表面工程学金属磨损的基本理论.ppt

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1、第11届全国表面工程大会2.1金属磨损基本概念2.2粘着磨损2.3磨料磨损3.4冲蚀磨损2.5微动磨损2.6疲劳磨损2.7腐蚀磨损第2章金属磨损基本理论2.1金属磨损基本概念一、磨损的定义和分类二、磨损评定参数第2章金属磨损基本理论2021/7/22表面技术与摩擦学实验室4磨损的定义：英国机械工程学会___“由于机械作用而造成物体表面材料的逐渐损耗”（未包括电和化学所产生的作用）。克拉盖尔斯基【苏】___“由于摩擦结合力反复扰动而造成材料的损坏”（过分强调了疲劳的作用）。建议___“由于机械作用，间或伴有化学或(和)电的作用，材料表

2、面在相对运动中不断损耗的现象”。一、磨损的定义和分类§2.1金属磨损基本概念2021/7/22表面技术与摩擦学实验室5一、磨损的定义和分类磨损的分类：按表面接触性质按环境与介质按机理§2.1金属磨损基本概念粘着磨损磨料磨损腐蚀磨损接触疲劳磨损冲蚀磨损微动磨损冲击磨损此处按照机理分类2021/7/22表面技术与摩擦学实验室6磨损的多学科性一、磨损的定义和分类§2.1金属磨损基本概念表面技术表面物理机械学冶金学摩擦化学固体力学材料科学润滑力学2021/7/22表面技术与摩擦学实验室7不同摩擦副条件下摩擦力的大小一、磨损的定义和分类§2.1

3、金属磨损基本概念2021/7/22表面技术与摩擦学实验室8低硬度时：轻微磨损严重磨损轻微磨损磨损率与载荷的关系高硬度时：轻微磨损一、磨损的定义和分类§2.1金属磨损基本概念载荷加大磨损加剧2021/7/22表面技术与摩擦学实验室9二、磨损评定参数1、磨损量2、相对磨损量3、磨损系数4、耐磨性§2.1金属磨损基本概念2021/7/22表面技术与摩擦学实验室10二、磨损评定参数1、磨损量长度磨损量：WL体积磨损量：Wv重量磨损量：Wg§2.1金属磨损基本概念2021/7/22表面技术与摩擦学实验室11二、磨损评定参数2、相对磨损量磨损速度

4、：磨损率：§2.1金属磨损基本概念2021/7/22表面技术与摩擦学实验室12二、磨损评定参数3、磨损系数§2.1金属磨损基本概念2021/7/22表面技术与摩擦学实验室13二、磨损评定参数4、耐磨性（相对耐磨性；绝对耐磨性）相对耐磨性ε：两种材料A与B在相同外部条件下磨损量的比值，其中A为标准或参考试样。体积磨损量之比§2.1金属磨损基本概念2021/7/22表面技术与摩擦学实验室14二、磨损评定参数4、耐磨性（相对耐磨性；绝对耐磨性）绝对耐磨性：ε-1：§2.1金属磨损基本概念2.1金属磨损基本概念2.2粘着磨损2.3磨料磨损3.

5、4冲蚀磨损2.5微动磨损2.6疲劳磨损2.7腐蚀磨损第2章金属磨损基本理论2.2粘着磨损定义规律分类影响因素第2章金属磨损基本理论2021/7/22表面技术与摩擦学实验室17§2.2粘着磨损AdhesiveWear当正应力加大，使金属表面相距在1nm之内时，表面之间将出现强烈的短程交互作用力；当没有表面膜存在且相互滑动时，粘合点将被剪掉，金属会从一个表面转移到另一个表面，产生粘着磨损。§2.2粘着磨损2021/7/22表面技术与摩擦学实验室18粘着磨损具有如下规律：任何金属表面均有可能出现粘着，力的大小与材料及外界有关；六方金属（hc

6、p）比体心（bcc）和面心（bcc）有低的粘着特性；高原子密度(低表面能)晶面做表面时粘着力低，粘着磨损率低；粘合点的断裂总是发生在内聚力较弱的材料内部；互熔度很高的纯金属（Cu-Ni）间有高的粘着与焊合能力；表面偏聚可大大降低粘着磨损；表面氧化物的存在可以阻碍表面间的粘着；一般多项金属比单项金属的粘着倾向小。§2.2粘着磨损2021/7/22表面技术与摩擦学实验室19粘着磨损的分类：涂抹擦伤粘焊咬卡§2.2粘着磨损2021/7/22表面技术与摩擦学实验室20涂抹→擦伤→胶合（粘焊）→咬卡（咬死）粘着磨损的四种形式§2.2粘着磨损粘

7、着磨损的分类：2021/7/22表面技术与摩擦学实验室21摩擦副对粘着磨损失重的影响：销/套失重（×10-6）V1=48mm/sV2=879mm/sCu/Fe9.80.029Fe/Cu1.50.94Cu/Cu442.4Fe/Fe5144§2.2粘着磨损2021/7/22表面技术与摩擦学实验室22材料特性对粘着磨损的影响§2.2粘着磨损表2-5材料特性对粘着磨损的影响摩擦副销的磨损率套的磨损率摩擦因素mm3/(kg.mm)Cu/Ni1.32×10-52.36×10-61.7Al/Cu8.59×10-64.89×10-71.2Ag/Fe5

8、.20×10-85.79×10-80.92021/7/22表面技术与摩擦学实验室23晶粒尺寸对磨损的影响随着晶粒尺寸的增大磨损失重增加§2.2粘着磨损随着晶粒尺寸的减小磨损失重降低2021/7/22表面技术与摩擦学实验