磨粒磨損概述

1、磨粒磨損基本介紹由外界硬質(zhì)顆?；蛴脖砻娴奈⒎逶谀Σ粮睂?duì)偶表面相對(duì)運(yùn)動(dòng)過程中引起表面擦 傷與表面材料脫落的現(xiàn)象，稱為磨粒磨損。其特征是在摩擦副對(duì)偶表面沿滑動(dòng)方向形 成劃痕。磨損分類磨料磨損有多種分類方法，例如，以力的作用特點(diǎn)來分，可分為：低應(yīng)力劃傷式的磨料磨損，它的特點(diǎn)是磨料作用于零件表面的應(yīng)力不超過磨料 的壓潰強(qiáng)度，材料表面被輕微劃傷。生產(chǎn)中的犁鏵，及煤礦機(jī)械中的刮板輸送機(jī)溜槽 磨損情況就是屬于這種類型。高應(yīng)力輾碎式的磨料磨損，其特點(diǎn)是磨料與零件表面接觸處的最大壓應(yīng)力大于 磨料的壓潰強(qiáng)度。生產(chǎn)中球磨機(jī)襯板與磨球，破碎式滾筒的磨損便是屬于這種類型。鑿削式磨料磨損，其特點(diǎn)是磨料對(duì)材料表面有大的沖擊

2、力，從材料表面鑿下較大顆料的磨屑，如挖掘機(jī)斗齒及顎式破碎機(jī)的齒板。也有以磨損接觸物體的表面分類， 分為兩體磨料磨損和三體磨料磨損。兩體磨損的情況是，磨料與一個(gè)零件表面接觸， 磨料為一物體，零件表面為另一物體，如犁鏵。而三體磨損，其磨損料介于兩個(gè)滑動(dòng) 零件表面，或者介于兩個(gè)滾動(dòng)物體表面，前者如活塞與汽缸間落人磨料，后者如齒輪 間落人磨料。這兩種分類法最常用。試驗(yàn)規(guī)律雖然零件或材料的耐磨性能不是材料的固有特性，它與許多因素有關(guān)，但是材料 本身的硬度和磨粒的硬度是影響磨料磨損的兩個(gè)最主要的因素，現(xiàn)已總結(jié)出它們的影響規(guī)律。如果材料預(yù)先已經(jīng)過加工硬化，則對(duì)增加耐磨性就不再起作用。這說明磨損試 驗(yàn)本身，已

3、使材料表面達(dá)到了最大的加工硬化狀態(tài)。材料的耐磨性顯然與磨粒的硬度、幾何形狀、物理性能有關(guān)。除了提高材料本身硬度可增加抗磨料磨損性能外，還可進(jìn)行感應(yīng)加熱淬火、滲碳、 氮化、表面噴鍍與堆焊來提高耐磨性。磨損機(jī)理微觀切削磨損機(jī)理多次塑變導(dǎo)致斷裂的磨損機(jī)理微觀斷裂磨損機(jī)理影響磨粒磨損的因素磨料的硬度、大小及形狀，磨粒的韌性、壓碎強(qiáng)度等。外界載荷大小、滑動(dòng)距離及滑動(dòng)速度。材料自身的硬度及內(nèi)部組織。試驗(yàn)方法磨損試驗(yàn)方法可分為兩類：實(shí)物磨損試驗(yàn)一即以實(shí)物零件在機(jī)器實(shí)際工作條件下進(jìn)行試驗(yàn)，或者用實(shí)物零件在模擬機(jī)械使用條件的試驗(yàn)臺(tái)上進(jìn)行試驗(yàn)。 試樣磨損試驗(yàn)即將欲試材料制成規(guī)定試樣，在規(guī)定的試驗(yàn)條件下在專門 設(shè)計(jì)

4、的試驗(yàn)機(jī)上進(jìn)行試驗(yàn)。由外界硬質(zhì)顆?；蛴脖砻娴奈⒎逶谀Σ粮睂?duì)偶表面相對(duì)運(yùn)動(dòng)過程中引起表面擦傷與表面材 料脫落的現(xiàn)象，稱為磨粒磨損。其特征是在摩擦副對(duì)偶表面沿滑動(dòng)方向形成劃痕。磨粒磨損分類磨料磨損有多種分類方法，例如，以力的作用特點(diǎn)來分，可分為：低應(yīng)力劃傷式的磨料磨損，它的特點(diǎn)是磨料作用于零件表面的應(yīng)力不超過磨料的壓潰強(qiáng) 度，材料表面被輕微劃傷。生產(chǎn)中的犁鏵，及煤礦機(jī)械中的刮板輸送機(jī)溜槽磨損情況就是屬 于這種類型。高應(yīng)力輾碎式的磨料磨損，其特點(diǎn)是磨料與零件表面接觸處的最大壓應(yīng)力大于磨料的壓 潰強(qiáng)度。生產(chǎn)中球磨機(jī)襯板與磨球，破碎式滾筒的磨損便是屬于這種類型。鑿削式磨料磨損，其特點(diǎn)是磨料對(duì)材料表面有大

5、的沖擊力，從材料表面鑿下較大顆料的 磨屑，如挖掘機(jī)斗齒及顎式破碎機(jī)的齒板。也有以磨損接觸物體的表面分類，分為兩體磨料 磨損和三體磨料磨損。兩體磨損的情況是，磨料與一個(gè)零件表面接觸，磨料為一物體，零件 表面為另一物體，如犁鏵。而三體磨損，其磨損料介于兩個(gè)滑動(dòng)零件表面，或者介于兩個(gè)滾 動(dòng)物體表面，前者如活塞與汽缸間落人磨料，后者如齒輪間落人磨料。這兩種分類法最常用。磨粒磨損的主要試驗(yàn)規(guī)律雖然零件或材料的耐磨性能不是材料的固有特性，它與許多因素有關(guān)，但是材料本身的硬度 和磨粒的硬度是影響磨料磨損的兩個(gè)最主要的因素，現(xiàn)已總結(jié)出它們的影響規(guī)律。如果材料預(yù)先已經(jīng)過加工硬化，則對(duì)增加耐磨性就不再起作用。這說

6、明磨損試驗(yàn)本身， 已使材料表面達(dá)到了最大的加工硬化狀態(tài)。材料的耐磨性顯然與磨粒的硬度、幾何形狀、物理性能有關(guān)。除了提高材料本身硬度可增加抗磨料磨損性能外，還可進(jìn)行感應(yīng)加熱淬火、滲碳、氮化、表 面噴鍍與堆焊來提高耐磨性。磨粒磨損機(jī)理微觀切削磨損機(jī)理多次塑變導(dǎo)致斷裂的磨損機(jī)理微觀斷裂磨損機(jī)理影響磨粒磨損的因素磨料的硬度、大小及形狀，磨粒的韌性、壓碎強(qiáng)度等。外界載荷大小、滑動(dòng)距離及滑動(dòng)速度。材料自身的硬度及內(nèi)部組織。磨粒磨損試驗(yàn)方法磨損試驗(yàn)方法可分為兩類：實(shí)物磨損試驗(yàn)一一即以實(shí)物零件在機(jī)器實(shí)際工作條件下進(jìn)行試驗(yàn)，或者用實(shí)物零件在模 擬機(jī)械使用條件的試驗(yàn)臺(tái)上進(jìn)行試驗(yàn)。試樣磨損試驗(yàn)一一即將欲試材料制成規(guī)

7、定試樣，在規(guī)定的試驗(yàn)條件下在專門 設(shè)計(jì)的試驗(yàn)機(jī)上進(jìn)行試驗(yàn)。概述磨料磨損(abrasive wear)物體表面與硬質(zhì)顆粒或硬質(zhì)凸出物(包括硬金屬)相互摩擦引起表面材料損失的 現(xiàn)象稱為磨料磨損。磨料磨損機(jī)理是屬于磨料的機(jī)械作用，這種機(jī)械作用在很大程度上與磨料的性 質(zhì)、形狀及尺寸大小，固定的程度以及載荷作用下磨料與被磨材料表面的機(jī)械性能有 關(guān)。危害磨料磨損是最常見的，同時(shí)也是危害最為嚴(yán)重的磨損形式。統(tǒng)計(jì)表明在各類磨損 形式中，磨料磨損大約占總消耗的 50%。磨料磨損的失效機(jī)理以微量切削為主的假說該假說認(rèn)為磨損是從材料表面上切下微量切屑而造成的，起根據(jù)是實(shí)驗(yàn)室里磨損 磨料損失試驗(yàn)所獲得的磨屑像切削加工

8、的切屑一樣，呈螺旋形、彎曲形等。這種假說是前蘇聯(lián)學(xué)者赫魯曉夫提出的。他認(rèn)為當(dāng)塑性材料同被固定的磨料摩擦 時(shí)，在材料表面內(nèi)發(fā)生兩個(gè)過程：（1）塑性擠壓、形成擦痕；（2）切削材料，形成 磨屑。在摩擦過程中，大部分磨料在材料表面上只留下兩側(cè)突起的擦痕，小部分磨料，即棱面將切削材料，形成切屑。以疲勞破壞為主的假說該假說是以前蘇聯(lián)克拉蓋里斯基教授為代表創(chuàng)立的。他認(rèn)為材料同磨料摩擦?xí)r， 材料的同一顯微體積經(jīng)多次塑性變形，使材料疲勞破壞，小顆粒從表層上脫落。但他 并不排除同時(shí)存在磨料直接切下材料的過程。滾動(dòng)接觸疲勞破壞產(chǎn)生的微粒多呈球 形。以壓痕為主的假說對(duì)塑性較大的材料，磨料在壓力作用下壓入材料表面，在摩擦過程中壓入的磨料 犁耕材料表面，形成溝槽，使材料表面受到嚴(yán)重的塑性變形，壓痕兩側(cè)的材料已經(jīng)受 到破壞，其它磨料很容易使其脫落。將斷裂作為主要作用的假說該假說主要針對(duì)脆性材料，以脆性斷裂為主。當(dāng)磨料壓入和劃擦材料表面時(shí)，壓 痕處的材料產(chǎn)生變形，磨料壓入深度達(dá)到臨界深度時(shí)，隨壓力而產(chǎn)生的拉伸應(yīng)力足以 使裂紋產(chǎn)生。裂紋主要有兩種形式，一種是垂直于表面的中間裂紋，另一種是從壓痕 底部向表面擴(kuò)展的橫向裂紋。在這種壓入