7-材料磨损与耐磨材料(第3章粘着磨损)4详解
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Chapter 3: 材料的磨损机理
图(d)为腐蚀磨损。它的主要特征是磨损表面有 化学反应膜或小麻点，但麻点比较光滑。磨损物为 簿的碎片或粉末，典型工件如船舶外壳、水力发电 的水轮机叶片等。
5
Chapter 3: 材料的磨损机理
§3.1 §3.2 粘着磨损 磨粒磨损
§3.3
§3.4 §3.5
18
§3.1 粘着磨损
§3.1.1 粘着磨损的概念
§3.1.2 粘着磨损一般规律 §3.1.3 粘着磨损分类 §3.1.4 粘着磨损表达式与定律
§3.1.5 影响粘着磨损的因素
19
§3.1.3 粘着磨损分类
1.按工作温度可分为低温粘着磨损和高温粘着磨损两类： （1） 低温粘着磨损． 按发生在摩擦面间的相对滑动速度不大 (0.5m/s～ 0.6m/s)，表面温度不高(100—150℃)，表面间压强很
腐蚀磨损
疲劳磨损 冲蚀磨损
§3.6
微动磨损
6
§3.1
粘着磨损
§3.1.1 粘着磨损的概念
§3.1.2 粘着磨损一般规律 §3.1.3 粘着磨损分类 §3.1.4 粘着磨损表达式与定律
§3.1.5 影响粘着磨损的因素
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§3.1.1 粘着磨损的概念
粘着磨损的过程描述：
两相对滑动的表面在摩擦力作用下→表层
发生塑变→表面的污染膜、氧化膜破裂→
新鲜金属表面裸露→分子力使两表面焊合。
①若外力克服不了焊合点及其附近的结合
力
咬合现象
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§3.1.1 粘着磨损的概念
② 若外力大于这种结合力，外力使结合处发生剪切断
裂： a) 剪切发生在原接触面：不发生磨损，即“零磨 损”； b) 剪切发生在强度较低的金属一方：强度较高的
21
§3.1.3 粘着磨损分类
（2）高温粘着磨损 高温粘着磨损发生在相对滑动速度很大，表面压 力很高的条件下，这时微峰接触点上的瞬时温度很 高。仅仅在表面的很薄一层金属发生软化，被软化 的金属转移到另一个金属表面。在磨损的表面上，
沿着滑动方向形成交替的裂口、凹穴。表层的金相
16
§3.1.2 粘着磨损一般规律
图(b)表示两个摩擦表面相对滑动时，由于摩擦力wenku.baidu.com 作用，在表层产生塑性流动(实线表示)，表层的缺陷 不断扩展。表面接触部位发生金属间的粘着。
17
§3.1.2 粘着磨损一般规律
图(c)表示表面层内的裂缝扩展到表面，金属从表面 撕裂下来，形成磨粒。一些金属粘着在另一个金属 表面。图(d)是磨损后形成的新表面。
发生反粘附．即被粘附到另一个表面上的材料又回到 原来的表面上，这种粘附反粘附往往使材料以自由磨 屑状脱落下来。粘着磨损产物可以在任意的循环中形 成。粘着以后的断裂分离，并不一定在最初的接触表
面产生。
10
§3.1
粘着磨损
§3.1.1 粘着磨损的概念
§3.1.2 粘着磨损一般规律 §3.1.3 粘着磨损分类 §3.1.4 粘着磨损表达式与定律
见图b点以后，由于温度急剧升高或表面金属组 织发生变化等原因，磨损速度急剧增加，磨损量Q剧 增，工作条件恶化，机械效率降低，精度降低，出 现异常的噪音与振动，最后导致零件完全失效。
15
§3.1.2 粘着磨损一般规律
从磨屑脱落的角度分析，下图表示粘着磨损的发展过 程：图(a)为被磨表面的原始状态，表面粗糙不平，存 在由于加工形成的各种缺陷。
§3.1.5 影响粘着磨损的因素
11
§3.1.2 粘着磨损一般规律
粘着磨损过程一般分为三个阶段： (1)跑合阶段亦称 磨合阶段(磨合磨损阶段)； (2)稳定磨损阶段； (3)急 剧磨损阶段亦称破坏磨损阶段。如下图所示：
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§3.1.2 粘着磨损一般规律
(1)跑合阶段亦称磨合阶段(磨合磨损)：由于物体 实际表面在微观上都是粗糙不平的，所以两固体表 面的接触实际只是表面上微凸体的相互接触。当接 触表面开始相对滑动时，接触与焊合的那些高微凸 体将首先由于剪切而导致破坏。随着磨损过程的进 行．摩擦表面逐渐磨平，实际接触面积增大，相应 的磨损量Q，开始时增加很快，然后逐渐变慢，见图 oa段。随时间T的增加或行程的增长，磨损率下降。
第一篇 材料磨损基础
Chapter 1: 材料的磨损
Chapter 2: 固体表面结构与接触特性 Chapter 3: 材料的磨损机理
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Chapter 3: 材料的磨损机理
磨损按不同机理和条件，主要分为四大基本类型，如 下图所示：
图(a)属粘着磨损，主要特征是磨损表面有细的 划痕，严重时有材料转移现象．磨损产物多为片状 或小颗粒，一般发生在蜗轮与蜗杆以及缸套与活塞 环之间的磨损。
材料表面将粘附对摩件金属，发生“金属转
移”，即发生”物质转移”。 在以后的摩擦过程中，附着物碾转于对磨
件的表面之间，有些粘附物在反复的摩擦中可
能由金属表面脱落下来→磨屑。
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§3.1.1 粘着磨损的概念
粘着磨损也称咬合(胶合)磨损。磨损产物通常呈
小颗粒状，从一物体表面粘附到另一个物体表面上，
然后在继续的摩擦过程中，表面层发生断裂，有时还
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Chapter 3: 材料的磨损机理
图(b)为磨粒磨损，主要特征是磨损表面有明显 的划痕或犁沟，磨损物为条状或切屑状，常见于农用 犁铧、斗齿等。
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Chapter 3: 材料的磨损机理
图(c)是接触疲劳磨损，主要特征为磨损表面 有裂纹、小坑等，磨损产物为块状或饼状，通常在 滚动轴承、齿轮的表面发生较普遍。
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§3.1.2 粘着磨损一般规律
(2)稳定磨损阶段
经过跑合，表面微观几何形状改变，接触面积 增大，同时，摩擦表面加工硬化，从而建立了弹性 接触条件，这时磨损已趋于稳定，磨损量Q与时间T 成正比(见图ab段)，磨损率基本保持不变。
14
§3.1.2 粘着磨损一般规律
(3)急剧磨损阶段亦称破坏磨损阶段
高时，相互接触的微峰之间发生冷焊的粘结点。粘
着点由于塑性流动产生明显的硬化，因而粘着点的 强度大于摩擦副中较软金属的强度。在相对滑动时，
软的金属可能从基体上脱落下来。这种粘着磨损，
表层上的金属组织和基体相都没有明显的相变和化 学成分的变化，见图1.3-4(a)，图1.3-5(d)，(e)所示。
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§3.1.3 粘着磨损分类
Chapter 3: 材料的磨损机理
图(d)为腐蚀磨损。它的主要特征是磨损表面有 化学反应膜或小麻点，但麻点比较光滑。磨损物为 簿的碎片或粉末，典型工件如船舶外壳、水力发电 的水轮机叶片等。
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Chapter 3: 材料的磨损机理
§3.1 §3.2 粘着磨损 磨粒磨损
§3.3
§3.4 §3.5
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§3.1 粘着磨损
§3.1.1 粘着磨损的概念
§3.1.2 粘着磨损一般规律 §3.1.3 粘着磨损分类 §3.1.4 粘着磨损表达式与定律
§3.1.5 影响粘着磨损的因素
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§3.1.3 粘着磨损分类
1.按工作温度可分为低温粘着磨损和高温粘着磨损两类： （1） 低温粘着磨损． 按发生在摩擦面间的相对滑动速度不大 (0.5m/s～ 0.6m/s)，表面温度不高(100—150℃)，表面间压强很
腐蚀磨损
疲劳磨损 冲蚀磨损
§3.6
微动磨损
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§3.1
粘着磨损
§3.1.1 粘着磨损的概念
§3.1.2 粘着磨损一般规律 §3.1.3 粘着磨损分类 §3.1.4 粘着磨损表达式与定律
§3.1.5 影响粘着磨损的因素
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§3.1.1 粘着磨损的概念
粘着磨损的过程描述：
两相对滑动的表面在摩擦力作用下→表层
发生塑变→表面的污染膜、氧化膜破裂→
新鲜金属表面裸露→分子力使两表面焊合。
①若外力克服不了焊合点及其附近的结合
力
咬合现象
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§3.1.1 粘着磨损的概念
② 若外力大于这种结合力，外力使结合处发生剪切断
裂： a) 剪切发生在原接触面：不发生磨损，即“零磨 损”； b) 剪切发生在强度较低的金属一方：强度较高的
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§3.1.3 粘着磨损分类
（2）高温粘着磨损 高温粘着磨损发生在相对滑动速度很大，表面压 力很高的条件下，这时微峰接触点上的瞬时温度很 高。仅仅在表面的很薄一层金属发生软化，被软化 的金属转移到另一个金属表面。在磨损的表面上，
沿着滑动方向形成交替的裂口、凹穴。表层的金相
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§3.1.2 粘着磨损一般规律
图(b)表示两个摩擦表面相对滑动时，由于摩擦力wenku.baidu.com 作用，在表层产生塑性流动(实线表示)，表层的缺陷 不断扩展。表面接触部位发生金属间的粘着。
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§3.1.2 粘着磨损一般规律
图(c)表示表面层内的裂缝扩展到表面，金属从表面 撕裂下来，形成磨粒。一些金属粘着在另一个金属 表面。图(d)是磨损后形成的新表面。
发生反粘附．即被粘附到另一个表面上的材料又回到 原来的表面上，这种粘附反粘附往往使材料以自由磨 屑状脱落下来。粘着磨损产物可以在任意的循环中形 成。粘着以后的断裂分离，并不一定在最初的接触表
面产生。
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§3.1
粘着磨损
§3.1.1 粘着磨损的概念
§3.1.2 粘着磨损一般规律 §3.1.3 粘着磨损分类 §3.1.4 粘着磨损表达式与定律
见图b点以后，由于温度急剧升高或表面金属组 织发生变化等原因，磨损速度急剧增加，磨损量Q剧 增，工作条件恶化，机械效率降低，精度降低，出 现异常的噪音与振动，最后导致零件完全失效。
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§3.1.2 粘着磨损一般规律
从磨屑脱落的角度分析，下图表示粘着磨损的发展过 程：图(a)为被磨表面的原始状态，表面粗糙不平，存 在由于加工形成的各种缺陷。
§3.1.5 影响粘着磨损的因素
11
§3.1.2 粘着磨损一般规律
粘着磨损过程一般分为三个阶段： (1)跑合阶段亦称 磨合阶段(磨合磨损阶段)； (2)稳定磨损阶段； (3)急 剧磨损阶段亦称破坏磨损阶段。如下图所示：
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§3.1.2 粘着磨损一般规律
(1)跑合阶段亦称磨合阶段(磨合磨损)：由于物体 实际表面在微观上都是粗糙不平的，所以两固体表 面的接触实际只是表面上微凸体的相互接触。当接 触表面开始相对滑动时，接触与焊合的那些高微凸 体将首先由于剪切而导致破坏。随着磨损过程的进 行．摩擦表面逐渐磨平，实际接触面积增大，相应 的磨损量Q，开始时增加很快，然后逐渐变慢，见图 oa段。随时间T的增加或行程的增长，磨损率下降。
第一篇 材料磨损基础
Chapter 1: 材料的磨损
Chapter 2: 固体表面结构与接触特性 Chapter 3: 材料的磨损机理
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Chapter 3: 材料的磨损机理
磨损按不同机理和条件，主要分为四大基本类型，如 下图所示：
图(a)属粘着磨损，主要特征是磨损表面有细的 划痕，严重时有材料转移现象．磨损产物多为片状 或小颗粒，一般发生在蜗轮与蜗杆以及缸套与活塞 环之间的磨损。
材料表面将粘附对摩件金属，发生“金属转
移”，即发生”物质转移”。 在以后的摩擦过程中，附着物碾转于对磨
件的表面之间，有些粘附物在反复的摩擦中可
能由金属表面脱落下来→磨屑。
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§3.1.1 粘着磨损的概念
粘着磨损也称咬合(胶合)磨损。磨损产物通常呈
小颗粒状，从一物体表面粘附到另一个物体表面上，
然后在继续的摩擦过程中，表面层发生断裂，有时还
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Chapter 3: 材料的磨损机理
图(b)为磨粒磨损，主要特征是磨损表面有明显 的划痕或犁沟，磨损物为条状或切屑状，常见于农用 犁铧、斗齿等。
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Chapter 3: 材料的磨损机理
图(c)是接触疲劳磨损，主要特征为磨损表面 有裂纹、小坑等，磨损产物为块状或饼状，通常在 滚动轴承、齿轮的表面发生较普遍。
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§3.1.2 粘着磨损一般规律
(2)稳定磨损阶段
经过跑合，表面微观几何形状改变，接触面积 增大，同时，摩擦表面加工硬化，从而建立了弹性 接触条件，这时磨损已趋于稳定，磨损量Q与时间T 成正比(见图ab段)，磨损率基本保持不变。
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§3.1.2 粘着磨损一般规律
(3)急剧磨损阶段亦称破坏磨损阶段
高时，相互接触的微峰之间发生冷焊的粘结点。粘
着点由于塑性流动产生明显的硬化，因而粘着点的 强度大于摩擦副中较软金属的强度。在相对滑动时，
软的金属可能从基体上脱落下来。这种粘着磨损，
表层上的金属组织和基体相都没有明显的相变和化 学成分的变化，见图1.3-4(a)，图1.3-5(d)，(e)所示。
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§3.1.3 粘着磨损分类