏硬度 449-680HV0.1 换 算值)，抗热震性能好（800℃，热震 20 次，涂层完好） ，抗高温冲蚀能力强。涂层的 750℃抗 高温腐蚀性（摩尔比为 7：3 的 Na2SO4+K2SO4）比 20G 钢好约 15-20 倍。
-6-
自保护金属芯堆焊药芯焊丝堆焊层显微组织(基体上均匀分布大量的 Cr7C3 硬质相) 牌号二：YDZ65 自保护金属芯堆焊药芯焊丝 规格：Ф2.8mm 硬度： 63～65 HRC 主要成分(wt.%)：C3～5;Cr28～30;B1～2;Mn1.4～1.6;Si0.6～1.0 应用：用于磨煤辊、磨盘的修复和再制造，以及输送带、料斗、挖掘机、铲齿、筑路机、采 石场设备、混料机和鼓风机叶片等堆焊 牌号三：YDM60 埋弧堆焊药芯焊丝 规格：Ф2.8～5.0mm 硬度： 58～61 HRC 主要成分(wt.%)：C3～5;Cr28～30;Mn1.4～1.6;Si0.6～1.0 应用：用于磨煤辊、磨盘的修复和再制造，以及输送带、料斗、挖掘机、铲齿、筑路机、采 石场设备、混料机和鼓风机叶片等堆焊
磨损的测试技术
假设试件在摩擦过程中重量损失不大，而只发生较大 的塑性变形，那么称量法不能反映外表磨损的真实情况。
b.沉淀法或化学分析法： 将润滑油中所含的磨屑经过过滤或者沉淀别离出来，
再由称重法测量磨屑质量。 也可以采用定量分析化学的方法测量润滑油中所含磨
屑的组成和质量。
②磨损厚度计量法 ③a.测长法： ④ 测长法是测量摩擦外表法向尺寸在试验前 后的变化来确定磨损量。 ⑤ 常用测量长度仪器，如千分尺、千分表、 测长仪、万能工具显微镜、读数显微镜等。 ⑥ 为了便于测量，往往表 的尺寸变化，测量基准是根据试件形状和尺寸， 在不影响试验结果的条件下设置的，其形式有：
台架实验的主要目的在于：校验实验室实验 数据的可靠性和零件磨损性能设计的合理性。
常见的台架实验台有：轴承实验台、齿轮实 验台、凸轮挺杆实验台等。
3、实际使用实验 在上述两种实验的根底上, 对实际零件进行
使用实验，使用实验是在实际运转现场条件下进 行的。
这种实验的真实性和可靠性最好。 但是实验周期长、费用大, 实验结果是各种 影响因素的综合表现，因而难以对实验结果进行 深入分析。这种方法通常用作检验前两种实验数 据的一种手段。
切槽法：切槽法测磨 损与压痕法十分相似, 用回转刀具刻出月牙 形槽，切槽法排除了 弹性变形回复和四周 鼓起的影响。根据几 何关系，切槽宽度和 磨损深度的关系为：
r-刀刃的回转半径；R-试件 的外表曲率半径，平面时 R=∞，凸面用“+〞，凹面用“-〞
**压痕法和切槽法只适用于磨损量不大而外表光滑的试件。 由于这两种方法都要局部破坏试件的表层, 因而不能用于 研究磨损过程中外表层的组织结构的变化。
c.非接触式测量法： 以上测量磨损量的方法都要拆卸局部机器零
件，当重复试验时，反复拆卸会改变试样的相对 位置，破坏摩擦外表的磨合性。用非接触式测量 法可以防止这方面的缺陷。
磨粒磨损试验机安全操作及保养规程
磨粒磨损试验机安全操作及保养规程磨粒磨损试验机是一种用于测试材料的磨损性能的实验设备。
为了保证实验过程的安全和设备的正常运行，需要制定安全操作和保养规程。
安全操作规程1. 装载样本前的操作1.前往实验室前，确保穿戴合适且无松散物品，例如领带、长发等。
2.在使用时需要佩戴防护手套、护目镜等防护用品。
3.在验收设备的工作台时需要检查设备有没有异常损坏，考虑设备有没有正常排放废气。
2. 样本测试的操作1.操作实验设备前，应详细阅读设备的说明书，了解设备的结构、功能、应用范围、操作流程和安全操作规程等，掌握磨粒磨损试验机的操作要领。
2.在测试材料时，请确保材料放置位置安全。
3.在样本放置完成后，请关好相应的门，以免危害有预见性的人员的安全。
4.在测试过程中，请勿将手、头等身体部分靠近试验设备，以免在设备工作时受伤。
5.在试验过程中，请注意观察设备工作情况，如果出现异常情况，请立即关闭设备，通知专业的工作人员进行检修。
3. 测试结束后的操作1.实验结束后，请断开电源、切断气源、离开实验室之前，清理磨盘中的样本，防止保存不当导致的失效。
2.在结束工作前，还需要清理设备表面、工作台面、实验材料等，以便下一次工作标准的实施。
保养规程1. 每日保养1.每天应对设备进行日常检查，如检查磨损位置有无异物、检查工作台有无杂物等。
2.每天不使用磨损试验机时，请断开电源、切断气源，以避免不必要的浪费和意外。
2. 每周保养1.每周需对设备进行一次清洁，包括移动部件、磨盘、磁块等。
2.如果设备有消耗品，则需要对该消耗品进行更换、维护。
3. 定期保养1.在磨粒磨损试验机完成累计的测试后，应进行全面维护检查，如清洗、校准等。
2.如果有需要替换部件的地方，需要使用标准的配件进行替换。
结束语以上是磨粒磨损试验机的安全操作及保养规程。
在日常使用中，我们要严格按照规程进行实施，操作前不慌乱、操作中不急躁，以避免意外发生，确保实验安全，同时保护磨粒磨损试验机的正常运行。
毕业论文 毕业设计：磨粒磨损实验台(环块式)
对耐磨性为相对磨损的倒数。
在相同试验条件下的):n 次试验，根据每次试验结果(x)计算其算术平均值(x)、标准偏差(，)的公式如下:
()()100/1
/2⨯=--==∑∑x s V n x x s n
x x
每种材料的试验结果都应表示为对于某种磨料和某标准材料的相对耐磨性(。
)或相对磨损(1/E), 计算求得:
式中:II- l ∆一 一试验试样的实际长度磨损,pm;
.l S ∆ 一 一相 应 标准试样的实际长度磨损,pm;
S- 一 试 验 试 样的实际摩擦行程,m;
S —— 相 应 标准试样的实际摩擦行程，m;
A 一 一 试 验 试 样的实际断面积，mm';
A s
一 相 应 标 准试样的实际断面积，mm'; m ∆一 一 试 验 试样的实际质量磨损+8;
m s ∆一 一应 标准试样的实际质量磨损,B;
N 一 一 试 验 试样 材料的密度，B/cm';
P — 相 应 标 准试样材料的密度，
3 设计计算说明书
31。
铁谱分析
铁谱分析技术的缺点：
①对于润滑油中非铁磁性颗粒检测能力低，对于柴油机等含有多种材质摩擦副的 故障诊断时不准确； ②分析的规范化不够，分析结果对于操作人员的经验有较大的依赖性，若缺乏经
验容易造成误诊和漏诊。
铁谱技术的发展
铁谱技术的产生---1970年,美国麻省理工学院（MIT）的W.W.Setfert和超音公司 (Tran-sonic Inc)的V. C. Weatcott开始合作探索一种新的机械磨损观测方法,并在 1972年取得成功。这项成果发表在《Wear》上“A method for the study of wear particles in lubricating oil”。
分析所有颗粒物（磨粒） 浓度、形状
分析油中所含化学元素 油中磨粒的尺寸、形状、 磨损种类，材质成分
大于4-10 μm
0.1-10μm 大于1μm 故障的早期检 测与预防 正常到故障状 态的整个过程
不能识别磨粒尺寸分 布
不能识别单个磨粒的 化学组成、不能识别 磨粒形状和大小 不能识别磨粒的化学 成分
诊断结果可靠性分析
外来纤维状物
黑色块状物为聚合物
但是比分析式铁谱仪的定量分析更准确, 检测过程行分析。
分析式铁谱仪
经稀释处理的油样，经微量泵输送到安 放在磁场装置上方的玻璃基片的上端， 基片的安装与水平面成一定倾斜角，便 于沿油流动方向形成逐步增强的磁场， 同时又便于油液的流动。可磁化金属磨 粒在高梯度磁力、液体黏性阻力和重力 联合作用下，按磨粒尺寸大小有序地沉 积在玻璃基片上，并沿垂直于油样流动 方向形成链状排列。
① 白色有色金属磨粒---具有非铁磁性沉积特征，沉积方向随机，长轴不一定与磁力方向一 致，可能沉积在铁磁性磨粒沉积链之间，不服从铁磁性沉积尺寸的分布规律，主要有Al、 Ag、Cr、Cd、Mo、Ti和Zn； ② 铜合金磨粒---在白色反光下呈微红的黄色； ③ 铅锡合金磨粒---低倍镜下呈黑色，400或1000倍镜下可见蓝色或桔黄色的氧化斑，没有清 晰的轮廓。
(一)磨粒磨损试验
（一）磨粒磨损试验1. 磨粒磨损试验原理图及参数：磨粒磨损性能试验采用西安交通大学焊接研究所根据美国ASTM-G65-71标准设计组装的橡胶轮磨粒磨损试验机进行，试验机构成如图1所示，参数如表1所示。
磨粒磨损性能采用被测试样磨损失重量进行评价。
在一定的试验条件下，磨损失重量越小，说明被测试样耐磨粒磨损性能越好。
为了减小不同涂层因其表面粗糙度的不同对磨损量的影响，在试验前采用金相砂纸对试样表面进行了预磨处理，使涂层的表面粗糙度达到基本相同的水平。
试验时间为15min ，采用三块试样的平均值表征涂层的磨损失重。
表1 磨粒磨损实验参数载荷 / N13 橡胶轮转速 / (r ⋅min -1) 50 橡胶轮直径 / mm222.5磨料 （棕刚玉） 100目(多角形)砂流量 / (g ⋅min -1) 70 磨损时间 / min15图1 磨粒磨损实验原理示意图2. 磨粒磨损试验结果：各种涂层的磨粒磨损失重测试结果如表2所示，结果图示如图2。
表2 涂层磨粒磨损失重量测试结果 涂层 失重（mg ） LX88 < 83.33Cr13 118.4±1.5 Ni-B 4C 152.0±13.6 NiCr-Cr 3C 287.7±0.85080110140170200LX88A3Cr13磨损失重（m g ）NiCr-Cr 3CNi-B 4C（二）冲蚀磨损试验1. 冲蚀磨损试验原理及测试条件：冲蚀磨损性能试验采用西安交通大学焊接研究所设计组装的颗粒冲蚀磨损试验机，试验机结构与日本ACT-JP试验机（Arata Coating Test with Jet Particles，荒田式涂层性能评价法）类似。
试验机构成如图3所示，试验参数如表3所示。
测试涂层的冲蚀磨损失重时，当在稳定冲蚀磨损阶段，被测试样的磨损失重与所用磨料的量成线性关系（典型结果见图4与图5），因此，冲蚀磨损性能采用单位质量磨料所对应的被测试样冲蚀磨损失重量进行评价，在一定的试验条件下，失重量越小，说明被测试样耐冲蚀磨损性能越好。
磨耗量测试方法-概述说明以及解释
磨耗量测试方法-概述说明以及解释1.引言1.1 概述磨耗量测试是一种用于评估材料表面耐磨性能的重要方法。
在工程领域中，磨耗是一种常见的表面损耗现象，可能影响机械设备和工件的性能和寿命。
因此，了解磨耗量测试方法对于优化材料选择、改进生产工艺和延长设备使用寿命具有重要意义。
本文将介绍磨耗量测试方法的原理、常见设备和测试步骤，旨在帮助读者更好地理解和应用磨耗量测试技术。
通过深入研究和分析，我们可以更好地评估材料的磨损性能，为工程实践提供可靠的数据支持。
1.2 文章结构文章结构是指文章的整体组织和安排。
本文的文章结构可以分为三部分：引言、正文和结论。
引言部分包括概述、文章结构和目的。
在这一部分，我们会介绍磨耗量测试方法的背景和重要性，为读者提供一个整体的认识和导引。
正文部分是文章的核心内容，我们将详细介绍磨耗量测试方法的相关知识，包括方法介绍、常见设备、测试步骤等。
通过这一部分，读者可以了解如何进行磨耗量测试以及测试的具体步骤。
结论部分将总结磨耗量测试方法的重要性，探讨其应用价值，并展望未来的发展方向。
通过这一部分，我们可以进一步强调磨耗量测试方法在材料科学和工程中的作用和意义，以及未来研究的方向和应用前景。
1.3 目的：本文旨在探讨磨耗量测试方法的重要性和应用价值，通过介绍磨耗量测试方法的基本概念和步骤，帮助读者了解如何有效地进行磨耗量测试。
同时，我们也将展望未来磨耗量测试的发展方向，探讨如何进一步提升磨耗量测试的准确性和效率，为材料研究和工程实践提供更好的支持和指导。
通过本文的阐述，希望能够引起广大读者对磨耗量测试方法的关注和重视，促进该领域的进一步发展与应用。
2.正文2.1 磨耗量测试方法介绍磨耗量是一个重要的物理测试指标，通常用来评估材料在摩擦或磨损条件下的耐磨性能。
磨耗量测试方法旨在模拟真实工作环境中的磨损情况，以便更好地了解材料的耐磨性能。
磨耗量测试方法可以分为多种类型，包括干磨磨损、湿磨磨损、三体磨损等。
三、 磨粒磨损
磨粒磨损的估算(断裂方式)
• 断裂方式： • V=KP5/4d1/2KIC-3/4H-1/2L • KIC：断裂韧性
2. 磨粒磨损过程的影响因素
(1)磨粒特性的影响 磨粒的硬度、形状和粒度对材料 的磨损过程均有影响。 a. 硬度 Ha/Hm<1 软磨粒磨损； Ha/Hm>1.2 硬磨粒磨损； 1<Ha/Hm<1.2 线性磨损
各种材料的磨粒磨损相对耐磨性现象与特征接触疲劳是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现象故又称表面疲劳磨损或麻点磨损是齿轮滚动轴承等工件常见的磨损失效形式
三、磨粒磨损
磨粒磨损示意图 硬的颗粒或硬的突起物在摩擦过程中引起物体界面材料 脱落的现象称为磨粒磨损，也称为磨料磨损。
磨粒磨损的主要特征是摩擦面上有擦伤或因明 显犁皱形成的沟槽。
磨粒磨损表面微观典型形貌
磨粒磨损机理
法向力形成压痕,切向力推动磨粒向前进。 磨粒形状与位向适当时, 磨粒似刀具切削表面, 切痕长而浅。 当磨粒较圆钝或材料表面塑性较高时,磨粒滑过 后仅犁出沟槽,两侧材料沿沟槽两侧堆积, 随后的 摩擦又会将堆积的部分压平,如此反复地塑性变形, 堆积,压平,便导致裂纹形成并引起剥落。 对碾碎性磨粒磨损, 磨粒对摩擦表面的作用主 要是使材料表面产生应力集中,韧性材料反复塑性 变形,导致疲劳破坏及脆性材料表面产生脆断。
磨粒磨损过程中存在塑性变形和断裂两种去除 机理。当磨粒与塑性材料表面接触时，主要发 生显微切削、显微犁沟两种塑性变形的磨损方 式。
当磨粒和脆性材料表面(如玻璃、陶瓷和碳化物 等)接触时，主要以表面断裂破坏为主。
• 磨粒磨损过程中材料的去除机理
材料的磨损性能及试验知识详解
材料的磨损性能及试验知识详解磨损是由于机械作用、化学反应(包括热化学、电化学和力化学等反应)，材料表面物质不断损失或产生残余变形和断裂的现象。
磨损是发生在物体上的一种表面现象，其接触表面必须有相对运动。
磨损必然产生物质损耗(包括材料转移)，而且它是具有时变特征的渐进的动态过程。
一、磨损的危害1、影响机器的质量，减低设备的使用寿命，如齿轮齿面的磨损、机床主轴轴承磨损等；2、降低机器的效率，消耗能量，如柴油机缸套的磨损等；3、减少机器的可靠性，造成不安全的因素，如断齿、钢轨磨损；4、消耗材料，造成机械材料的大面积报废。
磨损曲线跑合阶段：表面被磨平，实际接触面积不断增大，表面应变硬化，形成氧化膜，磨损速率减小；稳定磨损阶段：斜率就是磨损速率，唯一稳定值；大多数机件在稳定磨损阶段（AB段）服役；剧烈磨损阶段：随磨损的增长，磨耗增加，表面间隙增大，表面质量恶化，机件快速失效。
二、磨损的评定磨损时零件表面的损坏是材料表面单个微观体积损坏的总和。
目前对磨损评定方法还没有统一的标准。
这里主要介绍三种方法：磨损量、耐磨性和磨损比。
磨损量分为长度磨损量W l、体积磨损量W v、重量磨损量W w。
耐磨性是指在一定工作条件下材料耐磨损的特性。
耐磨性使用最多的是体积磨损量的倒数。
材料耐磨性分为相对耐磨性和绝对耐磨性两种。
材料的相对耐磨性ε是指两种材料A与B在相同的外部条件下磨损量的比值，其中材料之一的A是标准(或参考)试样。
εA＝W A/W B磨损比用于度量冲蚀磨损过程中的磨损。
（磨损比=材料的冲蚀磨损量/造成该磨损量所用的磨料量）三、磨损的类型磨损按磨损机理可分为粘着磨损、磨粒磨损、疲劳磨损、腐蚀磨损、冲蚀磨损、微动磨损，按环境介质可分为干磨损、湿磨损、流体磨损。
1、粘着磨损当摩擦副相对滑动时, 由于粘着效应所形成结点发生剪切断裂，被剪切的材料或脱落成磨屑，或由一个表面迁移到另一个表面，此类磨损称为粘着磨损。
磨损过程：粘着→剪断→转移→再粘着。
摩擦磨损测试及考核评价方式..
摩擦磨损测试及考核评价方式一、磨损1.1磨损定义磨损是指摩擦副相对运动时，表面物质不断损失或产生残余变形的现象。
表面物质运动主要包括机械运动、化学作用和热作用：(1)机械作用使摩擦表面发生物质损失及摩擦表面的物理变形；（2）化学作用使摩擦表面发生性状改变；热作用是摩擦表面发生形状改变。
典型的磨损曲线通常由三部分组成，如图1.1所示。
磨损量图1.1 磨损曲线示意图磨合阶段：磨损量随时间的增加而增加。
发生在初始运动阶段，由于表面存在粗糙度，微凸体接触面积小，接触应力大，磨损速度较快。
稳定磨损阶段：摩擦表面磨合后达到稳定状态磨损率保持不变。
稳定磨损阶段标志磨损条件保持相对稳定，是零件整个寿命范围内的工作过程。
剧烈磨损阶段：工作条件恶化，磨损量急剧增大。
该阶段内零件精度降低、间隙增大，温度升高，产生冲击、振动和噪声，最终导致零部件完全失效。
1.2磨损种类按磨损的破坏机理，通常把磨损分为粘着磨损、磨料磨损、疲劳磨损、腐蚀磨损和微动磨损五种。
（1）粘着磨损当摩擦副相对滑动时, 由于粘着效应所形成结点发生剪切断裂，被剪切的材料或脱落成磨屑，或由一个表面迁移到另一个表面，此类磨损称为粘着磨损。
粘着磨损再细分还有轻微磨损、涂抹、擦伤、划伤和咬死五种。
图1.1 粘着磨损机理（2）磨料磨损外来的硬料介质进入摩擦副，或摩擦副一个表面比另一个表面硬，在较硬表面上存在的微凸体，在摩擦过程中对较软表面犁沟或拉槽，引起表面材料的脱落，这种现象叫做磨料磨损。
磨料磨损是一种最常见的磨损，按照磨损机理还可细分为微观切削、挤压剥落和疲劳破坏三小类。
图1.2 二体/三体磨粒磨损机理（3）化学磨损化学磨损是在摩擦促进作用下，摩擦副的一方或双方与中间物质或环境介质中的某些成分发生化学或电化学作用，造成表面材料损失的过程。
分为氧化磨损与特殊介质腐蚀磨损两类。
图1.3 化学磨损机理（4）疲劳磨损摩擦接触表面在交变接触压应力作用下，材料表面因疲劳损伤而引起表面脱落的现象。
机械磨损测试方法及机理研究
机械磨损测试方法及机理研究机械磨损是一种常见而且普遍存在的现象，广泛应用于各行各业。
随着人们对机械性能的要求不断提高，磨损测试方法及机理的研究变得尤为重要。
一、磨损测试方法的研究磨损测试方法是研究机械磨损的基础，目前常用的磨损测试方法包括摩擦磨损测试、磨粒磨损测试和腐蚀磨损测试等。
1. 摩擦磨损测试摩擦磨损测试是研究机械材料在接触状况下的磨损性能的一种方法。
常见的摩擦试验设备有球盘试验机、滑动磨损试验机等。
通过在试验中改变试样的材料、润滑条件和负载等参数，可以评估不同条件下的磨损性能。
2. 磨粒磨损测试磨粒磨损测试是研究机械材料在含有磨粒介质作用下的磨损性能的方法。
通过加入不同尺寸和浓度的磨粒，可以模拟实际工况中的磨损过程。
常用的磨粒试验设备有流态床试验机、喷砂试验机等。
通过磨损量和试验参数的关系，可以推导出材料的磨损机理。
3. 腐蚀磨损测试腐蚀磨损测试是研究机械材料在腐蚀介质中的磨损性能的方法。
腐蚀磨损常发生在海洋设备、化工设备等工作环境恶劣的场合。
常用的腐蚀磨损试验设备有动态腐蚀磨损试验机、悬浮微粒腐蚀试验机等。
通过改变腐蚀介质的成分和浓度等条件，可以评估材料在不同腐蚀环境下的磨损性能。
二、磨损机理的研究磨损机理是研究机械磨损的核心内容，通过深入探究磨损机理，可以揭示材料的磨损行为和退化规律。
目前，常见的磨损机理研究包括磨料磨损机理、润滑磨损机理和微动磨损机理等。
1. 磨料磨损机理磨料磨损机理是研究机械材料在磨粒介质中的磨损行为的一种机制。
磨粒在与材料接触时产生高应力，使材料表面产生塑性变形、微裂纹和断裂等现象。
这些现象导致材料表面的原子或分子向外迁移，引起表面的金属层剥离或基体的磨损。
2. 润滑磨损机理润滑磨损机理是研究机械材料在不同润滑条件下的磨损行为的一种机制。
润滑剂可以改善机械接触表面的光滑程度，减少表面接触形变和摩擦力。
同时，润滑剂还可以在机械接触表面形成保护膜，减少金属表面的直接接触。
摩擦磨损性能测试试验
典型黑色金属磨损性能测试实验史秋月实验学时实验分组实验性质实验要求所属课程2h 班人数/4 综合性必做材料性能学一、实验目的1.了解M-2000型摩擦磨损试验机的结构，及材料进行耐磨性测试的意义；2.掌握滑动摩擦、滚动摩擦及其在不同条件下（干式、湿式、磨粒等）的实验方法；3.掌握摩擦磨损性能指标的评估方法；4.了解典型黑色金属灰铁和球铁在滑动摩擦条件下（干式）的耐磨情况。
二、实验设备M-2000型摩擦磨损试验机，如图2-1图2-1三、实验材料1.灰铁滑动摩擦试样一对，试样尺寸如附图（a）2.球铁滑动摩擦试样一对，试样尺寸如附图（a）四.实验原理与方法将试样分别装在上下试样轴上，接通电源，双速电动机○1通过三角皮带○3齿12使下试样轴以200转/分（或400转/分）的速度转动；通过轮○4带动下试样轴○48的传递。
使上试样轴○14以180转/分（或360转/47和齿轮○蜗杆轴○44，滑动齿轮○分）的速度转动。
当做滑动摩擦试验时，为使上试样轴不转动，应将滑动齿轮○47移至中间位置，齿轮○48必须用销子○22固定在摇摆头○46上。
试验时，两试样间的压力负荷在弹簧○19的作用下获得（弹簧中间是一重力传感器），负荷的增大或减少21上即可读出。
也可将复合传感器接入可用螺帽○25进行调整；负荷的数值从标尺○电脑，从显示屏上读出，本实验载荷直接从显示屏上读出。
试验的终止条件可由时间或总转速控制。
试验结束之后根据不同的方法评估材料的耐磨情况。
五、实验内容将加工好的滑动摩擦试样装在实验机上，在给定的条件下（干式、滑动摩擦、压力：200N、时间60min）进行试验，试验结束后将试样取下，评估耐磨性能。
根据所选取磨损试验方法的不同以及材料本质的差异，可以选择不同的耐磨性能评定方法，以期获得精确的试验数据，现简单例举下述几种方法以供参考。
1、称重法：采用试样在试验前后重量之差，本表示耐磨性能的方法，由于两试样之间的摩擦所引起的磨损量，可以采用精度达万分之一的分析天平称量出试样试验前后重量之差非凡获得。
金属材料的磨粒磨损和耐磨性能检测
金属材料的磨粒磨损及耐磨性能检测一．实验目的1.深入理解磨粒磨损的机理和影响因素，掌握提高金属材料抗磨粒磨损耐磨性的方法；2.了解磨粒磨损试验机的工作原理和构造，掌握金属材料耐磨性能的检测方法；3.了解湿砂橡胶轮式磨损试验机的构造和使用。
二．概述磨粒磨损也称为磨料磨损或研磨磨损，它是当摩擦偶件一方的硬度比另一方的硬度大得多时，或在接触面间存在硬质粒子时，产生的一种磨损。
磨损量与接触压力、摩擦距离成正比，与材料硬度成反比，还与硬材料凸出尖端的形状有关。
影响因素：1．材料硬度：未热处理钢，其抗磨粒磨损的耐磨性与其自然硬度成正比；经过热处理的钢，其耐磨性随硬度增加而增加；钢中碳及碳化物形成元素的含量越高，耐磨性越好。
2．显微组织：自铁素体逐步变为珠光体、贝氏体、马氏体，则耐磨性提高。
在软基体中增加碳化物的数量及弥散度，可改善耐磨性；硬基体中碳化物硬度与基体硬度相近，则使耐磨性受到损害；摩擦条件一定时，如碳化物硬度比磨粒硬度低，那么提高碳化物硬度，将增加耐磨性。
3．加工硬化：低应力磨损时，加工硬化不能提高表面的耐磨性；高应力磨损时，表面加工硬化硬度越高，耐磨性越好。
另外，磨粒硬度和大小也影响磨粒磨损耐磨性。
三．实验设备及使用方法1．设备型号：ML—100磨料磨损试验机，销盘型回转式。
可进行与砂石等固体发生摩擦情况下金属材料的耐磨性能试验，得出测试材料的抵抗磨粒磨损性能，以便选择合理的材料和工艺。
2．基本构造及指标：主机包括机身、转动圆盘、试样进给及加载部分，电控柜包括转速调节、手自动调节、计数器、正反向启动停止等。
载荷2~100牛顿（每级1牛顿，夹头试样自重2牛顿）圆盘转速60、120转/分试样行程刻度10 ~ 刻度110毫米试样进给量1、2、3、4毫米试样直径2、3、4毫米磨料砂纸直径260毫米3．使用方法：1）准备好合格的试样、标样、砂纸（每测一个试样，更换一次砂纸）；2）将试样分别装入弹性夹头内跑合一次，以达到端面和轴心线垂直；3）选定试样行程范围（如20~110毫米），定好微动开关的碰块位置。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
一、 实验题目
文献检索
二、 实验目的
1 熟悉文献检索方式、步骤。
2 了解学校电子数据库
三、 实验内容
1 学会利用搜索引擎搜索（搜索石墨烯，简要写出定义、应用）
2 掌握学校电子数据库
其中源地址范围和目的起始地址为偏移地址，段地址为 DS 的内容。
功能：把源地址范围的内容搬至以目标起始地址开始的存储单元中。
（ 6 ）比较命令 C
格式： C [ 源地址范围 ] ， [ 目标地址 ]
其中源地址范围是由起始地址和终止地址指出的一片连续的存储单元，目标地址为与源地址所指单元对比的目标地址起始地址。
b ·读入已在 CS:5CH 中格式化的文件控制块所指定的文件。在使用该命令前用 N 命令命名即可将要读入的文件名格式化到 CS:5CH 的文件控制块中，其中地址为内存地址。
c ·同 b ·地址隐含在 CS ： 100H 中。
当读入的文件有扩展名 .COM 或 .EXE ，则始终装入 CS:100H 中，命令中指定了地址也没用。
1、实验题目
2、实验目的
3、实验内容
4、体会
实验二 ORIGIN 软件学习
一、 实验题目
ORIGIN 软件学习
二、 实验目的
1 熟悉软件基本功能。
2 利用数据作二维图
b ·一个单元一个单元地连续修改单元内容。
其中：内容表为一个十六进制数，也可以是用单引号括起的一串字符。
（ 4 ）填充内存命令 F
格式： F [ 范围 ][ 单元内容表 ]
功能：将单元内容表中的内容重复装入内存的指定范围内。
（ 5 ）内存搬家命令 M
格式： M [ 源地址范围 ][ 目标起始地址 ]
对于 a 中的地址为偏移地址，段地址为 CS 的内容，对 b 中的地址范围，可以指定段地址和起始偏移地址和终止偏移地址。
（ 3 ）修改存储单元内容命令 E
格式： a · E [ 地址 ] [ 内容表 ]
b · E [ 地址 ]
功能： a ·用命令所给定的内容表去代替指定地址范围的内存单元内容。
功能：从源地址范围是由起始的地址单元开始逐个与目标起始地址往后的单元顺序比较每个单元内容，比较到源终止地址为止。比较结果如果一致则不显示任何信息，如果不一致，则以 [ 源地址 ][ 源内容 ][ 目的内容 ][ 目的地址 ] 的形式显示失败单元地址及内容。
（ 7 ）搜索指定内容命令 S
其中 [] 的内容为可选项，可以有也可以缺省。
[d:] 为驱动器号，指要调入 DEBUG 状态的可执行文件在哪个驱动器中，如 A: 、 B: 、 C: 等。
[Path] 为路径，指要调入 DEBUG 状态的可执行文件是在哪个目录下或子目录下。
[filename[.ext]] ，指要调入 DEBUG 状态下的可执行文件的文件名，该文件可以是通过编辑、汇编、连接后产生的可执行文件，也可以是在 DEBUG 状态下汇编的程序 段，通过写盘命令 W 写入磁盘的文件。
三、 实验内容
1 掌握软件基本功能
2 对于给出的XRD数据作图
实验报告内容
1、实验题目
2、实验目的
3、实验内容
4、体会
实验三 计算机组装
一、实验题目：
计算机组装
二、实验目的：
1. 认识计算机的各组成部分
显示的内容为两种形式：一种为十六进制内容，一种为与十六进制相对应的 ASCII 码字符，对不可见字符以“·”代替。
对于 a 、 c 每次显示 128 个字节内容， b 显示的字节数由地址范围来决定。
若命令中有地址，则显示的内容从指定地址开始，若中中无地址（如 c ）则从上一个 D 命令所显示的最后一个单元的下一个单元开始。若以前没有使用过 D 命令，则以 DEBUG 初始化的段寄存器的内容为起始段地址，起始偏移地址为 100H ，即 CS:100 。
2. 掌握组装步骤
三、实验内容：
组装一台PC机。要求记录计算机组装步骤及实验过程中出现的问题。
四、思考题：
1． 硬盘的接口类型有哪些？
2． 计算机存储器系统的分级结构（层次结构）。
实验报告内容
1、实验题目
2、实验目的
3、实验内容
4、思考题
实验四 调试程序DEBUG
主要 DEBUG 命令
（ 1 ）汇编命令 A
格式： a. A [ 段寄存器名 ]:[ 偏移地址 ]
b. A [ 段地址 ]:[ 偏移地址 ]
c. A [ 偏移地址 ]
d. A
功能：用该命令可以将汇编语言程序直接汇编进入内存。
当键入 A 命令后，显示段地址和偏移地址等待用户键入汇编指令，每键入一条汇编指令回车后，自动显示下一条指令的段地址和偏移地址，再键入下一条汇编指令，直到汇编语言程序全部键入，又显示下一地址时可直接键入回车返回到提示符“－”为止。
一、文献检索
二、Origin软件操作
三、计算机组装
四、调试程序DEBUG
五、熟悉80486指令系统
六、熟悉汇编语言汇编程序上机过程
七、汇编程序分支程序设计一
八、汇编程序分支程序设计二
九、汇编程序循环程序设计一
十、汇编程序循环程序设计二
十一、汇编综合程序
实验一 文献检索
(11) 命名命令 N
格式： N 文件名
功能：在调用 DEBUG 时，没有文件名，则需要用 N 命令将要调用的文件名格式化到 CS:5CH 的文件控制块中，才能用 L 命令把它调入内存进行调试（其它形式参考 DOS 手册）。
（ 12 ）读盘命令 L
格式： a · L [ 地址 ][ 驱动器号 ][ 起始扇区号 ][ 所读扇区个数 ]
其中 a 的段地址在段地址寄存器中，因此在使用该命令时必须将段地址寄存器送入段地址， c 的地址在 CS 中， d 的段地址在 CS 中，偏移地址为 100H 。
（ 2 ）显示内存命令 D
格式： a. D [ 地址 ]
b. D [ 地址范围 ]
c. D
功能：显示指定内存范围的内容。
b · U [ 地址范围 ]
功能：将指定范围内的代码以汇编 语言形式显示，同时显示该代码位于内存的地址和机器。
若在命令中没有指定地址则以上一个 U 命令的最后一条指令地址的下一个单元作为起始地址；若没有输入过 U 命令，则以 DEBUG 初始化段寄存器的值作为段地址，以 0100H 作为偏移地址。
当启动 DEBUG 程序后，屏幕上出现“—”，说明系统已进入 DEBUG 状态。
DEBUG 命令格式
（ 1 ） DEBUG 命令都是一个英文字母，后面跟着一个或多个有关参数。多个操作参数之间用“ , ”或空格隔开。
（ 2 ） DEBUG 命令必须接着按 ENTER 键，命令才有效。
一、实验题目：
调试程序DEBUG
二、实验目的：
1. 熟悉调试程序DEBUG
2. 掌握调试程序DEBUG的操作步骤
调试程序DEBUG：
调试程序 DEBUG.EXE是DOS提供的一个调试汇编语言程序的程序，每个版本的DOS都带有该程序，具有跟踪程序运行、设置断点、显示修改内存与寄存器的内容等功能，还可对小段程序进行汇编调试。
[Parm1][Parm2] 为任选参数，是给定文件的说明参数。
在启动 DEBUG 时，如果输入 filename （文件名），则 DEBUG 程序把指定文件装入内存，用户可以通过 DEBUG 的命令对指定文件进行修改、显示或执行。如果没有文件名，则是以当前内存的内容工作，或者用命名命令或装入命令把需要的文件装入内存，然后再通过 DEBUG 命令进行修改、显示或执行。
动态调试程序
在编写和运行汇编程序的过程中，会遇到一些错误和问题，需要对程序进行分析和调试，调试程序 DEBUG 就是专为汇编语言设计的一种调试工具。它在调试汇编语言程序时有很强的功能，能使程序设计者接触到机器内部，能观察和修改寄存器和存储单元内容，并能监视目标程序的执行情况，使用户真正接触到 CPU 内部，与计算机产生最紧密的工作联系。
b · L [ 地址 ]
c · L
功能： a ·把指定驱动器和指定扇区范围的内容读到内存的指定区域中。其中地址是读入内存的起始地址，当输入时没有给定地址，则隐含地址为 CS:100H 。起始扇区号指逻辑扇区号的起始位置。所读扇区个数是指从起始扇区号开始读到内存几个扇区的内容。驱动器号为 0 或 1 ， 0 表示 A 盘， 1 表示 B 盘。
格式： S [ 地址范围 ][ 表 ]
功能：在指定地址范围内搜索表中内容，搜索到就显示表中元素所在地址。
（ 8 ）检查和修改寄存器内容命令 R
格式： a · R
b · R [ 寄存器名 ]
功能： a ·显示 CPU 内部所有寄存器的内容和全部标志位的状态。
b ·显示和修改一个指定寄定器的内容和标志位的状态。
DN/UP
中断标志 IF
开 / 关
EI/DI
符号标志 SF
负 / 正
NG/PL
零标志 Zቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
零 / 非
ZR/NZ
辅助进位 AF
有 / 无
AC/NA
奇偶标志 PF
偶 / 奇
PE/PO
进位标志 CF
有 / 无
CY/NC
（ 9 ）跟踪与显示命令 T
格式： a · T[ ＝地址 ] 或 T [ 地址 ]
b · T[ ＝地址 ][ 条数 ] 或 T [ 地址 ][ 条数 ]