摩擦與潤滑----5金屬材料成形過程中的磨損

1、5.1基本概念基本概念磨損磨損：磨損是伴隨摩擦而產(chǎn)生的必然結(jié)果，它是相互接觸的物體在相對運(yùn)動時，表磨損是伴隨摩擦而產(chǎn)生的必然結(jié)果，它是相互接觸的物體在相對運(yùn)動時，表層材料不斷發(fā)生損耗的過程，或者產(chǎn)生殘余變形的現(xiàn)象層材料不斷發(fā)生損耗的過程，或者產(chǎn)生殘余變形的現(xiàn)象。機(jī)械零件的磨損過程機(jī)械零件的磨損過程：3 3個階段：個階段：（1）跑合（磨合）階段：）跑合（磨合）階段：oa 表面磨平，實(shí)際接觸面積增大，磨損速度先快后慢。表面磨平，實(shí)際接觸面積增大，磨損速度先快后慢。（2 2）穩(wěn)定磨損）穩(wěn)定磨損階段：階段：ob 表面加工硬化，微觀幾何形狀改變，變?yōu)閺椥越佑|。表面加工硬化，微觀幾何形狀改變，變?yōu)閺椥越佑|

2、。 磨損速度穩(wěn)定，磨損量與磨損時間成正比。磨損速度穩(wěn)定，磨損量與磨損時間成正比。 （3）“急劇急劇”磨損階段磨損階段：bb 摩擦條件，如溫度等發(fā)生變化，磨損速度急劇增大，出現(xiàn)了噪音和振動，零件完摩擦條件，如溫度等發(fā)生變化，磨損速度急劇增大，出現(xiàn)了噪音和振動，零件完全失效。全失效。金屬材料成形過程中工具的磨損金屬材料成形過程中工具的磨損：由于加工工具經(jīng)過預(yù)處理，所以不存在由于加工工具經(jīng)過預(yù)處理，所以不存在3 3個階個階段，只存在穩(wěn)定磨損階段。成形工具在穩(wěn)定磨損時間過長，即使用時間久，工藝條段，只存在穩(wěn)定磨損階段。成形工具在穩(wěn)定磨損時間過長，即使用時間久，工藝條件差，造成工具表面粗糙、尺寸偏差等而

3、報(bào)廢。件差，造成工具表面粗糙、尺寸偏差等而報(bào)廢。5.金屬材料成形過程中的磨損金屬材料成形過程中的磨損5.2 磨損的評價指標(biāo)磨損的評價指標(biāo)磨損量磨損量 線磨損線磨損以摩擦表面法向尺寸的磨損量來衡量磨損多少；以摩擦表面法向尺寸的磨損量來衡量磨損多少； 體積磨損體積磨損以體積的減少量來衡量磨損多少；以體積的減少量來衡量磨損多少； 以重量的損失量來衡量磨損的多少。以重量的損失量來衡量磨損的多少。磨損率磨損率 是指磨損量對產(chǎn)生磨損的行程或者時間的比值。是指磨損量對產(chǎn)生磨損的行程或者時間的比值。 滑動單位距離的材料磨損量；滑動單位距離的材料磨損量； 單位時間的材料磨損量；單位時間的材料磨損量； 每轉(zhuǎn)或每一

4、往復(fù)行程材料的磨損量。每轉(zhuǎn)或每一往復(fù)行程材料的磨損量。5.3 磨損的類型磨損的類型 粘著磨損粘著磨損: :兩個表面產(chǎn)生黏著焊合時，如果黏著點(diǎn)受到剪切破壞，表面材料由一個表面兩個表面產(chǎn)生黏著焊合時，如果黏著點(diǎn)受到剪切破壞，表面材料由一個表面轉(zhuǎn)移到另外一個表面的現(xiàn)象，稱為黏著磨損。轉(zhuǎn)移到另外一個表面的現(xiàn)象，稱為黏著磨損。磨料磨損磨料磨損: :摩擦過程中，接觸表面間存在硬質(zhì)顆?；蛲钩鑫?，造成材料的脫落損失，稱摩擦過程中，接觸表面間存在硬質(zhì)顆?；蛲钩鑫?，造成材料的脫落損失，稱為磨料磨損。為磨料磨損。疲勞磨損疲勞磨損: :由于材料表面承受周期性載荷，造成表面產(chǎn)生應(yīng)力和應(yīng)變，周期性接觸應(yīng)力由于材料表面承受

5、周期性載荷，造成表面產(chǎn)生應(yīng)力和應(yīng)變，周期性接觸應(yīng)力使表面發(fā)生疲勞破壞，材料表面出現(xiàn)裂紋和微片，或者顆粒的損失，稱為疲勞磨損。使表面發(fā)生疲勞破壞，材料表面出現(xiàn)裂紋和微片，或者顆粒的損失，稱為疲勞磨損。腐蝕磨損腐蝕磨損: :摩擦過程中，金屬表面同周圍介質(zhì)發(fā)生化學(xué)反應(yīng)或者電化學(xué)反應(yīng)，產(chǎn)生材料摩擦過程中，金屬表面同周圍介質(zhì)發(fā)生化學(xué)反應(yīng)或者電化學(xué)反應(yīng)，產(chǎn)生材料損失，稱為腐蝕磨損。損失，稱為腐蝕磨損。微動磨損微動磨損: :兩個接觸表面發(fā)生相對低幅振動而引起的材料的磨損，稱為微動磨損。兩個接觸表面發(fā)生相對低幅振動而引起的材料的磨損，稱為微動磨損。沖蝕磨損沖蝕磨損: :固體顆粒、流體、氣體、電火花等流束沖擊固

6、體表面而造成的磨損，稱為沖固體顆粒、流體、氣體、電火花等流束沖擊固體表面而造成的磨損，稱為沖蝕磨損。蝕磨損。熱磨損熱磨損: :由于溫度升高，造成金屬表面出現(xiàn)顆粒脫落、材料轉(zhuǎn)移等現(xiàn)象，稱為熱磨損。由于溫度升高，造成金屬表面出現(xiàn)顆粒脫落、材料轉(zhuǎn)移等現(xiàn)象，稱為熱磨損。5.4 磨損機(jī)理磨損機(jī)理黏著磨損機(jī)理黏著磨損機(jī)理 二表面凸體接觸時，接觸應(yīng)力很高，導(dǎo)致軟物體接二表面凸體接觸時，接觸應(yīng)力很高，導(dǎo)致軟物體接觸部位產(chǎn)生塑性變形溫度升高，形成粘著點(diǎn)，粘著點(diǎn)在觸部位產(chǎn)生塑性變形溫度升高，形成粘著點(diǎn)，粘著點(diǎn)在切應(yīng)力下產(chǎn)生變形，軟物體粘附在硬物體凸體部位。切應(yīng)力下產(chǎn)生變形，軟物體粘附在硬物體凸體部位。 設(shè)摩擦面上

7、有設(shè)摩擦面上有 n個微凸體個微凸體相接觸，其中一個微凸體相接觸，其中一個微凸體的屈服極限為的屈服極限為s。若。若微凸體是圓錐微凸體是圓錐形，其接觸面的平均形，其接觸面的平均直徑為直徑為 d，則全載荷，則全載荷P為：為： P=n（d2/ /4）s 在滑動在滑動單位距離單位距離上，接觸微凸體上，接觸微凸體(以直徑以直徑 d為單位為單位)總計(jì)受到總計(jì)受到 n(1d)次的摩擦。次的摩擦。若每個微凸體摩擦一次，若每個微凸體摩擦一次，直徑直徑d的半球狀的半球狀(體積體積d3 12)微粒由于粘著磨損，便脫落掉，微粒由于粘著磨損，便脫落掉，這時滑動距離這時滑動距離L之間的總磨損量如下：之間的總磨損量如下： W

8、=(d3 / /12）（n L / /d） 聯(lián)合上兩式，消去聯(lián)合上兩式，消去d，則有：，則有： W1/ /3PL/ /s 上式表明總的磨損量與載荷及滑動距離成正比，而與屈服應(yīng)力成反比上式表明總的磨損量與載荷及滑動距離成正比，而與屈服應(yīng)力成反比(或者說與材或者說與材料的硬度成反比料的硬度成反比)。 顯然，上述公式只作為研究滑動摩擦?xí)r定性分析磨損的參考，因?yàn)檫€有許多重要顯然，上述公式只作為研究滑動摩擦?xí)r定性分析磨損的參考，因?yàn)檫€有許多重要因素沒有包括在內(nèi)。因素沒有包括在內(nèi)。磨料磨損機(jī)理磨料磨損機(jī)理 磨料磨損特點(diǎn)是磨料作用于材料的表面。磨料磨損特點(diǎn)是磨料作用于材料的表面。 兩種磨料磨損的作用形式：兩

9、種磨料磨損的作用形式：a 與切削、磨削加工類似的磨粒磨損；與切削、磨削加工類似的磨粒磨損；b 具有高強(qiáng)度、硬度的顆粒進(jìn)入兩個接觸表面間犁出溝槽。具有高強(qiáng)度、硬度的顆粒進(jìn)入兩個接觸表面間犁出溝槽。 磨料受力分解和作用磨料受力分解和作用：磨料在外力作用下以一定的角度與材料表面相接觸，這時作用：磨料在外力作用下以一定的角度與材料表面相接觸，這時作用在磨粒上的力可分解為垂直和水平分力，在磨粒上的力可分解為垂直和水平分力，垂直分力垂直分力可使磨粒壓入材料表面，可使磨粒壓入材料表面，水平分力水平分力則使磨粒作切向運(yùn)動，在材料表面產(chǎn)生擦傷，或切削，結(jié)果在材料表面留下磨痕。則使磨粒作切向運(yùn)動，在材料表面產(chǎn)生擦

10、傷，或切削，結(jié)果在材料表面留下磨痕。 當(dāng)被磨材料具有一定塑性時，壓入的磨?？煞謨深惍?dāng)被磨材料具有一定塑性時，壓入的磨?？煞謨深悾海ǎ海?）磨粒）磨粒運(yùn)動方向和棱角有利運(yùn)動方向和棱角有利于切削時，它對金屬表面產(chǎn)生擦傷，或者顯微切削。（于切削時，它對金屬表面產(chǎn)生擦傷，或者顯微切削。（2）壓入深度較淺的圓滑的磨）壓入深度較淺的圓滑的磨粒，傾向于只在材料造成塑性變形產(chǎn)生擦傷或犁溝作用，即在磨粒作用處材料被擠壓粒，傾向于只在材料造成塑性變形產(chǎn)生擦傷或犁溝作用，即在磨粒作用處材料被擠壓推移到磨粒運(yùn)動路徑的兩側(cè)，中間形成犁溝，兩側(cè)形成堆積隆起，堆積隆起的材料已推移到磨粒運(yùn)動路徑的兩側(cè)，中間形成犁溝，兩側(cè)形成

11、堆積隆起，堆積隆起的材料已受到嚴(yán)重的塑性損傷，很容易在其它磨粒作用下被磨掉。受到嚴(yán)重的塑性損傷，很容易在其它磨粒作用下被磨掉。 磨損模型和磨損量的計(jì)算磨損模型和磨損量的計(jì)算 磨料磨損是磨粒對金屬表面進(jìn)行微量切削的過程；磨料磨損是磨粒對金屬表面進(jìn)行微量切削的過程；也有人認(rèn)為由于磨粒的作用，使金屬表面層受交變接觸也有人認(rèn)為由于磨粒的作用，使金屬表面層受交變接觸應(yīng)力和變形，使材料表面發(fā)生疲勞破壞。右圖為磨料磨應(yīng)力和變形，使材料表面發(fā)生疲勞破壞。右圖為磨料磨損簡化模型。其中一個表面是由一系列具有半角為損簡化模型。其中一個表面是由一系列具有半角為r的硬的硬圓圓 錐形粗糙微凸體所組成，而另一表面是由較軟而

12、平坦錐形粗糙微凸體所組成，而另一表面是由較軟而平坦的材料構(gòu)成。的材料構(gòu)成。 設(shè)一粗糙微凸體在軟材料表面上劃一條痕跡，在移動設(shè)一粗糙微凸體在軟材料表面上劃一條痕跡，在移動一個單位距離一個單位距離時，其移動體時，其移動體積為積為 rd, 而而d=r cot , 那么單位移動距離內(nèi)轉(zhuǎn)移的材料體積為：那么單位移動距離內(nèi)轉(zhuǎn)移的材料體積為： r2 cot 若材料在法向載荷作用下屈服，則每個微凸體支承的載荷為：若材料在法向載荷作用下屈服，則每個微凸體支承的載荷為： r2s /2 如果單位距離內(nèi)有如果單位距離內(nèi)有 n個微凸體進(jìn)行接觸，則總的法向載荷為：個微凸體進(jìn)行接觸，則總的法向載荷為： P(r2s /2)

13、n 單位移動距離內(nèi)材料的總轉(zhuǎn)移體積為：單位移動距離內(nèi)材料的總轉(zhuǎn)移體積為： W nr2Cot 將上綠色兩式聯(lián)合，有：將上綠色兩式聯(lián)合，有： W2P Cot/ /s 上式是根據(jù)極簡單模型推導(dǎo)出來的，對于微凸體的高度和形狀的分布都簡化了。上式是根據(jù)極簡單模型推導(dǎo)出來的，對于微凸體的高度和形狀的分布都簡化了。 如果以如果以H代替代替 s，以，以Ka=（2/）cot代入，則：代入，則： WKaP/ /H 式中：式中：Ka磨粒磨損系數(shù)；磨粒磨損系數(shù)；H材料硬度。材料硬度。 磨料磨損與粘著磨損有一些相似之處，即磨損率磨料磨損與粘著磨損有一些相似之處，即磨損率Wv與載荷成正比，與軟材料屈與載荷成正比，與軟材料

14、屈服壓力或硬度成反比。服壓力或硬度成反比。疲勞磨損機(jī)理疲勞磨損機(jī)理 疲勞磨損的特點(diǎn)是表面或次表面受到接觸應(yīng)力的反復(fù)作用而產(chǎn)生疲勞破壞。接觸疲勞磨損的特點(diǎn)是表面或次表面受到接觸應(yīng)力的反復(fù)作用而產(chǎn)生疲勞破壞。接觸表面作滾動或滾動滑動復(fù)合摩擦?xí)r，由于周期性載荷的作用，使表面產(chǎn)生應(yīng)力與變表面作滾動或滾動滑動復(fù)合摩擦?xí)r，由于周期性載荷的作用，使表面產(chǎn)生應(yīng)力與變形，從而導(dǎo)致材料表面內(nèi)部出現(xiàn)裂紋和分離出微片或者顆粒的磨損，形，從而導(dǎo)致材料表面內(nèi)部出現(xiàn)裂紋和分離出微片或者顆粒的磨損，微裂紋在隨后的微裂紋在隨后的加載、卸載過程中擴(kuò)大。當(dāng)微裂紋達(dá)到一定臨界尺寸時，它將改變方向而露出表面，加載、卸載過程中擴(kuò)大。當(dāng)微

15、裂紋達(dá)到一定臨界尺寸時，它將改變方向而露出表面，結(jié)果造成板狀顆粒從表面脫離，當(dāng)脫離的顆粒較大時則稱之為剝落或形成微坑。結(jié)果造成板狀顆粒從表面脫離，當(dāng)脫離的顆粒較大時則稱之為剝落或形成微坑。即為即為疲勞磨損。疲勞磨損。 疲勞裂紋一般是在固體有缺陷的地方最先出現(xiàn)，這些缺陷可能是機(jī)械加工時的擦疲勞裂紋一般是在固體有缺陷的地方最先出現(xiàn)，這些缺陷可能是機(jī)械加工時的擦傷或材料在冶金過程中造成的缺陷傷或材料在冶金過程中造成的缺陷(如氣孔、夾雜物等如氣孔、夾雜物等)。疲勞裂紋還可能在金屬相間。疲勞裂紋還可能在金屬相間和晶界處形成。和晶界處形成。 通常齒輪、滾動軸承、軋輥、模具等比較容易出現(xiàn)表面疲勞磨損。通常齒

16、輪、滾動軸承、軋輥、模具等比較容易出現(xiàn)表面疲勞磨損。 疲勞磨損分類：疲勞磨損分類： (1)非擴(kuò)展性的表面疲勞磨損非擴(kuò)展性的表面疲勞磨損 接觸點(diǎn)少，單位面積上的壓力大，可能產(chǎn)生小麻點(diǎn)。隨著接觸面的擴(kuò)大，單位面積的接觸點(diǎn)少，單位面積上的壓力大，可能產(chǎn)生小麻點(diǎn)。隨著接觸面的擴(kuò)大，單位面積的實(shí)際壓力降低，小麻點(diǎn)停止擴(kuò)展。特別是塑性較好的金屬表面，因加工硬化提高了表面實(shí)際壓力降低，小麻點(diǎn)停止擴(kuò)展。特別是塑性較好的金屬表面，因加工硬化提高了表面強(qiáng)度，使小麻點(diǎn)不能繼續(xù)擴(kuò)展，機(jī)器可繼續(xù)正常工作。強(qiáng)度，使小麻點(diǎn)不能繼續(xù)擴(kuò)展，機(jī)器可繼續(xù)正常工作。 (2)擴(kuò)展性的表面疲勞磨損擴(kuò)展性的表面疲勞磨損 若作用在兩接觸面上

17、的交變壓應(yīng)力較大時，以及由于材料選擇和潤滑不當(dāng)若作用在兩接觸面上的交變壓應(yīng)力較大時，以及由于材料選擇和潤滑不當(dāng),在跑合階段在跑合階段就產(chǎn)生小麻點(diǎn)。在長時間或短時間內(nèi)，小麻點(diǎn)發(fā)展成斑狀凹坑導(dǎo)致零件迅速失效。疲勞就產(chǎn)生小麻點(diǎn)。在長時間或短時間內(nèi)，小麻點(diǎn)發(fā)展成斑狀凹坑導(dǎo)致零件迅速失效。疲勞磨損理論第一次把表面幾何特性、表面機(jī)械特性和輸入特性磨損理論第一次把表面幾何特性、表面機(jī)械特性和輸入特性(載荷、溫度等載荷、溫度等)用磨損聯(lián)系用磨損聯(lián)系起來。該理論是以接觸不連續(xù)和接觸載荷分布不均勻?yàn)榛A(chǔ)的。起來。該理論是以接觸不連續(xù)和接觸載荷分布不均勻?yàn)榛A(chǔ)的。 表面疲勞磨損的形成表面疲勞磨損的形成 靜彈性接觸的

18、赫茲理論表明：最大壓應(yīng)力發(fā)生在表面，最大單向剪應(yīng)力發(fā)生在表靜彈性接觸的赫茲理論表明：最大壓應(yīng)力發(fā)生在表面，最大單向剪應(yīng)力發(fā)生在表面以下某一距離面以下某一距離y處。處。 根據(jù)滑動摩擦疲勞磨損時，微凸體接觸點(diǎn)表面下區(qū)域內(nèi)的彈塑性應(yīng)力場和位錯相根據(jù)滑動摩擦疲勞磨損時，微凸體接觸點(diǎn)表面下區(qū)域內(nèi)的彈塑性應(yīng)力場和位錯相互作用。在互作用。在1973年年N.Psuh提出剝層理論，以位錯理論及靠近表面金屬的斷裂和塑性提出剝層理論，以位錯理論及靠近表面金屬的斷裂和塑性變形為基礎(chǔ)的。這個理論根據(jù)片狀磨粒的形成過程，解釋了片狀磨粒的形成的原因。變形為基礎(chǔ)的。這個理論根據(jù)片狀磨粒的形成過程，解釋了片狀磨粒的形成的原因。

19、 N.Psuh的剝層理論的剝層理論 四個連續(xù)過程：四個連續(xù)過程：（1） 表面層在法向和切向作用下發(fā)生周期性塑性變形和位錯行為；表面層在法向和切向作用下發(fā)生周期性塑性變形和位錯行為；（2） 在位錯堆積應(yīng)力作用下，裂紋、空穴在變形層中形成，在夾雜物或第二相微粒中在位錯堆積應(yīng)力作用下，裂紋、空穴在變形層中形成，在夾雜物或第二相微粒中聚集；聚集；（3）在塑性剪切變形時裂紋和空穴相互結(jié)合，裂紋并在表面接近平行方向擴(kuò)展；）在塑性剪切變形時裂紋和空穴相互結(jié)合，裂紋并在表面接近平行方向擴(kuò)展；（4） 裂紋擴(kuò)展到表面時，形成薄而長的磨損層，最后分離成磨損碎片。裂紋擴(kuò)展到表面時，形成薄而長的磨損層，最后分離成磨損碎

20、片。交變應(yīng)力交變應(yīng)力應(yīng)力集中應(yīng)力集中形成空穴形成空穴空穴匯合空穴匯合裂紋形成裂紋形成裂紋增長裂紋增長裂紋交織裂紋交織片狀磨粒片狀磨粒脫落脫落 影響疲勞極限的因素影響疲勞極限的因素： （1）工作條件）工作條件 溫度溫度 溫度升高，疲勞極限下降；溫度升高，疲勞極限下降； 介質(zhì)環(huán)境為腐蝕介質(zhì)，疲勞極限下降。介質(zhì)環(huán)境為腐蝕介質(zhì)，疲勞極限下降。 （2）表面狀態(tài)）表面狀態(tài) 表面加工質(zhì)量、表面粗糙度、表面缺陷。表面加工質(zhì)量、表面粗糙度、表面缺陷。 （3）材質(zhì)）材質(zhì) 材料的成分、組織、缺陷。材料的成分、組織、缺陷。 （4）殘余應(yīng)力）殘余應(yīng)力 殘余壓應(yīng)力可使疲勞極限升高，拉應(yīng)力下降。殘余壓應(yīng)力可使疲勞極限升高，

21、拉應(yīng)力下降。腐蝕磨損機(jī)理腐蝕磨損機(jī)理 腐蝕磨損又稱摩擦化學(xué)磨損?？梢哉J(rèn)為：腐蝕磨損時材料的摩擦表面破壞是由腐蝕磨損又稱摩擦化學(xué)磨損?？梢哉J(rèn)為：腐蝕磨損時材料的摩擦表面破壞是由于同時發(fā)生了兩個過程：即腐蝕和機(jī)械磨損。于同時發(fā)生了兩個過程：即腐蝕和機(jī)械磨損。 機(jī)械磨損可能是由于兩個相配合表面的滑動摩擦引起的，也可能是在氣蝕和非機(jī)械磨損可能是由于兩個相配合表面的滑動摩擦引起的，也可能是在氣蝕和非氣蝕條件下氣蝕條件下,固有硬顆粒介質(zhì)流的作用。固有硬顆粒介質(zhì)流的作用。 而腐蝕是由于材料與介質(zhì)發(fā)生化學(xué)或電化學(xué)的相互作用過程引起的。在金屬與而腐蝕是由于材料與介質(zhì)發(fā)生化學(xué)或電化學(xué)的相互作用過程引起的。在金屬與

22、氣體氣體 (特別在高溫時特別在高溫時)和非導(dǎo)電液體介質(zhì)的接觸條件下，則發(fā)生化學(xué)腐蝕。這時金屬和非導(dǎo)電液體介質(zhì)的接觸條件下，則發(fā)生化學(xué)腐蝕。這時金屬與介質(zhì)直接相互作用而不伴隨產(chǎn)生電流。在金屬與電解質(zhì)與介質(zhì)直接相互作用而不伴隨產(chǎn)生電流。在金屬與電解質(zhì)(酸鹽水溶液等酸鹽水溶液等)相接觸時，相接觸時，則發(fā)生電化學(xué)腐蝕。則發(fā)生電化學(xué)腐蝕。 腐蝕磨損分類腐蝕磨損分類 根據(jù)腐蝕磨損出現(xiàn)的狀態(tài)的不同，腐蝕磨損可區(qū)分為三類：根據(jù)腐蝕磨損出現(xiàn)的狀態(tài)的不同，腐蝕磨損可區(qū)分為三類： (1) 氧化磨損氧化磨損大氣中含有氧，所以氧化磨損是最常見的一種磨損型式。大氣中含有氧，所以氧化磨損是最常見的一種磨損型式。 (2) 特

23、殊介質(zhì)腐蝕磨損特殊介質(zhì)腐蝕磨損當(dāng)摩擦副與酸、堿、鹽等特殊介質(zhì)發(fā)生化學(xué)腐蝕作用而形當(dāng)摩擦副與酸、堿、鹽等特殊介質(zhì)發(fā)生化學(xué)腐蝕作用而形成的磨損稱特殊介質(zhì)腐蝕磨損。成的磨損稱特殊介質(zhì)腐蝕磨損。 (3) 氣蝕磨損氣蝕磨損氣體與零件及液體接觸并有相對運(yùn)動時氣體與零件及液體接觸并有相對運(yùn)動時,在液相中形成氣泡，氣泡在在液相中形成氣泡，氣泡在高壓區(qū)破裂，產(chǎn)生的沖擊力，反復(fù)進(jìn)行，使材料產(chǎn)生疲勞而逐漸脫落。高壓區(qū)破裂，產(chǎn)生的沖擊力，反復(fù)進(jìn)行，使材料產(chǎn)生疲勞而逐漸脫落。 微動磨損機(jī)理微動磨損機(jī)理 微動磨損是一種典型的復(fù)合式磨損，它是在兩個表面微動磨損是一種典型的復(fù)合式磨損，它是在兩個表面之間由于振幅很小之間由于振

24、幅很小(l毫米以下毫米以下)的相對振動而產(chǎn)生的磨損的相對振動而產(chǎn)生的磨損,如果如果在微動磨損過程中在微動磨損過程中,兩個表面之間的化學(xué)反應(yīng)起主要作用時兩個表面之間的化學(xué)反應(yīng)起主要作用時,可稱為微動腐蝕磨損?？煞Q為微動腐蝕磨損。 微動磨損過程微動磨損過程 接觸壓力接觸壓力表面塑性變形與粘著表面塑性變形與粘著小振動粘著點(diǎn)剪切脫落小振動粘著點(diǎn)剪切脫落新金屬露出。新金屬露出。 脫落的顆粒與新表面又氧化，這些氧化物不易排出，故在摩擦面起著磨料磨損的脫落的顆粒與新表面又氧化，這些氧化物不易排出，故在摩擦面起著磨料磨損的作用。如此循環(huán)不止。若振動應(yīng)力很大時，微動磨損處能形成表面應(yīng)力源，由疲勞作用。如此循環(huán)不

25、止。若振動應(yīng)力很大時，微動磨損處能形成表面應(yīng)力源，由疲勞裂紋發(fā)展引起完全的破壞。裂紋發(fā)展引起完全的破壞。 微動磨損微動磨損的主要影響因素的主要影響因素 1)相對滑動振幅的影響相對滑動振幅的影響 接觸表面的相對滑動是產(chǎn)生微動磨損的必要條件。很小的滑動振幅接觸表面的相對滑動是產(chǎn)生微動磨損的必要條件。很小的滑動振幅(8x10-7mm)已足夠產(chǎn)生明顯的破壞源。隨著滑動振幅的增加，其磨損量也增加。一般說來，已足夠產(chǎn)生明顯的破壞源。隨著滑動振幅的增加，其磨損量也增加。一般說來，在微動磨損量與滑動振幅大小直接成正比。在微動磨損量與滑動振幅大小直接成正比。 2)接觸壓力的影響接觸壓力的影響 磨損量與法向載荷的

26、關(guān)系有多種形式，可能是直線或拋物線變化，這與試驗(yàn)條磨損量與法向載荷的關(guān)系有多種形式，可能是直線或拋物線變化，這與試驗(yàn)條件，材料性質(zhì)，滑動振幅和載荷范圍有關(guān)。件，材料性質(zhì)，滑動振幅和載荷范圍有關(guān)。 3)外界介質(zhì)的影響外界介質(zhì)的影響 主要是氣體和濕度，在空氣中比真空、氮?dú)庵心p大；氧氣中比空氣中大。濕主要是氣體和濕度，在空氣中比真空、氮?dú)庵心p大；氧氣中比空氣中大。濕度對磨損的影響有兩種說法：度對磨損的影響有兩種說法：減少磨損；減少磨損；磨損增大到一定值后下降。磨損增大到一定值后下降。 4) 潤滑劑的影響潤滑劑的影響 可減少磨損?？蓽p少磨損。 5) 材料的影響材料的影響 不同的材質(zhì)磨損的情況不同。不同的材質(zhì)磨損的情況不同。1）軋制時的磨損）軋制時的磨損 冷軋：冷軋：主要是黏著磨損，有潤滑時還存在腐蝕磨損等。主要是黏著磨損，有潤滑時還存在腐蝕磨損等。 熱軋：熱軋：主要是化學(xué)磨損、熱磨損和其它形式的磨損。主要是化學(xué)磨損、熱磨損和其它形式的磨損。2）拉拔時的磨損）拉拔時的磨損 拉拔模有拉拔模有3個磨損的主要位置：個磨損的主要位置：