机械零件的磨损

《机械零件的磨损》由会员分享，可在线阅读，更多相关《机械零件的磨损（21页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。

1、机电设备故障诊断与维修主讲教师：黄伯勇南京信息职业技术学院机电工程系机械零件的磨损机械零件的磨损机械零件的磨损是零件失效的主要模式。研究磨损的意义：1、一般机械设备中约有80%的零件失效报废是由磨损引起 。2、磨损引起零件失效导致的损失较大，美国每年损失 1000亿美元，直接材料损失200亿。3、磨损影响设备效率，降低设备工作可靠性，导致设 备提前报废。4、研究磨损机理，可以掌握其特点，为制定合理的维 修策略和计划提供依据，为提高设备寿命服务。运动副摩擦表面物质不断损失的现象称为磨损。磨损运动副摩擦表面物质不断损失的现象称为磨损。磨损 会逐渐改变零件尺寸和摩擦表面形状。零件抗磨损的能力会逐渐改

2、变零件尺寸和摩擦表面形状。零件抗磨损的能力 称为耐磨性。称为耐磨性。 磨损 间隙、精度、 效率、 振动、冲击、 噪音一、零件磨损的一般规律磨 损 特 性 曲 线磨合阶段稳定磨损阶段急剧磨损阶段磨损的主要类型 ：1）磨粒磨损硬质颗粒或摩擦表面上硬的凸蜂，在摩擦过程中引硬质颗粒或摩擦表面上硬的凸蜂，在摩擦过程中引 起的材料脱落现象称为磨粒磨损起的材料脱落现象称为磨粒磨损 。硬质颗粒可能是零。硬质颗粒可能是零 件本身磨损造成的金属微粒，也可能是外来的尘土杂质件本身磨损造成的金属微粒，也可能是外来的尘土杂质 等。摩擦面间的硬粒，能使表面材料脱落而留下沟纹。等。摩擦面间的硬粒，能使表面材料脱落而留下沟纹

3、。影响磨料磨损的因素影响磨料磨损的因素: :摩擦副材料摩擦副材料磨料磨料压力压力金属表面 发生局部 塑性变形磨粒嵌入金属 表面，切割金 属表面表面被划伤2）胶合磨损 (粘着磨损)加工后的零件表面总有一定的粗糙度。摩擦表面受加工后的零件表面总有一定的粗糙度。摩擦表面受 载时，实际上只有部分峰顶接触，接触处压强很高，能载时，实际上只有部分峰顶接触，接触处压强很高，能 使材料产生塑性流动。若接触处发生粘着，滑动时会使使材料产生塑性流动。若接触处发生粘着，滑动时会使 接触表面材料由一个表面转移到另一个表面，这种现象接触表面材料由一个表面转移到另一个表面，这种现象 称为粘着磨损称为粘着磨损( (胶合磨损

4、胶合磨损) )。所谓材料转移是指接触表面。所谓材料转移是指接触表面 擦伤和撕脱，严重时摩擦表面能相互咬死。擦伤和撕脱，严重时摩擦表面能相互咬死。 影响胶合磨损的因素影响胶合磨损的因素: :摩擦副接触表面成分与组织摩擦副接触表面成分与组织摩擦副表面状态摩擦副表面状态局部粘着 （冷焊）粘着处 被撕掉金属表面被划伤或 者金属屑粒脱落局部接触接触面积小 应力大润滑油膜、氧 化膜被挤破3）疲劳磨损(疲劳点蚀)在滚动或兼有滑动和滚动的高副中，如凸轮、齿轮在滚动或兼有滑动和滚动的高副中，如凸轮、齿轮 等，受载时材料表层有很大的接触应力。当载荷重复等，受载时材料表层有很大的接触应力。当载荷重复 作用时，常会出

5、现表层金属呈小片状剥落，而在零件作用时，常会出现表层金属呈小片状剥落，而在零件 表面形成小坑，这种现象称为疲劳磨损或疲劳点蚀。表面形成小坑，这种现象称为疲劳磨损或疲劳点蚀。 影响疲劳磨损的因素影响疲劳磨损的因素: :材质材质接触表面质量接触表面质量其它因素其它因素( (应力、间隙、润滑等）应力、间隙、润滑等）4） 腐蚀磨损在摩擦过程中，与周围介质发生化学反应或电化学反在摩擦过程中，与周围介质发生化学反应或电化学反 应的磨损，称为腐蚀磨损应的磨损，称为腐蚀磨损l化学腐蚀l电化学腐蚀全世界每年因腐蚀而报废的钢材与设备相当于年产量全世界每年因腐蚀而报废的钢材与设备相当于年产量 的的30%30%。化学

6、腐蚀过程中不产生腐蚀电流，如金 属在高温氧化性气氛中、在干燥空气中、在 石油及酒精中的腐蚀都属于化学腐蚀。 电化学腐蚀过程中会产生腐蚀电流，如 金属在潮湿空气、海水、或电解质溶液中的 腐蚀都是电化学腐蚀。l高温氧化腐蚀l电化学腐蚀l应力腐蚀一、高温氧化腐蚀除Au（金）、Pt外，金属中在空气 中都会发生氧化，高温会加速氧化过程 。 腐蚀会导致零件有效截面积减小， 承载能力降低。 在高温含氧气氛中工作的零件的抗 高温氧化能力是一项重要指标。氧化过程（三个步骤）金属失去电子成为金属离子n氧原子吸收电子成为氧离l金属离子和氧离子结合为金属氧化物氧化膜形成后，将金属基体与氧隔开， 金属要继续氧化必须：l

7、金属离子及电子（由内向外）穿过氧化膜l氧原子或离子（由外向内）穿过氧化膜氧化膜层阻止原子、离子及电子穿过氧 化膜的能力，决定了材料的抗氧化性能。Al2O3、 Cr2O3 、SiO2等氧化膜的熔点高 ，致密，阻力大； FeO 、Cu2O等氧化膜的熔点低，疏松， 阻力小；在钢中加入Al、 Cr（铬）、Si等元素， 因其与氧的亲和力比Fe大，故可优先形成氧 化物，从而阻Fe的氧化。二、电化学腐蚀n不同金属或同一金属的不同部分存在 电极电位差；n相互接触；n有电介质溶液。产生条件 阳极：失去电子发生氧化反应 （被腐蚀）电化学腐蚀的过程 阴极：得到电子发生还原反应MM n+ ne析氢反应（电解质中H+高时）吸氧反应（电解质中O2高时）腐蚀原电池(NH4)Cl碳棒锌 外 壳 在锌壳上的阳极反应 在碳棒上的阴极反应ZnZn2+2e2H+2e H2结果：Zn被离子化 （腐蚀）。F基球墨铸铁在HCl中的电化学腐蚀H2F基体的电 极电位比G低， 故为阳极，被 腐蚀；而在阴 极G上析出H2气 体。HCl水溶液三、改善零件耐蚀性的措施l对于化学腐蚀，常采用以下方式：选择抗 氧化材料如耐热钢、高温合金、陶瓷材料 等；零件表面涂层。l对于电化学腐蚀：选择耐腐蚀材料；表面 涂层；电化学保护；加缓蚀剂谢谢大家