钢球的磨损机理
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钢球的磨损机理
课件内容摘自网络 编辑整理：Isodo
钢球的磨损机理
• 钢球的磨损属于发生在固体表面的“物理 机械”和“物理—化学”的不可逆过程 。 钢球的磨损主要分为机械磨损和腐蚀磨损 两大类，前者主要是由冲击、磨剥、摩擦、 疲劳等作用所引起的，后者主要是由化学 反应和电化学作用所引起的。对于具体磨 矿过程来说，机械磨损和腐蚀磨损与许多 因素有关，二者在总磨损量中的比例关系 是变化的：
动行程S和载荷L成正比，与摩擦副中较软
材料的流动压力Pc或硬度成反比。
机械磨损机理：磨料磨损
• 磨料磨损是指较硬的磨粒(被磨物料)在对钢 球表面的摩擦过程中，使钢球表面材料发 生损耗的现象。磨料磨损主要是由于犁沟 所造成的显微切削、反复塑性变形而使磨 屑脱落的。在球磨机中，一般认为以高应 力碾碎式磨料磨损为主，同时还存在凿削 式和低应力磨料磨损。刚帕海亚 （Oangopadhyay）通过分析钢球磨损表面
机械磨损机理：粘着磨损
• 钢球在加工制造中其表面存在一定的粗糙 度，而在研磨过程中，由于“物理一机械” 和“物理一化学”的作用，使得表面凹凸 不平。当钢球表面与其它固体表面相互作 用时，仅在少数几个孤立的微凸体顶尖上 发生接触，接触面上产生很高的应力，接 触面出现塑性流动。在摩擦力作用下，材 料会从一个表面转移到另一个表面，部分 材料脱落成为游离的磨屑，从而产生粘着 磨损。
机械磨损机理：磨料磨损
• 的扫描电镜像(SEM)，认为机械磨损包括矿
粒在金属表面切削、凿削和犁削使表面出
பைடு நூலகம்
现类似火山口的坑和明显的划痕．拉宾诺
维奇(Rabinowicz)提 提出了磨料磨损的简
化模型：
。即钢球的磨损量Wv与载
荷L和滑动距离S成正比，与钢球的表面硬
度H成反比。式中 是产生犁沟的微凸体
的斜角正切的平均值．莫尔(Moore)发
现．在磨料磨损时
机械磨损机理：冲击、磨剥磨损
• 布利科史蒂夫(Blickesderler)一” 设计了大 型磨机中的冲击和磨剥试验，研究钢球的 冲击和磨剥作用机理。试验结果表明，大 型磨机中的冲击作用使钢球发生断裂和块 状、片状、点状的剥落：当钢球的化学组 成和微观结构不同时，冲击磨损形式不同； 钢球的硬度影响磨剥速度，磨剥速度随硬 度增大而减小。
机械磨损机理：粘着磨损
• 1950年，鲍登(Bowden)和泰博(Tabor)提出
了摩擦的粘着和犁淘理论：当两个无润滑
在作相对运动时，产生的摩擦力由两个主
要因素构成．一个因素是粘着，发生在真
正的接触区；另一个因素是犁沟或变形。1
953年，艾查德(Archard)提出了牯着磨损模
型：
，即材料的体积磨损率Wv与滑
机械磨损机理：冲击、磨剥磨损
• 冲击磨损速度主要取决于冲击能量，即钢 球重量、抛落初始速度和磨机大小在冲击 接触的瞬间，接触点产生高度集中的应力， 引起钢球表面塑性变形，由此芷钢球表面 形成不同形状和深度的裂缝。在磨矿过程 中钢球受到多次冲击—研磨作用后。裂缝 不断扩展(加深、加宽)，最后，部分碎块从 钢球表面上脱落。
钢球的磨损机理
• 机械磨损机理
• 腐蚀磨损机理
1、冲击、磨剥磨损 2、粘着磨损 3、磨料磨损 4、疲劳磨损 5、冲蚀磨损
1、化学腐蚀 2、电化学腐蚀
机械磨损机理：冲击、磨剥磨损
• 在磨矿过程中，钢球与磨料、钢球与衬板、钢球 与钢球之间发生冲击碰撞是不可避免的(其中钢球 与磨料之间的冲击碰撞又是必要的)，每次冲击碰 撞实际上都伴随着能量的转移和消耗。科瑞斯夫 (Krushchov) 认为冲击能量中仅有极少部分用于 物料的破碎，其余部分消耗在钢球磨损与破坏失 效上(或以热能、声能的形式散耗)，即造成钢球 的塑性变形、金属的切削与迁移、显微结构发生 相变、表面残余应力的提高和亚表层金属的再结 晶等。
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钢球的磨损机理
• 钢球的磨损属于发生在固体表面的“物理 机械”和“物理—化学”的不可逆过程 。 钢球的磨损主要分为机械磨损和腐蚀磨损 两大类，前者主要是由冲击、磨剥、摩擦、 疲劳等作用所引起的，后者主要是由化学 反应和电化学作用所引起的。对于具体磨 矿过程来说，机械磨损和腐蚀磨损与许多 因素有关，二者在总磨损量中的比例关系 是变化的：
动行程S和载荷L成正比，与摩擦副中较软
材料的流动压力Pc或硬度成反比。
机械磨损机理：磨料磨损
• 磨料磨损是指较硬的磨粒(被磨物料)在对钢 球表面的摩擦过程中，使钢球表面材料发 生损耗的现象。磨料磨损主要是由于犁沟 所造成的显微切削、反复塑性变形而使磨 屑脱落的。在球磨机中，一般认为以高应 力碾碎式磨料磨损为主，同时还存在凿削 式和低应力磨料磨损。刚帕海亚 （Oangopadhyay）通过分析钢球磨损表面
机械磨损机理：粘着磨损
• 钢球在加工制造中其表面存在一定的粗糙 度，而在研磨过程中，由于“物理一机械” 和“物理一化学”的作用，使得表面凹凸 不平。当钢球表面与其它固体表面相互作 用时，仅在少数几个孤立的微凸体顶尖上 发生接触，接触面上产生很高的应力，接 触面出现塑性流动。在摩擦力作用下，材 料会从一个表面转移到另一个表面，部分 材料脱落成为游离的磨屑，从而产生粘着 磨损。
机械磨损机理：磨料磨损
• 的扫描电镜像(SEM)，认为机械磨损包括矿
粒在金属表面切削、凿削和犁削使表面出
பைடு நூலகம்
现类似火山口的坑和明显的划痕．拉宾诺
维奇(Rabinowicz)提 提出了磨料磨损的简
化模型：
。即钢球的磨损量Wv与载
荷L和滑动距离S成正比，与钢球的表面硬
度H成反比。式中 是产生犁沟的微凸体
的斜角正切的平均值．莫尔(Moore)发
现．在磨料磨损时
机械磨损机理：冲击、磨剥磨损
• 布利科史蒂夫(Blickesderler)一” 设计了大 型磨机中的冲击和磨剥试验，研究钢球的 冲击和磨剥作用机理。试验结果表明，大 型磨机中的冲击作用使钢球发生断裂和块 状、片状、点状的剥落：当钢球的化学组 成和微观结构不同时，冲击磨损形式不同； 钢球的硬度影响磨剥速度，磨剥速度随硬 度增大而减小。
机械磨损机理：粘着磨损
• 1950年，鲍登(Bowden)和泰博(Tabor)提出
了摩擦的粘着和犁淘理论：当两个无润滑
在作相对运动时，产生的摩擦力由两个主
要因素构成．一个因素是粘着，发生在真
正的接触区；另一个因素是犁沟或变形。1
953年，艾查德(Archard)提出了牯着磨损模
型：
，即材料的体积磨损率Wv与滑
机械磨损机理：冲击、磨剥磨损
• 冲击磨损速度主要取决于冲击能量，即钢 球重量、抛落初始速度和磨机大小在冲击 接触的瞬间，接触点产生高度集中的应力， 引起钢球表面塑性变形，由此芷钢球表面 形成不同形状和深度的裂缝。在磨矿过程 中钢球受到多次冲击—研磨作用后。裂缝 不断扩展(加深、加宽)，最后，部分碎块从 钢球表面上脱落。
钢球的磨损机理
• 机械磨损机理
• 腐蚀磨损机理
1、冲击、磨剥磨损 2、粘着磨损 3、磨料磨损 4、疲劳磨损 5、冲蚀磨损
1、化学腐蚀 2、电化学腐蚀
机械磨损机理：冲击、磨剥磨损
• 在磨矿过程中，钢球与磨料、钢球与衬板、钢球 与钢球之间发生冲击碰撞是不可避免的(其中钢球 与磨料之间的冲击碰撞又是必要的)，每次冲击碰 撞实际上都伴随着能量的转移和消耗。科瑞斯夫 (Krushchov) 认为冲击能量中仅有极少部分用于 物料的破碎，其余部分消耗在钢球磨损与破坏失 效上(或以热能、声能的形式散耗)，即造成钢球 的塑性变形、金属的切削与迁移、显微结构发生 相变、表面残余应力的提高和亚表层金属的再结 晶等。