材料的磨料磨损
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。
塑料磨损的几种方式
塑料磨损的几种方式
塑料磨损是指塑料材料在使用过程中因摩擦、磨损等原因而造
成表面的损坏或磨损现象。
塑料磨损的方式主要包括以下几种:
1. 磨损磨损是指塑料材料在与其他物体接触时,由于受到外力
摩擦而导致表面物质的脱落或损伤。
例如,当塑料制品与其他硬物
体摩擦时,会导致塑料表面的磨损,逐渐形成磨损痕迹。
2. 疲劳磨损疲劳磨损是指塑料材料在长期受到交变应力作用下,出现微裂纹并最终导致表面的磨损。
这种磨损方式通常发生在塑料
材料长期受到振动或往复运动的情况下,逐渐形成疲劳磨损。
3. 粘着磨损粘着磨损是指塑料材料与其他材料表面产生粘附并
在相对运动时发生磨损。
例如,当塑料制品与金属表面发生相对运
动时,由于表面间的粘附作用,会导致塑料材料表面的磨损。
4. 磨料磨损磨料磨损是指塑料材料在与硬质颗粒或磨料颗粒接
触时,由于颗粒对塑料表面的切削作用而导致磨损。
这种磨损方式
通常发生在塑料制品在含有磨料的环境中工作时,颗粒与塑料表面
的相互作用导致磨损。
综上所述,塑料磨损的方式主要包括磨损、疲劳磨损、粘着磨
损和磨料磨损。
这些方式在塑料制品的使用过程中可能会同时存在,导致塑料制品表面的损伤和磨损。
为了减少塑料磨损,可以采取一
些措施,如表面涂层处理、选择耐磨性能好的塑料材料、改变摩擦
方式等。
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。
《材料的磨损原理》课件
轴承磨损案例
总结词
轴承是机械设备中的关键部件,其磨损机制和影响因素较为复杂。
详细描述
轴承在运转过程中,内外圈和滚动体之间会发生接触摩擦,导致磨损。主要的磨 损机制包括粘着磨损、疲劳磨损和微动磨损等。材料的硬度、成分、表面处理和 润滑条件等都影响轴承的耐磨性。
刀具磨损案例
总结词
刀具的磨损对其使用寿命和加工精度有重要影响,涉及多种因素和机制。
磨损的定义和分类
定义
材料磨损是指材料在相对运动过程中 ,由于机械、化学或热的作用而导致 的表面损伤或质量损失。
分类
根据磨损机制的不同,将磨损分为粘 着磨损、磨粒磨损、疲劳磨损、冲蚀 磨损和腐蚀磨损等类型,并简要介绍 各种类型的特点和影响因素。
02
CATALOGUE
材料磨损原理
粘着磨损
粘着磨损是指两个接触表面在相对运动时,由于粘着效应而产生摩擦力 使表面材料转移或粘附到对方表面或伴随摩擦产生剪切应力使材料表层 发生塑性变形、撕裂和脱落的现象。
疲劳磨损
疲劳磨损是指摩擦表面在交变应力或循环应力的作用下,由于疲劳裂纹的 萌生和扩展,最终导致材料脱落的现象。
疲劳磨损与材料的疲劳强度、应力集中、循环次数和表面粗糙度等因素有 关。
疲劳磨损常见于滚动轴承、齿轮和曲轴等机械零件。
腐蚀磨损
腐蚀磨损是指摩擦表面与腐蚀介质相互作用,引起表面材料腐蚀和脱落的现象。
提高耐磨性。
耐腐蚀材料
02
针对腐蚀性环境,选择耐腐蚀的材料,如钛合金、某些塑料等
。
复合材料
03
利用复合材料的优势,将不同材料的优点结合,提高整体耐磨
性。
表面处理
表面涂层
在材料表面涂覆耐磨涂层 ,如镀铬、喷涂陶瓷涂层 等。
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。
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。
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。
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。
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。
材料的磨损机制及其耐磨性能改进
材料的磨损机制及其耐磨性能改进材料的磨损机制是指在摩擦、磨削或磨损等作用下,材料表面因连续接触和剪切力而逐渐失去原有质量。
磨损机制的了解可以帮助我们改进材料的耐磨性能,提高材料的使用寿命和性能。
一、材料的磨损机制材料的磨损机制主要包括磨粒磨损、疲劳磨损和粘着磨损三种形式。
1. 磨粒磨损:在两个物体的接触摩擦作用下,外界的磨料颗粒进入其间,对材料表面造成切割和擦拭作用,导致材料表面的层状剥落、凸起及表面粗糙度增大。
2. 疲劳磨损:在周期性摩擦、滑动或冲击作用下,材料表面发生微小损伤和裂纹,逐渐扩展并形成磨损颗粒,此过程称为疲劳磨损。
3. 粘着磨损:当两个物体在摩擦作用下密切接触时,由于摩擦力和局部温度的升高,材料表面出现微观塑性变形,导致表面的微小物质相互粘附,形成磨损颗粒。
以上三种磨损机制往往同时存在于材料表面,可以相互作用导致磨损的加剧。
二、耐磨性能改进的方法为了提高材料的耐磨性能,延长其使用寿命,我们可以采取以下几种方法:1. 选择合适的材料:不同工作环境和使用要求下,材料的磨损机制可能有所不同,因此需要选择适应特定工况的耐磨材料。
常见的耐磨材料包括金属合金、陶瓷、高分子材料等。
2. 表面处理:通过表面处理来增强材料的耐磨性能。
常见的表面处理方法包括热处理、表面喷涂、表面改性等。
这些方法可以在材料表面形成一层硬、耐磨的保护层,减少磨损和摩擦。
3. 添加耐磨剂:在材料中添加一定量的耐磨剂,如颗粒、纤维等,可以有效地减少磨损。
耐磨剂能填充材料表面的微观凹坑,形成保护膜,防止磨料颗粒对材料的进一步切割和磨损。
4. 提高材料硬度:增加材料的硬度可以提高其抗磨损性能。
可以通过热处理、合金化等方式来提高材料的硬度。
5. 润滑和减摩:采用润滑措施可以有效减少材料之间的摩擦和磨损。
常见的方法包括润滑油、固体润滑剂和涂层等。
6. 设计优化:在产品设计的过程中,可以通过合理的结构设计、力学优化等方法来降低材料的受力和磨损,提高其耐磨性能。
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。
工程材料的耐磨性能与材料磨损机理研究
工程材料的耐磨性能与材料磨损机理研究引言工程材料是各个行业中不可或缺的重要组成部分,其性能直接影响着产品的质量和寿命。
在工业生产过程中,材料的磨损问题一直是一个极具挑战的领域。
磨损导致材料失去原有的形状和功能,进而影响设备的性能。
因此,研究工程材料的耐磨性能和磨损机理对于解决这一问题具有重要意义。
一、材料的耐磨性能材料的耐磨性能是指材料在受到磨损作用时能够保持其原有性能和形状的能力。
耐磨性能是工程材料的一项重要指标,直接关系到材料在使用过程中的寿命和可靠性。
各种工程材料具有不同的耐磨性能,容器材料、建筑材料、造船材料等多种领域都需要考虑耐磨性能的问题。
1.1 耐磨性能测试方法为了评估材料的耐磨性能,科学家们发展了多种测试方法。
其中,最常用的方法是滑动磨损测试、刮擦磨损测试和冲击磨损测试。
滑动磨损测试通过模拟材料在实际工作条件中的滑动摩擦来评估材料的耐磨性能。
刮擦磨损测试则是以刮削行为为基础,通过刮擦材料来模拟材料受到的磨损情况。
冲击磨损测试则是通过在一定速度下对材料进行冲击来测试其抗冲击磨损性能。
1.2 影响耐磨性能的因素除了测试方法外,材料的耐磨性能还受到多种因素的影响。
首先是材料本身的物理化学性质,例如硬度、强度、韧性等。
材料的硬度越高,通常意味着它具有更好的耐磨性能。
其次是材料的结构,例如晶体结构和晶界结合等。
不均匀的结构容易引起应力集中,从而增加磨损的概率。
此外,材料的表面处理和涂层技术也对耐磨性能有着显著影响。
通过表面冶金处理和涂层技术,可以大大提高材料的耐磨性能。
二、材料磨损机理材料磨损机理研究是理解材料磨损现象并提出相应措施的基础。
磨损过程通常包括磨料的侵入、微裂纹的产生和扩展,以及材料的疲劳破坏等。
通过研究材料磨损机理,可以更好地理解和解决材料磨损问题。
2.1 磨料颗粒的侵入和疲劳破坏磨料颗粒是导致材料磨损的主要原因之一。
当磨料颗粒与材料表面接触时,产生的应力和压力会导致材料表面的塑性变形和微裂纹的产生。
磨料磨损
二、多次塑变导致断裂的磨损机理
(犁皱或微观压入)
✓ 当磨粒滑过表面时,除了切削外,大部分磨 粒只把材料推向前面或两旁。这些材料受到 很大的塑性形变,却没有脱离母体,同时在 沟底及沟槽附近的材料也受到较大的变形。
✓ 犁沟时一般可能有一部分材料被切削而形成 切屑,一部分则未被切削而形成塑变,被推 向两侧和前缘。
分类Ⅱ 艾弗莱,1975,磨料磨损的性质 1) 纯流体冲蚀 2) 冲击冲蚀:指流体所带的固体颗粒对金属表面进行冲击。 3) 冲刷磨损:指平行流体的硬颗粒的低应力磨料磨损。 4) 切削式磨料磨损: 5) 高应力研磨磨料磨损 6) 凿削式磨料磨损 7) 冲刷腐蚀磨损
分类Ⅲ 磨料的固定状态 1) 自由磨料 2) 固定磨料
✓ 微观切削磨损是材料表面磨损的主要机理;
✓ 磨料和表面接触时发生切削的概率不大;
✓ 磨粒形状成圆钝时,或犁沟的过程中磨粒的棱角 而不是棱边对着运动方向时,或磨粒和表面间夹 角太小,或表面材料塑性很高时,磨粒沿表面滑 过后只犁出一条沟,把材料推向两边或前面,不 形成切屑;
✓ 对于松散的自由磨粒,大约90%以上的磨粒,发 生滚动,只能压出印痕;
L H B2
4
法向载荷 被磨材料硬度
压痕直径
沟槽的截面积 沟槽深度
Ag
1 2
Bt
1 4
B2tg
L tg H
WV
Ag
S
L S tg H
被迁移的沟槽体积
单位滑动距离材料的迁移:
WV S
Ag
K1B2 K2t 2
磨粒的形状系数
表明: 单位滑动距离材料的迁移与磨沟的宽度 平方或与磨沟的深度平方成正比
✓低周应变疲劳:材料在超过其弹性极限的 周期性重复应力作用下产生的破坏现象。 扩大了“疲劳”的含义。
磨损的危害
1、磨损的分类:按照表面破坏机理特征,磨损可以分为磨料磨损、粘着磨损、表面疲劳磨损、腐蚀磨损和微动磨损等。
前三种是磨损的基本类型,后两种只在某些特定条件下才会发生。
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。
粘着磨损:摩擦副相对运动时,由于固相焊合作用的结果,造成接触面金属损耗。
表面疲劳磨损:两接触表面在交变接触压应力的作用下,材料表面因疲劳而产生物质损失。
腐蚀磨损:零件表面在摩擦的过程中,表面金属与周围介质发生化学或电化学反应,因而出现的物质损失。
微动磨损:两接触表面间没有宏观相对运动,但在外界变动负荷影响下,有小振幅的相对振动(小于100μm),此时接触表面间产生大量的微小氧化物磨损粉末,因此造成的磨损称为微动磨损轴套轴颈轴头磨损容易造成设备带伤运行,造成生产效率低、加速设备老化、影响产品质量等一系列危害,严重时会造成设备被迫停机或者整条生产线的停机,造成生产时间的损耗,延误交货日期,甚至造成严重的安全生产事故,个别行业的设备因轴套磨损,生产被迫停机检修甚至出现过整条生产线全部报废的事故,造成企业一夜之间被迫破产。
磨损是零部件失效的一种基本类型。
通常意义上来讲,磨损是指零部件几何尺寸(体积)变小。
零部件失去原有设计所规定的功能称为失效。
失效包括完全丧失原定功能;功能降低和有严重损伤或隐患,继续使用会失去可靠性及安全性和安全性。
(1)跑合磨损阶段(图中0a段)新的摩擦副在运行初期,由于对偶表面的表面粗糙度值较大,实际接触面积较小,接触点数少而多数接触点的面积又较大,接触点粘着严重,因此磨损率较大。
但随着跑合的进行,表面微峰峰顶逐渐磨去,表面粗糙度值降低,实际接触面积增大,接触点数增多,磨损率降低,为稳定磨损阶段创造了条件。
为了避免跑合磨损阶段损坏摩擦副,因此跑合磨损阶段多采取在空车或低负荷下进行;为了缩短跑合时间,也可采用含添加剂和固体润滑剂的润滑材料,在一定负荷和较高速度下进行跑合。
耐磨金属材料在磨料磨损状态下的磨损及其特性分析
中图分类号 :T 4 . G127 2文献标 识码 :B文章 编号 :10 — 9 5( 0 20 — 0 2 0 03 86 2 1)4 0 6— 2
对 金 属材 料 磨 损 的 各种 现 象 。但 磨 损 现 象是 极 其
1 磨损机理分析
磨 损 是 由工 作 表 面 的相 对 运 动 而产 生 。 有粘
陆建华 ( 石华 星机械 有 限公 司 ,湖 北 黄 石 4 5 0 ) 黄 3 0 0
摘 要 :介绍 了物料状 态对磨损机理 的影响 ,详细分析 了耐磨金属材料在 磨料 磨损状 态下的磨损机理 。通过 实践 ,探
讨 了各 种 耐 磨金 属 材料 的 耐磨 性 能及 其 应 用 。
关键词 :金属材料 ;磨损 ;耐磨性 ;硬度 ;韧性
综 述
耐磨金属材料在磨料磨 损状态下 的磨损及其特性分析
T ea a y i f a n h r c e it s n we rr ssa t ea l t r l n a r s ewe r g h n l sso r d c a a trsi a -e itn t l c mae i b a i a i we a c o m i a i v n
一
干湿状 态及 温 度 对 耐磨 零 件 的 影 响也 较 大 。物 料 粒度 越 大 , 对 运动速 度越 快 , 相 湿度 及温 度越 高 ,
通 常加剧 金 属零件 的磨 损 。
层 膜 ,降低 摩 擦 副 的摩 擦 系 数 ,提 高耐 磨 性 。
②在压应力作用下使粗糙峰产 生变形并产生新的 粗糙峰。③在剪应 力作用下使粗糙峰产生剪切破
2物料状态对金属材料耐磨 性的影响
通 过对 磨 损 机 理 分析 ,不难 理 解 石灰 石磨 料 62 Fra bibliotek综 述
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。
磨损的分类doc
磨损的分类.doc磨损是物体表面在运动中逐渐损失材料的过程。
根据不同的分类方法,磨损可以有多种分类方式。
以下是一些常见的磨损类型:1.粘着磨损:粘着磨损是由于接触表面之间的摩擦力导致表面材料转移而引起的。
它通常发生在两个接触表面之间,其中一个表面的材料会粘附在另一个表面上。
粘着磨损可能会导致表面疲劳裂纹和剥落。
2.磨料磨损:磨料磨损是由于硬颗粒或硬凸起物对表面造成的刮擦和切削作用而引起的。
它通常发生在表面与硬质颗粒或凸起物接触时,如砂轮、磨石或切削刀具等。
磨料磨损可能会导致表面划伤、切削痕迹或沟槽。
3.疲劳磨损:疲劳磨损是由于接触表面在交变应力作用下产生的裂纹和剥落而引起的。
它通常发生在承受循环载荷的接触表面,如齿轮、轴承或滚动轴承等。
疲劳磨损可能会导致表面出现疲劳裂纹和剥落。
4.腐蚀磨损:腐蚀磨损是由于接触表面与周围介质发生化学反应而引起的。
它通常发生在暴露于大气、水或其他化学物质的表面。
腐蚀磨损可能会导致表面腐蚀、锈蚀或脱落。
5.冲蚀磨损:冲蚀磨损是由于高速流动的液体或气体中的硬颗粒对表面造成的冲击和切削作用而引起的。
它通常发生在如液体输送管道、风力发电叶片等高速流动的液体或气体中。
冲蚀磨损可能会导致表面坑洼、沟槽或剥落。
此外,根据磨损发生的速度和程度,还可以将磨损分为慢速磨损、中速磨损和快速磨损。
慢速磨损是指表面逐渐损失少量材料,通常是由于摩擦力或微量切削作用引起的;中速磨损是指表面损失适量的材料,通常是由于切削、磨削或刮擦作用引起的;快速磨损是指表面迅速损失大量材料,通常是由于冲击、碰撞或撕裂作用引起的。
在实际应用中,可以根据不同的分类方法将磨损进行细分,以便更好地理解其发生原因和机理,从而采取有效的措施降低磨损对设备性能和使用寿命的影响。
例如,针对粘着磨损,可以采取表面处理、润滑等措施来降低摩擦力;针对磨料磨损,可以采取控制环境、使用耐磨材料等措施来减少硬颗粒或凸起物对表面的刮擦和切削作用;针对疲劳磨损,可以优化结构设计、提高材料强度和韧性等措施来提高表面的抗疲劳性能;针对腐蚀磨损,可以采用防腐材料、表面涂层等措施来提高表面的耐腐蚀性能;针对冲蚀磨损,可以采取改变流速、降低流中硬颗粒的浓度等措施来减轻流体对表面的冲击和切削作用。
刀具磨损原因
刀具磨损原因
1)磨料磨损
被加工材料中常有一些硬度的微小颗粒,能在刀具表面划出沟纹,这就是磨料磨砂损。
磨料磨损在各个面都存在,前刀面*明显。
而且各种切削速度下都能发生麻料磨损,但对于低速切削时,由于切削温度较低,其它原因产生的磨损都不明显,因而磨料磨损是其重要原因。
另处刀具硬度越低磨料麻损越严重。
2)冷焊磨损
切削时,工件、切削与前后刀面之间,存在很大的压力和猛烈的摩擦,因而会发生冷焊。
由于摩擦副之间有相对运动,冷焊将产生分裂被一方带走,从而造成冷焊磨损。
冷焊磨损一般在中等切削速度下比较严重。
依据试验表明,脆性金属比塑性金属的抗冷焊本领强;多相金属比单向金属小;金属化合物比单质冷焊倾向小;化学元素周期表中B族元素与铁的冷焊倾向小。
高速钢与硬质合金低速切削时冷焊比较严重。
3)扩散磨损
在高温下切削、工件与刀具接触过程中,双方的化学元素在固态下相互扩散,更改刀具的成分结构,使刀具表层变得脆弱,加剧了刀具磨损。
扩散现象总是保持着深度梯度高的物体向深度梯度低物体持续扩散。
4)氧化磨损
当温度上升时刀具表面氧化产生较软的氧化物被切屑摩擦而形成的磨损称为氧化磨损。
如:在700℃~800℃时空气中的氧与硬质合金中的钴及碳化物、碳化钛等发生氧化反应,形成较软的氧化物;
在1000℃时PCBN与水蒸气发生化学反应。
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材料的磨料磨损-课程作业一、摩擦和磨损的定义1 摩擦:阻止两物体接触表面发生切向相互滑动或滚动的现象。
也就是说,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的现象。
这就产生了摩擦。
2 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的现象。
也就是因摩擦而造成的物体的损耗。
3 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。
二、查资料讨论并举例说明生物材料的摩擦磨损特性生物材料通常有两个定义:狭义的生物材料是指天然生物材料,也就是由生物过程形成的材料。
广义的生物材料是指用于替代、修复组织器官的天然或人造材料。
生物具有适应环境的生物系统和生存本领。
他们精巧的结构和形态及一些难解的能力吸引了众多工程结构设计者和科学家的兴趣。
如:贝壳和螺壳。
它们长期生活在水中。
受到水沙浆的自由式磨料磨损。
它们的硬壳有的呈现规则的纵向棱纹凸起;有的凸起呈现扇形分布;在每个纵向棱纹凸起处,有若干个横向的规则的波形变化,整体上呈现规则的纵横变化的几何表面形态。
可能是一种表面耐磨形态。
另外还有土壤中的动物,如蜣螂,它的外观形态类似于水磨石地面结构,体表有一定的弹性,在外力的作用下,体表可以发生弹性变形。
突起部位承受着土壤的挤压和摩擦;凹陷部位易集留空气,可以减轻大气负压,从而降低土壤的摩擦。
三、对比论述滑动磨料磨损机理和变形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,当然包括磨损系统中各参变量变化对磨损持性的影晌规律。
在进行机理研究时,通常是把复杂的自然现象或系统分解成几个主要过程,分别研究它们的规律及现象的本质,综合主要影响因素的规律,提出物理模型,并用数学式给以定量的表达。
能够最直接地反映磨料颗粒与材料表面相互作用过程特性的有三个方面:1 磨损表面形貌特征2 磨屑材料组织结构的变化3 亚表层中材料组织结构的变化采用扫描电镜观察。
滑动磨损:1磨损过程:磨损表面以形成磨沟,沟槽为主要特证;2硬度对耐磨性有好处;3磨屑为卷曲状和碎片状。
有两个原因:其一是材料的切削抗力。
韧性材料可能被撕裂也可能很容易剪断。
另一个是变形热造成的。
磨损热可以达到使磨屑融化的温度。
形成融化状磨屑。
2 磨屑组织结构变化磨屑发生塑性变形,产生变形热。
和摩擦产生是热量总成为磨损热。
滑动速度不同,其金相组织会发生不同的变化。
不同原始组织样品在磨损过程中所形成磨屑内部组织转变是不同的,磨损表面的组织转变也不同。
3亚表层组织的变化可能的变化有:变形硬化,回复再结晶;回火软化或退火;相变;产生绝热剪切层或非晶态层。
1产生冷作硬化层,即应变硬化层。
这里面变形热也产生影响。
采用常规冷作硬化方法不能有效提高耐磨性。
2磨粒切削材料时裂纹的扩展。
若冷作硬化后,且硬化层较厚时,则可减轻切削磨损作用。
变形磨损:磨损过程:1表面形成麻坑;2应变疲劳强度对耐磨性有好处;3磨屑呈扁薄片,片边缘都已经开裂。
变形磨损的研究比较少。
四、试论述磨料磨损的影响因素和提高磨料磨损耐磨性的途径对材料的耐磨性或是磨损发生过程中影响最大的因素应从两方面分析。
1、材料的组织和由组织所决定的性能;2、磨料特性和磨料与材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。
一、材料组织的影响材料的显微组织对材料磨料磨损过程特性的影响是个复杂而重要的问题。
材料的成分和处理工艺决定了材料的组织和机械性能。
同种材料并采用相同的处理工艺在相同的工况条件下,可能表现出不同的耐磨性。
这又与生产厂的冶炼、铸造技术水平有密切关系,零件寿命可能相关30%以上。
目前还没有总结出材料的组织对耐磨性的影响规律。
但是目前生产中选用耐磨材料的方法是“硬度高则耐磨性好”。
当然这也是需要一些条件的。
不同材料在不同工况下的耐磨性能是很不同的。
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。
二、材料性能的影响在建立一些参数与耐磨性相关关系时,仅发现材料硬一些则耐磨性好一些,其它的性能与耐磨性仅在很窄的范围内有一定的关系,有的甚至没有明显的关系。
就硬度这个参量与耐磨性的关系来说,也有很多例外。
1 材料硬度对耐磨性的影响试验证明,材料的相对耐磨性和材料的硬度成正比。
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。
只要最高磨后硬度相等,其相对耐磨性也是相同的,和原始硬度无关。
3 材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 材料磨后硬度与磨料硬度比值对耐磨性的影响英国的Richardson用另一种试验方法,得出与上述相似的结论。
他认为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。
5材料的断裂韧性对耐磨性的影响美国对此项做了试验。
遗憾的是,材料的平面应变断裂韧性与材料的滑动磨料磨损的耐磨性没有明显的对应关系。
从已发表的文献看出,金属材料的断裂韧性与它的耐磨性没有明显的关系。
这与磨损过程的动态特性有关,特别是温度的作用。
局部微区的裂纹扩展与宏观慢速的平面应变断裂韧性是有很大区别的。
这是没有明显关系的主要原因。
6材料的低周疲劳特性对材料耐磨性的影响:反复塑性应变所造成的材料破坏称为低周疲劳,或称塑性疲劳或应变疲劳。
三、磨料特性的影响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。
只不过磨粒的棱角没有刀具刃口那样锐利。
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。
2磨料硬度的影响40年代有人已做了大量的实验,证明磨料硬度和材料硬度比值与材料磨损的关系。
R.C.D.R.Chardson又进行了磨料硬度与材料磨后最高硬度比值的研究。
这都说明磨料硬度对磨损造成影响的重要性。
3磨料粒度的影响许多研究者发现存在着一个磨料的临界尺寸,当载荷较小时(名义接触应力较低时),比临界尺少小的磨料粒度与材料的磨损率有着明显的依赖关系。
当磨料粒度超过这个临界尺寸,则材料的磨损率不随磨料粒度增加而增加。
在某些情况下,当粒度小于一定值时,材料的磨损趋于零,这说明在某些“粉磨”过程中,材料的磨损是可以忽略不计是。
当载荷较大时,小于临界尺寸的磨粒对材料造成更大的磨损;大于临界尺寸的磨粒对材料造成的磨损也随载荷的增加以一定斜率增加,载荷越大斜率愈大。
4磨料的运动方式对材料磨损的影响磨料与材料的运动状态可以分为滑动、滚动和冲击磨损等。
根据磨料本身的运动状态可以分为固定磨料、半固定磨料和自由磨料磨损等。
四、载荷、速度及介质。
环境条件的影响1 载荷的影响根据磨料磨损简化模型“磨损体积的大小与载荷成正比,与材料的硬度成反比”,所以裁荷增加使材料可由轻微磨损转变为严重磨损。
2 滑动速度的影响滑动速度改变磨损热,而磨损热对材料的影响是不同的。
3 介质、环境条件的影响许多易磨损件是在水或带有一定酸碱度的液体及在一定温度条件下工作的,腐蚀作用加速了磨损;磨损产生的新鲜表面又促进了腐蚀作用。
腐蚀磨损联合作用问题研究的还较少。
化学作用、电化学作用问题更不清楚。
一般有腐蚀作用条件下的材料应添加一定量的铬元素,添加量要根据实际工况条件而定。
提高磨料磨损耐磨性的途径可以从材料和处理工艺两方面来考虑。
根据对零件磨损过程的系统分忻以及磨损零件的失效分析以后,我们对零件磨损的原因、影响因素及磨损类型、选材基本方向有了认识。
下一个步骤就要根据现有的资料、知识以和经验对材料和工艺的选用进行方案初选。
1 耐磨材料的优选要考虑材料的很多特性:硬度、材料组织、材料性能。
另外还要考虑载荷、速度和介质。
耐磨材料的选择要根据以下几个基本准则:适用性、可得性和经济性。
目前在材料选择上已经积累了很多的经验。
根据实际使用条件和失效分析,可参考有关手册。
2 处理工艺的优选五、介绍2种磨料磨损试验机,说明其工作原理和功能1 微观摩擦学试验机(设备型号:UMT-2 )生产厂家:美国Center for Tribology公司主要功能:可用于研究金属、陶瓷、塑料、复合物、涂层等的摩擦学行为,此外,还可用于做刻划试验。
可根据需要设定或采集载荷、速度、时间、摩擦力、摩擦系数、磨损深度、电阻、电容、扭矩等一系列参数。
该设备有两个传感器,分别为FM-0.5(0-5N)和DFH-10(0-100N),可实现三种运行方式,即旋转式(销-盘式)、往复式和环块式。
对于欲采集的参数,设备能够实时记录,并以图形文件和文本文件形式存储。
图1 微观摩擦学试验机工作原理:试验机主要由测试单元和控制单元两部分组成。
测试单元的上部有垂直和侧向的定位移动系统,它由电机驱动控制上部测试样品的上下左右位置和法向压力的加载。
安装在定位系统上的力传感器能感应并测试出法向压力和摩擦力,从而计算摩擦系数。
它也作为垂直定位系统的反馈用以保证测试过程中法向压力的恒定。
安装在压力传感器和上部样品夹之间的弹簧悬挂装置能使上部样品在测试过程中顺应下部样品高度上的变化,以保证测试精度。
测试单元的下部是下样品台,它由动力驱动,根据不同的运行方式可以实现下部样品的旋转和往复运动。
控制单元主要通过计算机软件对测试过程及参数设置进行自动控制,可以实现实验数据的获得、计算和实时显示,并以图形文件和文本文件的形式存储。
2 JMM型转盘式磨料磨损试验机主要功能:该机属于两体磨损类型。
它可以很好地模拟犁铧、犁壁、耙片等农业机械触土部件在田间的耕作情况。
工作原理:试验机采用三相异步电动机驱动,回转盘使用电动机功率10KW,额定转速1450r/min,输出电压380V,二级减速器的总速比为1:36,电源经变频调速器(型号:MICROMASTER Eco)与电动机相连。
试验过程中,可用变频调速器调节电动机电源频率,来达到调节电动机转速的目的。
试验机的核心部分是转盘、压紧轮、松土铲和试样安装支架。
松土铲可将经过样件后的磨料翻松,再经过压紧轮压实,以保证转盘内的磨料在每转经过样件的表面时的坚实度基本保持不变。
运动支架上可同时安装四个试验样件,并可以实现间歇换位,使四个试样依次轮换进行磨损试验。
在试验过程中,试样埋入磨料中的深度以及与磨料的运动方向的冲击角固定不变。
试样换位后相对于机架固定不动,而由回转盘旋转带动磨料做回转运动,从而实现样件表面和磨料颗粒间的相对滑动,从而达到模拟土壤在触土部件表面运动的状态。
六 犁壁和犁铧的工作条件及基于耐磨性的材料选择依据犁铧和犁壁是铧式犁主要的工作部件中的重要部件。