磨料磨损及其主要影响因素
常见的磨损分类、定义以及它们发生的条件
磨损是指材料表面因摩擦、碰撞、剧烈运动等作用而逐渐失去其原有形状和尺寸的过程。
磨损现象是许多工程和生产活动中普遍存在的问题，了解常见的磨损分类、定义以及它们发生的条件，可以帮助我们更好地预防和解决磨损问题。
一、磨损的分类1. 表面磨损：表面磨损是指物体表面由于与外界环境或其他物体的作用而逐渐失去其原有形状和尺寸的现象。
表面磨损通常包括磨粒磨损、疲劳磨损、附着磨损等类型。
2. 体积磨损：体积磨损是指材料在受力作用下，局部或整体地磨损。
体积磨损主要包括磴岩磨损、疲劳磨损等类型。
二、磨损的定义磨损是指材料表面或体积由于摩擦引起的粒子脱落、塑性流动、位错聚集和断裂现象而逐渐失去其原有形状和尺寸的过程。
三、磨损的条件在工程和生产实践中，磨损的发生通常受到以下一些条件的影响：1. 材料硬度：硬度较低的材料容易受到表面磨损的影响，而硬度较高的材料更容易发生体积磨损。
2. 材料强度：材料的强度越低，越容易受到磨损的影响。
3. 环境条件：如温度、湿度、氧化性等环境条件对磨损的影响。
4. 润滑条件：润滑油的性质和润滑膜的形成对磨损有着重要的影响。
5. 负载条件：负载大小和方向对磨损的发生和发展有着重要影响。
6. 表面粗糙度：表面粗糙度的大小和形状对磨损的发生和发展也有着重要的影响。
通过对常见的磨损分类、定义以及它们发生的条件的了解，我们可以更好地预防和解决磨损问题，提高材料的使用寿命和性能。
磨损是材料表面或体积由于摩擦引起的粒子脱落、塑性流动、位错聚集和断裂现象而逐渐失去原有形状和尺寸的过程。
磨损的发生对工程和生产活动而言是不可避免的，但我们可以通过控制磨损的条件和采取相应的预防措施来减少磨损带来的损失。
一、磨损的分类1. 表面磨损表面磨损是指物体表面由于与外界环境或其他物体的作用而逐渐失去其原有形状和尺寸的现象。
表面磨损主要包括以下几种类型：- 磨粒磨损：在材料表面受到磨料颗粒的作用下，材料表面的微观形貌逐渐改变，最终形成磨损痕迹。
磨损失效的主要类型、显微机制、影响因素、注意问题等
磨损失效是机械设备和零部件的三种主要失效形式———断裂、腐蚀和磨损失效形式之一。
通常磨损过程是一个渐进的过程,正常情况下磨损直接的结果也并非灾难性的,因此,人们容易忽视对磨损失效重要性的认识。
实际上,机械设备的磨损失效造成的经济损失是巨大的[1～10,15]。
美国曾有统计,每年因磨损造成的经济损失占其国民生产总值的4%。
2004年底由中国工程院和国家自然科学基金委共同组织的北京摩擦学科与工程前沿研讨会的资料显示,磨损损失了世界一次能源的三分之一,机电设备的70%损坏是由于各种形式的磨损而引起的;我国的GDP只占世界的4%,却消耗了世界的30%以上的钢材;我国每年因摩擦磨损造成的经济损失在1000亿人民币以上,仅磨料磨损每年就要消耗300多万吨金属耐磨材料。
可见减摩、抗磨工作具有节能节材、资源充分利用和保障安全的重要作用,越来越受到国内外的重视。
因此,研究磨损失效的原因,制定抗磨对策、减少磨损耗材、提高机械设备和零件的安全寿命有很大的社会和经济效益。
1 磨损和磨损失效的主要类型磨损———由于机械作用造成物体表面材料逐渐损耗。
磨损失效———由于材料磨损引起的机械产品丧失应有的功能。
通常,按照磨损机理和磨损系统中材料与磨料、材料与材料之间的作用方式划分,磨损的主要类型可分为磨料磨损、粘着磨损、冲蚀磨损、疲劳磨损、腐蚀磨损和微动磨损等类型。
1.1 磨料磨损由外部进入摩擦面间的硬颗粒或突出物在较软材料的表面上犁刨出很多沟纹,产生材料的迁移而造成的一种磨损现象称为磨料磨损。
影响这种磨损的主要因素:在多数情况下,材料的硬度越高,耐磨性越好;磨损量随磨损磨粒平均尺寸的增加而增大;磨损量随着磨粒硬度的增大而加大等。
1.2 粘着磨损在两摩擦表面相对滑动时,材料发生"冷焊"后便从一个表面转移到另一个表面,成为表面凸起物,促使摩擦表面进一步磨损的现象称为粘着磨损。
影响粘着磨损的主要因素:同类的摩擦副材料比异类材料容易粘着,采用表面处理(如热处理、喷镀、化学处理等)可以减少粘着磨损;脆性材料比塑性材料抗粘着能力高;材料表面粗糙度值越小,抗粘着能力也越强;控制摩擦表面的温度,采用的润滑剂等可减轻粘着磨损等。
磨料磨损的四种机制
磨料磨损的四种机制
磨料磨损的四种机制包括：
1. 微观切削：磨料对接触面造成切削作用，但切削产生的切屑很小，故称为微观切削。
2. 多次塑变：磨料在接触表面除发生切削作用外，还对接触表面产生压力，使材料受到挤压发生塑性变形，表面材料出现堆积和移动，如此反复进行导致材料表面产生加工硬化形成磨屑。
塑性材料在磨料磨损过程中很容易产生塑性变形，导致磨损表面出现较大程度的破坏。
3. 疲劳破坏：磨料对接触表面的循环接触应力导致表面材料产生疲劳剥落。
疲劳破坏产生的磨损通常发生在磨损后期。
4. 微观断裂：在磨损过程中，当材料质地较脆或材料表面存在脆性相时，磨料与之作用会产生微观断裂，造成材料磨损。
以上信息仅供参考，如需获取更多详细信息，建议查阅磨料磨损的文献综述或者咨询相关专家学者。
磨料磨损
磨料磨损是指各种物料的颗粒或凸出物在与零件表面相互接触时，使表面材料发生损耗的现象。
按磨料与材料相互作用特征来分类。
把磨料磨损分为三类:
（1）凿削式磨料磨损(包括冲蚀与冲刷):如锤式，环式碎煤机、风扇磨煤机、风管弯头、除灰管弯头、落煤管、粗细粉分离器、灰渣泵、阀门、排粉风机叶片中，煤、煤粉、灰对金属的磨损，煤块、研石对CFB锅炉管道的磨损等。
（2）高应力碾压磨损(包括研磨):如各类中速磨煤机、鄂式破碎机、圆锥破碎机、研磨机、球磨机中物料被破碎、银碎、研磨时对金属的磨损。
（3）低应力擦伤磨锁:如油槽、输送机、输送带、煤粉仓、给粉机、埋刮板运输机、犁桦中物料对材料的磨损。
考虑到介质和温度环境，则有腐蚀磨料磨损和热磨料磨损，如CFB锅炉管道、碎渣机、捞渣机、普通PC锅炉尾部省煤器，预热器管与灰的磨损及锅炉燃烧器与煤粉的磨损。
考虑到磨损发生的状态有干有湿，则有r-磨料磨损(磨制煤粉的球磨机)和湿磨料磨损(磨矿石的球磨机等)。
按接触表面的接触状态，又可分为二体磨料磨损(冲刷、凿削、低应力磨损)，如煤粉管道、除灰管道、风扇磨煤机、灰渣泵、阀、风机叶片的磨损和三体磨料磨损〔碾碎、研磨)，如中速磨煤机、球磨机、额式破碎机中的磨损。
按磨料与金属的相对硬度，还可分为软磨料磨损(物料硬度低于或远远低于材料硬度)如粮食、油料磨机的磨损和硬磨料磨损(物料硬度高于材料硬度)，如矿石磨机、破碎机等。
从磨损机理上考虑磨损发生的材料表面磨损的微观行为，可分为微切削磨损机制、反复塑性变形与(弹性变形)疲劳机制、微观脆性断裂机制、腐蚀磨损机制、高温腐蚀磨损机制等。
磨粒磨损概述
磨粒磨损基本介绍由外界硬质颗粒或硬表面的微峰在摩擦副对偶表面相对运动过程中引起表面擦伤与表面材料脱落的现象，称为磨粒磨损。
其特征是在摩擦副对偶表面沿滑动方向形成划痕。
磨损分类磨料磨损有多种分类方法，例如，以力的作用特点来分，可分为：(1)低应力划伤式的磨料磨损，它的特点是磨料作用于零件表面的应力不超过磨料的压溃强度，材料表面被轻微划伤。
生产中的犁铧，及煤矿机械中的刮板输送机溜槽磨损情况就是属于这种类型。
(2)高应力辗碎式的磨料磨损，其特点是磨料与零件表面接触处的最大压应力大于磨料的压溃强度。
生产中球磨机衬板与磨球，破碎式滚筒的磨损便是属于这种类型。
(3)凿削式磨料磨损，其特点是磨料对材料表面有大的冲击力，从材料表面凿下较大颗料的磨屑，如挖掘机斗齿及颚式破碎机的齿板。
也有以磨损接触物体的表面分类，分为两体磨料磨损和三体磨料磨损。
两体磨损的情况是，磨料与一个零件表面接触，磨料为一物体，零件表面为另一物体，如犁铧。
而三体磨损，其磨损料介于两个滑动零件表面，或者介于两个滚动物体表面，前者如活塞与汽缸间落人磨料，后者如齿轮间落人磨料。
这两种分类法最常用。
试验规律虽然零件或材料的耐磨性能不是材料的固有特性，它与许多因素有关，但是材料本身的硬度和磨粒的硬度是影响磨料磨损的两个最主要的因素，现已总结出它们的影响规律。
(1)如果材料预先已经过加工硬化，则对增加耐磨性就不再起作用。
这说明磨损试验本身，已使材料表面达到了最大的加工硬化状态。
(2)材料的耐磨性显然与磨粒的硬度、几何形状、物理性能有关。
除了提高材料本身硬度可增加抗磨料磨损性能外，还可进行感应加热淬火、渗碳、氮化、表面喷镀与堆焊来提高耐磨性。
磨损机理(1)微观切削磨损机理(2)多次塑变导致断裂的磨损机理(3)微观断裂磨损机理影响磨粒磨损的因素(1)磨料的硬度、大小及形状，磨粒的韧性、压碎强度等。
(2)外界载荷大小、滑动距离及滑动速度。
(3)材料自身的硬度及内部组织。
材料的磨料磨损影响因素及提高耐磨性途径
磨料磨损的材料的影响因素及提高耐磨性途径1磨损相互接触的两个物体有相对运动或相对运动的趋势时，在接触界面上出现阻碍相对运动，因摩擦而造成的物体的损耗。
2磨料磨损物体表面与硬质颗粒或硬质凸出物（包括硬金属）相互摩擦引起表面材料损失。
3磨料磨损机理磨料磨损机理就是研究磨料颗粒与材料表面相互作用过程的物理化学变化规律，包括磨损系统中各参变量变化对磨损持性的影晌规律。
材料特性和材料与磨料相互作用时的接触应力、接触时相对运动速度、环境介质等外部参数，在不同工况下材料的耐磨性能是不同的。
要根据具体工况条件选用材料，不能不加分析的按照一个固定模式选材。
4磨料磨损的影响因素4.1材料特性的影响4.1.1 材料硬度对耐磨性的影响材料的相对耐磨性和材料的硬度成正比。
4.1.2 材料磨损表面硬度对耐磨性的影响金属材料经过磨料磨损后，它的表面硬度都有所提高，其耐磨性和磨后硬度相关，和原始硬度无关。
4.1.3 磨料硬度与材料硬度比值对耐磨性的影响当磨料的硬度比材料的硬度高得多时，材料的磨损率几乎相同。
金属材料的相对磨损并不随磨料的硬度而增加。
这时磨损率只决定于材料本身的硬度。
4.1.4 材料磨后硬度与磨料硬度比值对耐磨性的影响金属材料经过变形而可能获得的最高硬度与磨料硬度的比值是判断材料耐磨性的较好参量。
4.1.5材料的断裂韧性对耐磨性的影响材料的硬度和断裂韧性的良好配合，可获得材料对磨料磨损的高的耐磨性。
4.2磨料特性的影响4.2.1磨料颗粒形状的影响在滑动磨料磨损过程中的主要机理是显微切削，磨料颗粒像刀具那样的切削金属材料面产生磨屑。
磨料颗粒棱角的不同，在载荷作用下刺人材料表面的深浅不同；在滑行过程中磨损机理的不同(是切削还是犁沟变形)，都会使材料的磨损率不同。
4.2.2磨料硬度的影响硬磨料磨损，Hm/Ha≤0.5-0.8，增加材料的硬度对其耐磨性增加不是很大。
软磨料磨损，Hm/Ha＞0.5-0.8，增加材料的硬度Hm，会迅速提高耐磨性。
机械基础综合考试题
《机械基础》练习题一、填空题1 影响磨料磨损的主要因素：材料的硬度越高，耐磨性越 __________ 。
2 物体的平衡是指物体相对于地面 __________ 或作_______ 运动的状态。
3 45MnVB钢的平均含碳量是 _______ 它按用途分类属于结构钢中的____________ 适合生产________ 类零件，此类零件在________ 热处理条件下使用。
4 既承受弯距又承受转距作用的轴称为 _________ 。
5 铰链四杆机构中，当两曲柄的长度相等而且平行时，称为 _____________ 机构。
6 在棘轮机构中，为使棘轮静止可靠和防止棘轮反转，要安装 ___________ 。
7 液压泵是液压系统的 _______ 元件，将电机输出的_______ 能转化为_________ 能。
8 液压传动中，用来传递运动和动力的工作介质是 _________ 。
9 力可以用一个有方向的线段来表示。
线段的长度按一定比例表示力的 ___________ ；线段的方向表示力的________ ；线段的起点或终点表示力的 ________ 。
所以说力是________ 。
10 W18Cr4V2属于合金刃具钢中的 ________ 它主要的性能特点是_________ 因此适合于________ 切削速度的刃具。
11 轴的常用材料主要有 ________ 和________ 。
12 滑动轴承轴瓦上的油沟的作用是使 ________ 。
13平面四杆机构中，是否存在死点，取决于__________ 是否与连杆共线。
14在铰链四杆机构中，当最短构件和最长构件的长度之和大于其他两构件长度之和时，只能获得______________机构。
15 _______ 机构能将连续回转运动转换为单向间歇转动。
1 6一对标准渐开线直齿圆柱齿轮相互啮合时，其啮合角恒等于齿轮 _______ 上的压力角。
17 一对外啮合斜齿圆柱齿轮的正确啮合条件为两轮__________________________ ，18 液压传动中液体表面单位面积上所受的作用力，称为___________ ，单位是_______ 。
材料的磨料磨损影响因素及提高耐磨性途径
磨料磨损的材料的影响因素及提高耐磨性途径1磨损相互接触的两个物体有相对运动或相对运动的趋势时，在接触界面上出现阻碍相对运动，因摩擦而造成的物体的损耗。
2磨料磨损物体表面与硬质颗粒或硬质凸出物（包括硬金属）相互摩擦引起表面材料损失。
3磨料磨损机理磨料磨损机理就是研究磨料颗粒与材料表面相互作用过程的物理化学变化规律，包括磨损系统中各参变量变化对磨损持性的影晌规律。
材料特性和材料与磨料相互作用时的接触应力、接触时相对运动速度、环境介质等外部参数，在不同工况下材料的耐磨性能是不同的。
要根据具体工况条件选用材料，不能不加分析的按照一个固定模式选材。
4磨料磨损的影响因素4.1材料特性的影响4.1.1 材料硬度对耐磨性的影响材料的相对耐磨性和材料的硬度成正比。
4.1.2 材料磨损表面硬度对耐磨性的影响金属材料经过磨料磨损后，它的表面硬度都有所提高，其耐磨性和磨后硬度相关，和原始硬度无关。
4.1.3 磨料硬度与材料硬度比值对耐磨性的影响当磨料的硬度比材料的硬度高得多时，材料的磨损率几乎相同。
金属材料的相对磨损并不随磨料的硬度而增加。
这时磨损率只决定于材料本身的硬度。
4.1.4 材料磨后硬度与磨料硬度比值对耐磨性的影响金属材料经过变形而可能获得的最高硬度与磨料硬度的比值是判断材料耐磨性的较好参量。
4.1.5材料的断裂韧性对耐磨性的影响材料的硬度和断裂韧性的良好配合，可获得材料对磨料磨损的高的耐磨性。
4.2磨料特性的影响4.2.1磨料颗粒形状的影响在滑动磨料磨损过程中的主要机理是显微切削，磨料颗粒像刀具那样的切削金属材料面产生磨屑。
磨料颗粒棱角的不同，在载荷作用下刺人材料表面的深浅不同；在滑行过程中磨损机理的不同(是切削还是犁沟变形)，都会使材料的磨损率不同。
4.2.2磨料硬度的影响硬磨料磨损，Hm/Ha≤0.5-0.8，增加材料的硬度对其耐磨性增加不是很大。
软磨料磨损，Hm/Ha＞0.5-0.8，增加材料的硬度Hm，会迅速提高耐磨性。
第三章 磨料磨损
结3.几种实验犁铧材料实验结果比较 果表明：(1) (2)对同—种土壤类 土壤类型对犁绊 型来说，各种材料 材料育明显的影 反映出有大致相同 啊。对每种材料 的趋势。其中，堆 来说，C地区(砂 焊强化材料(N)耐磨 砾石)磨损最快， 性最好；球墨铸铁 4地区(壤土)磨 (y)材料最差；标准 损员慢B地区(砂 铧(SQ)及等温淬火 壤土)界于中间； (D)铧界于中间，其 耐磨性相沂。在某 些情形下有些偏离。
在材料亚表层不同深度
处会形成压应力和拉应 力。
由于磨料与材料接触过程中的接触角不同，
材料迁移的机理以及应力分布也随之而变。
b. 磨料磨损过程中材料去除的两种机制 1、由塑形变形机制引起的去除过程 当磨料与塑形材料表面接触时，主要会发生两种主要的
材料去除过程（图5.7）
犁沟——材料受磨料的挤压向两侧产生隆起。这种过 程并不会直接引起材料的去除，但在多次变形后会产生 脱落而形成二次切削（图5.7a）
磨料尺寸的影响
磨料尺寸（粒度）对磨料磨损也 磨料临界尺寸大致在 有一定的影响（图5.20），当磨 80μ m左右，与材料成分、 料在某一临界尺寸一下时，体积 性能、加工工艺、速度和 磨损随磨料尺寸的增大而急剧地 载荷等有关。当磨粒尺寸 按比例增加；当超过这一临界尺 小于某一尺寸时，甚至会 寸时，磨损增大的幅度显著降低。 发生磨损机制的变化，由 不同材料的直线斜率不同，临界 磨料磨损转变为粘着磨损。 尺寸也略有区别。
离内磨损的体积与施加的载荷成正比，与材料的硬度成 反比。 这个简单的模型只是一种过分理想化了的磨料磨损
V
类型，在实际磨料磨损过程中，磨损机理往往要比这种
简单模型复杂得多。
a. 磨料磨损过程中材料亚表层的应力分布和能量转换
磨损的类型磨损机理表面疲劳磨损形成及影响因素
磨损的类型磨损机理表面疲劳磨损形成及影响因素磨损实际是接触表面随着时间增加和载荷作用损伤的累积过程。
自然界中不论机械零件，还是人造关节都存在着磨损。
可以说，磨损无处不在。
它直接影响着机器的运转精度和寿命。
据统计,每年全世界生产总值的近五分之二被摩擦磨损消耗掉了。
因此，开展系统的摩擦学设计，尽量减少或消除磨损，对人类具有重大意义。
前苏联学者进一步较全面地提出了区分磨损类别的方法。
他将磨损分为三个过程，依次为表面的相互作用两体摩擦表面的相互作用可以是机械的或分子的。
机械作用包括弹性变形、塑性变形和犁沟效应，可以是两体表面的粗糙峰直接啮合引起的，也可以是夹在中间的外界磨粒造成的。
表面分子的作用包括相互吸引和粘着，前者作用力小于后者。
表面层的变化在表面摩擦的作用下，表面层将发生机械的，组织结构的及物理的和化学的变化，这是由于表面变形、摩擦温度和环境介质等因素的影响造成的。
表面层的塑性变形会使金属冷作硬化而变脆，反复的弹性变形会使金属出现疲劳破坏。
摩擦热引起的表面接触高温可以使表层金属退火软化，而接触后急剧冷却将导致再结晶或固溶体分解。
外界环境的影响主要表现为介质在表层的扩散，包括氧化和其他化学腐蚀作用，因而会改变金属表面层的组织结构。
表面层的破坏形式有擦伤、点蚀、剥落、胶合、微观磨损。
近年来的研究普遍认为, 按照不同的机理对磨损来进行分类是比较恰当的。
通常可将磨损划分为个基本类型粘着磨损、磨粒磨损、表面疲劳磨损和腐蚀磨损。
虽然这种分类还不十分完善, 但概括了各种常见的磨损形式。
磨损机理通常从机理上可以把磨损分为粘着磨损，磨粒磨损，表面疲劳磨损，侵蚀磨损，腐蚀磨损和热磨损等。
粘着磨损相对运动的表面因存在分子间的吸引而在表面的微观接触处产生粘着作用，当粘着作用的强度大于材料内部的联接强度时，经过一定周期的接触就会产生磨损。
粘着磨损的磨损度常常是压力的函数，低压软表面或高压下都会产生严重的粘着磨损。
对于可以认为是同类材料的摩擦副表面，磨损常数趋于较大值，因为粘着作用的实质是原子或分子间产生了融合。
磨料磨损名词解释
磨料磨损名词解释
磨料磨损是指在磨削过程中，磨料与工件之间的相互作用导致磨料表面的磨损现象。
磨料磨损是磨削过程中不可避免的现象，它会影响磨削的质量和效率。
磨料磨损可以分为两种类型：自由磨损和强制磨损。
自由磨损是指磨料表面的松散颗粒在磨削过程中脱落，导致磨料表面的磨损。
强制磨损是指磨料与工件之间的相互作用导致磨料表面的磨损。
磨料磨损的主要影响因素包括磨料硬度、磨料颗粒大小、磨削压力、磨削速度、磨削液等。
磨料硬度越高，磨损越小；磨料颗粒越小，磨损越大；磨削压力越大，磨损越大；磨削速度越快，磨损越大；磨削液可以减少磨料磨损。
磨料磨损的解决方法包括选择合适的磨料、磨削参数的优化、使用磨削液等。
选择合适的磨料可以减少磨料磨损，磨削参数的优化可以减少磨料磨损和提高磨削效率，使用磨削液可以减少磨料磨损和提高磨削质量。
总之，磨料磨损是磨削过程中不可避免的现象，但可以通过选择合适
的磨料、磨削参数的优化和使用磨削液等方法来减少磨料磨损，提高磨削效率和质量。
期末练习题一、填空1、机械零件的失效形式主要表现为磨损、变形、断裂
期末练习题一、填空1、机械零件的失效形式主要表现为磨损、变形、断裂。
2、通常将磨损分为粘着磨损、磨料磨损、疲劳磨损、微动磨损五种形式。
3、磨损分为三个阶段磨合阶段、稳定磨损阶段、剧烈磨损阶段。
4、影响粘着磨损的因素摩擦表面的状态、摩擦表面材料和金相组织。
5、磨料磨损的机理微量切削、疲劳破坏、压痕破坏、断裂。
6、磨料磨损分为凿削式、高应力碾碎式和低应力擦伤式三类7、磨料磨损的影响因素磨料、摩擦表面材料。
8、疲劳磨损的机理滚动接触疲劳磨损、滚滑接触疲劳磨损。
滚滑接触疲劳磨损分为两类非扩展性疲劳磨损、扩展性疲劳磨损。
9、影响接触疲劳磨损的主要因素材质、接触表面粗糙度、表面残余内应力其他因素。
10、减轻腐蚀危害的措施：正确选材、合理设计、覆盖保护层、电化学保护、添加缓冲剂、改变环境条件。
11、影响氧化磨损的因素氧化膜生长的速度与厚度、氧化膜的性质、硬度。
12、影响微动磨损的因素：振幅、载荷、温度、润滑、材质性能。
13、金属零件的断裂分为延性断裂、脆性断裂、疲劳断裂、环境断裂。
14、金属零件的腐蚀损伤分为化学腐蚀、电化学腐蚀、气蚀。
15、机械零件的变形分为弹性变形和塑性变形，其中塑性变形又可分为翘曲变形、体积变形、时效变形。
二、选择1、下列哪种形式不属于磨损的五种形式之一。
（C ）A、磨料磨损B、粘着磨损C、断裂磨损D、疲劳磨损2、（ D ）是摩擦表面材料微观体积受循环接触应力作用产生重复变形，导致产生裂纹和分离微片或颗粒的一种磨损。
A、微动磨损B、粘着磨损C、腐蚀磨损D、疲劳磨损3、腐蚀磨损可分为（ C ）和特殊介质下腐蚀磨损两大类。
A、酸碱液磨损B、氧化气体磨损C、氧化磨损D、介质磨损4、微动磨损是一种有磨料磨损，粘着磨损和（ A ）的复合磨损形式。
A、氧化磨损B、疲劳磨损C、断裂磨损D、腐蚀磨损5、下列哪一项不属于影响微动磨损的主要因素。
（B ）A、振幅B、氧化膜C、温度D、材质性能6、（A ）是一种危险的失效形式。
机械磨损的过程与分类及影响磨损的因素
机械磨损的过程与分类及影响磨损的因素两个相互接触的物体作相对运动时，物体表面的物质不断转移和损失，这种现象称为磨损。
磨损的结果，使两相对运动的物体接触表面不断的有微粒脱落，表面性质、几何尺寸发生改变。
一、磨损的过程通常，运动副的磨损过程可分为三个阶段，如图 1 - 1 -3 所示。
1、初期磨损阶段零件（摩擦副）由于制造和安装误差的影响，机件在运转初期磨损速度较快，并有轻微的振动、噪声和发热，这个阶段的磨损称为初期磨损。
初期磨损阶段是设备通过运转自行调整（磨合）的过程。
经过跑合使磨损速度变慢，逐渐接近于稳定磨损阶段。
在初期磨损阶段常常使用一些跑合剂（如二硫化钼粉、金刚砂等），以缩短跑合周期延长稳定磨损阶段。
这对提高机械寿命有很大的意义。
跑合结束后，应对摩擦副图 1 - 1 - 3 磨损的三个阶段进行重新清洗和换油，为稳定磨损创造条件。
2、稳定磨损阶段在这个阶段，磨损速度是比较缓慢和恒定的，在磨损量与时间关系的曲线上，具有基本不变的斜率。
通常机械寿命的长短就是指这一阶段时间的长短。
3、剧烈磨损阶段经过较长时间的稳定磨损之后，由于摩擦表面之间的间隙和表面形状的改变，以及产生疲劳磨损等现象，急剧加快磨损速度，直至摩擦副不能正常运转。
当机件到达剧烈磨损阶段时，机械效率下降，精度丧失、产生噪声和振动、摩擦副的温度也会急剧上升，此时，必须停机修理或更换。
二、磨损分类现代机械工程界常采用的分类方法是按摩擦表面破坏的机理和特征，分为磨粒磨损，粘着磨损、疲劳磨损和腐蚀磨损。
这种分类方法揭示了各种类型磨损的过程和本质，对采取抗磨措施有很大的指导意义。
1.. 磨粒磨损什么叫磨粒？广义地说，凡是硬质颗粒或硬金属都是磨粒，但从研究的角度讲磨粒一般指非金属矿物和岩石，如二氧化硅、灰尘等。
硬质微粒进入摩擦表面间时，由于产生切削和磨削作用，金属表面发生塑性变形而引起的磨损叫磨粒磨损。
按摩擦表面所受应力和冲击的大小分为凿削式磨粒磨损、高应力磨粒磨损和低应力磨粒磨损，如图 1 - 1 - 4 所示。
砂轮磨损机理
砂轮磨损机理
砂轮磨损的机理如下：
1、氧化磨损：这是由于磨料在高温下发生氧化作用，导致磨料表面逐渐消耗的过程。
常见的磨料包括氧化物、碳化物和氮化物，其中氧化物磨料在空气中相对稳定，但其他磨料的表面会在高温下发生氧化作用，从而逐渐消耗。
2、磨粒磨损：当磨粒发生严重磨损时，磨粒顶部表面会出现明显的磨损面。
这种磨损是由于磨粒与被磨削工件之间的摩擦产生的。
3、破碎磨损：随着砂轮工作时间的延长，其切削能力逐渐降低，最终不能正常磨削、不能达到规定的加工精度和表面质量。
这主要是因为砂轮表面磨粒的损耗，包括磨粒的钝化、破碎和脱落。
4、塑性磨损：这种磨损主要取决于工件材料的热硬度。
当砂轮的切屑在磨粒前刀面上的热硬度大于磨粒接触区的热硬度时，磨粒会发生塑性磨损。
5、扩散磨损、塑料磨损和热应力损害也是造成砂轮磨损的原因之一，这些因素涉及到磨削过程中的物理和化学变化，以及砂轮材料和工件材料之间的相互作用。
机电维修复习题教材
一、填空1、机械零件的失效形式主要表现为磨损、变形、断裂。
2、通常将磨损分为粘着磨损、磨料磨损、疲劳磨损、腐蚀磨损、微动磨损五种形式。
3、磨损分为三个阶段磨合阶段、稳定磨损阶段、剧烈磨损阶段。
4、影响粘着磨损的因素摩擦表面的状态、摩擦表面材料和金相组织。
5、磨料磨损的机理微量切削、疲劳破坏、压痕破坏、断裂。
6、磨料磨损分为凿削式、高应力碾碎式和低应力擦伤式三类7、磨料磨损的影响因素磨料、摩擦表面材料。
8、疲劳磨损的机理滚动接触疲劳磨损、滚滑接触疲劳磨损。
滚滑接触疲劳磨损分为两类非扩展性疲劳磨损、扩展性疲劳磨损。
9、影响接触疲劳磨损的主要因素材质、接触表面粗糙度、表面残余内应力、其他因素。
10、减轻腐蚀危害的措施：正确选材、合理设计、覆盖保护层、电化学保护、添加缓冲剂、改变环境条件。
11、影响氧化磨损的因素氧化膜生长的速度与厚度、氧化膜的性质、硬度。
12、金属零件的断裂分为延性断裂、脆性断裂、疲劳断裂、环境断裂。
13、金属零件的腐蚀损伤分为化学腐蚀、电化学腐蚀、气蚀。
14、机械零件的变形分为弹性变形和塑性变形，其中塑性变形又可分为翘曲变形、体积变形、时效变形。
15、焊接技术用于修复零件使其恢复尺寸与形状或修复裂纹与断裂时称为补焊。
16、喷涂用粉末可分为结合层用粉和工作层用粉两类。
17、喷焊技术由于操作顺序的不同，分为一步法喷焊和二步法喷焊。
18、电镀是指在含有欲渡金属的盐类溶液中，以被镀基体金属为阳极，通过点解作用，使镀液中欲镀的阳离子在基体金属表面沉积，形成镀层的一种表面加工技术。
19、电刷镀是在被镀零件表面局部快速电沉积金属镀层的技术。
20、表面粘涂修复技术是指以高分子聚合物与特殊填料组成的复合材料胶黏剂涂敷于零件表面，赋予零件某种特殊功能的一种表面强化和修复的技术。
21、表面强化技术是指采用某种工艺手段使零件编码获得与基体材料的组织结构、性能不同的一种技术。
22、金属扣合技术是利用扣合件的塑性变形或热胀冷缩的性质将损坏的零件连接起来，达到修复零件裂纹或断裂的目的。
磨料磨损的特点
磨料磨损的特点磨料磨损是一种常见的现象，广泛应用于工业生产中的各个领域。
磨料磨损的特点是什么？我们可以从以下几个方面来探讨。
一、磨料磨损的定义磨料磨损是指磨料颗粒在磨削过程中与工件表面接触，使工件表面发生破坏或剥落的现象。
磨料磨损是由于磨料颗粒与工件表面的接触，产生高温和高压力，导致工件表面材料的破坏或剥落。
二、磨料磨损的形式磨料磨损的形式多种多样，主要包括以下几种：1、磨料颗粒与工件表面的切削磨损这种磨损形式主要发生在磨削过程中，磨料颗粒通过与工件表面的摩擦和切削，使工件表面发生破坏或剥落。
2、磨料颗粒与工件表面的疲劳磨损这种磨损形式主要发生在磨削过程中，磨料颗粒反复接触工件表面，使工件表面发生疲劳破坏或剥落。
3、磨料颗粒与工件表面的腐蚀磨损这种磨损形式主要发生在化学加工和电化学加工中，磨料颗粒与工件表面的化学反应使工件表面发生腐蚀或剥落。
三、磨料磨损的特点1、磨料磨损是一个复杂的过程磨料磨损涉及多种因素，如磨料颗粒的硬度、形状、大小和密度，工件表面的材料、硬度和形状等。
这些因素相互作用，导致磨料磨损的形式和程度各不相同。
2、磨料磨损是一个不可逆的过程磨料磨损过程中，工件表面材料的破坏或剥落是不可逆的，一旦发生，就无法恢复原状。
因此，在磨削过程中需要注意控制磨料磨损，以保证工件表面的质量。
3、磨料磨损是一个渐进的过程磨料磨损是一个渐进的过程，随着磨料颗粒与工件表面的接触次数增加，工件表面的破坏或剥落程度逐渐加重。
因此，在磨削过程中需要及时更换磨料，以避免过度磨损。
4、磨料磨损是一个可控的过程磨料磨损是可控的，可以通过调整磨削参数、选择适当的磨料和工件材料等方式来控制磨料磨损的程度和形式，以达到最佳的磨削效果。
四、磨料磨损的影响磨料磨损会对磨削效率、磨削质量和磨具寿命等方面产生影响。
1、磨削效率磨料磨损会降低磨削效率，因为磨料颗粒与工件表面的接触面积减小，磨削力增大，磨削效率降低。
2、磨削质量磨料磨损会影响磨削质量，因为磨料颗粒与工件表面的接触面积减小，磨削表面的光洁度和精度降低。
磨料磨损失效分析
磨料磨损失效分析磨损失效是机械设备和零部件的三种主要失效形式———断裂、腐蚀和磨损失效形式之一。
通常磨损过程是一个渐进的过程,正常情况下磨损直接的结果也并非灾难性的,因此,人们容易忽视对磨损失效重要性的认识。
实际上,机械设备的磨损失效造成的经济损失是巨大的[1～10,15]。
美国曾有统计,每年因磨损造成的经济损失占其国民生产总值的4%。
2004年底由中国工程院和国家自然科学基金委共同组织的北京摩擦学科与工程前沿研讨会的资料显示,磨损损失了世界一次能源的三分之一,机电设备的70%损坏是由于各种形式的磨损而引起的;我国的GDP只占世界的4%,却消耗了世界的30%以上的钢材;我国每年因摩擦磨损造成的经济损失在1000亿人民币以上,仅磨料磨损每年就要消耗300多万吨金属耐磨材料。
可见减摩、抗磨工作具有节能节材、资源充分利用和保障安全的重要作用,越来越受到国内外的重视。
因此,研究磨损失效的原因,制定抗磨对策、减少磨损耗材、提高机械设备和零件的安全寿命有很大的社会和经济效益。
1 磨损和磨损失效的主要类型磨损———由于机械作用造成物体表面材料逐渐损耗。
磨损失效———由于材料磨损引起的机械产品丧失应有的功能。
通常,按照磨损机理和磨损系统中材料与磨料、材料与材料之间的作用方式划分,磨损的主要类型可分为磨料磨损、粘着磨损、冲蚀磨损、疲劳磨损、腐蚀磨损和微动磨损等类型。
1.1 磨料磨损由外部进入摩擦面间的硬颗粒或突出物在较软材料的表面上犁刨出很多沟纹,产生材料的迁移而造成的一种磨损现象称为磨料磨损。
影响这种磨损的主要因素:在多数情况下,材料的硬度越高,耐磨性越好;磨损量随磨损磨粒平均尺寸的增加而增大;磨损量随着磨粒硬度的增大而加大等。
1.2 粘着磨损在两摩擦表面相对滑动时,材料发生"冷焊"后便从一个表面转移到另一个表面,成为表面凸起物,促使摩擦表面进一步磨损的现象称为粘着磨损。
影响粘着磨损的主要因素:同类的摩擦副材料比异类材料容易粘着,采用表面处理(如热处理、喷镀、化学处理等)可以减少粘着磨损;脆性材料比塑性材料抗粘着能力高;材料表面粗糙度值越小,抗粘着能力也越强;控制摩擦表面的温度,采用的润滑剂等可减轻粘着磨损等。
磨料磨损与粘着磨损的区别
磨料磨损与粘着磨损的区别
1.定义：
磨料磨损：是指摩擦表面间存在的硬质颗粒引起的磨损。
这种硬质颗粒称为磨料，它主要来自于空气中的灰尘、润滑油中的杂质及运动过程中从零件表面脱落下来的金属颗粒。
粘着磨损：当金属表面的油膜被破坏，摩擦表面间直接接触而发生粘着作用，从间接接触到直接接触的磨损。
2.磨损表面特征：
磨料磨损;刮伤、沟槽、擦痕
粘着磨损：擦伤、锥形坑、鱼鳞片状、麻点、沟槽
3.影响因素：
磨料磨损：其主要影响因素与材料本身和磨料的性质有关。
粘着磨损：其主影响因素主要是让摩擦副产生不固相焊合的运动有关，温度过高、载荷过大、滑动速度过快等都极易产生摩擦副的不固相焊合运动然后粘着磨损的程度加大。
材料的磨损与保护
磨损的种类
冲蚀磨损：材料受到小而松散的流动粒子冲击时表现出破坏的 一种磨损形式。 影响因素： ① 入射角，塑性材料20~30o，脆性材料90o； k n ② 粒子速度 ③ 冲蚀时间； ④ 环境温度 ⑤ 入射粒子性能 实际磨损是非常复杂的，是由多种磨损形式交互作用的结果。
金属表面腐蚀
堆焊表面改性处理(提高耐蚀性和耐磨性)
堆焊合金性能
合金钢类堆焊材料：分为珠光体类、马氏体类、奥氏体类三类，珠 光体类硬度较高，韧性较好；马氏体类主要为高碳多元合金马氏体 (含Co、W、Mo、V)，强度硬度高，耐磨性好；奥氏体类奥氏体组 织，对某一具体的磨损因素具有很好的耐磨性，如13Mn。 合金铸铁：分为M合金铸铁和A合金铸铁以及高Cr合金铸铁，前者 基体组织中有大量的莱氏体碳化物，具有优异的抗磨粒磨损能力， 后者基体组织为AorM。 碳化钨堆焊合金：在Fe、Co、Ni、Cu基上镶嵌大量的碳化钨颗粒， WC有铸造、包覆Co的WC该材料抗磨粒磨损，优良的耐热性，良 好的耐腐蚀性和抗低度冲击性。 Co基堆焊合金：基体组织A+共晶组织，含碳量低时，树枝状的 A+Co-Cr-W固溶体+该固溶体与Cr-W复合碳化物共晶体,含碳量增 加，固溶体减少，共晶成分增加，具有良好的各类耐磨性，很高的 红硬性、抗蚀性、抗冲击、抗热疲劳、抗氧化和抗金属间磨损，但 价格昂贵，堆焊时具有冷、热裂倾向。 Ni基合金：分为B化物Ni基合金，Ni-Cr-W-Mo合金(哈氏)、Ni-Cu合 金，具有很好的抗金属间磨损、耐热性、抗氧化性、耐腐蚀性，价 格昂贵，堆焊工业性能好。
提高金属耐磨性及抗蚀性的对应策略
①
② ③ ④
⑤
①
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磨料磨损及其主要影响因素
山东开泰集团有限公司
2013.01.04
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什么是磨料磨损
磨料磨损是什么？
磨料磨损是由于摩擦时一个表面硬的凸起部分 和另一表面接触,或两摩擦面间存在硬的质点,在发 生相对运动时,两个表面中的一个表面或两个表面 的材料发生转移的磨损现象.
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磨料磨损的机理
磨料与零件表面作相对运动时, 磨料上的作用力可分解为垂 直于表面的分力与平行于表面的分力。 1.垂直于表面的分力使磨料嵌入表面,对于塑性好的材料表面 产生大量密集的压痕,反复作用后,产生疲劳而破坏;对于脆 性材料,表面不产生变形就产生脆性破坏。 2.平行于表面的分力使磨料产生切向运动,导致表面被刻划,切 削而留下沟槽,对塑性材料,磨料切削会在摩擦表面上切下 一条切屑。 对脆性材料,磨料切削一次就从表面上切下许多碎屑。 磨料磨损速度非常大,是许多机械设备的主要破坏形式。 山东开泰为您提供高品质金属磨料与全方位解决方案！
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3. 磨料硬度对磨损量的影响
因此,用表面强化的办法使零件的硬度达到或超过磨料硬度,可 提高零件的耐磨性.但高硬度的材料,会引起韧性下降,脆性 增大等后果. （1）磨料硬度低于零件硬度时.磨损量与两者的硬度差有关, 差值增大, 磨损速度下降 （2）磨料硬度略高于零件硬度时,则磨损严重,两者硬度差减 小,磨损减小. 因此,用表面强化的办法使零件的硬度达到或超过磨料硬度,可 提高零件的耐磨性.但高硬度的材料,会引起韧性下降,脆性 增大等后果
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（二）影响磨料磨损的主要因素
1.磨料粒度对磨损量的影响
金属的磨损量随磨料的尺寸的增大而增加,当磨料尺寸增大到 一定尺寸以后,磨损速度保持不变.
2.磨料的几何形状对磨损量的影响
棱角尖锐的磨料比圆滑磨料的磨损速度高.磨料被磨钝之后,磨 损速度下降;若磨料被磨碎后,磨速又会增加.
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