磨損的介紹

　　磨損是摩擦的必然結(jié)果。在摩擦力作用下的整個(gè)過(guò)程中，發(fā)生一系列的機(jī)械、物理、化學(xué)的相互作用，以致機(jī)件表面發(fā)生尺寸變化和物質(zhì)損耗，這種現(xiàn)象稱(chēng)為磨損。磨損是決定機(jī)械壽命的重要因。
 

　　磨損率：?jiǎn)挝粫r(shí)間(或單位行程、圈數(shù)等)材料的損失量，稱(chēng)為磨損率。
 

　　耐磨性：是指材料抵抗脫落的能力。與磨損率成倒數(shù)關(guān)系。
 

　　在磨損過(guò)程中，由于磨屑的形成也是材料發(fā)生變形和斷裂的結(jié)果，所以靜強(qiáng)度的基本理論也基本適用于磨損過(guò)程分析。所不同的是，磨損是發(fā)生在材料表面的局部變形與斷裂，這種變形與斷裂是反復(fù)進(jìn)行的，具有動(dòng)態(tài)特征。一旦磨屑形成，該過(guò)程就轉(zhuǎn)入下一循環(huán)。這種動(dòng)態(tài)特征的另一標(biāo)志是材料表層組織經(jīng)過(guò)每次循環(huán)后總要變到新的狀態(tài)。所以由常規(guī)試驗(yàn)標(biāo)志的材料力學(xué)性能不一定能如實(shí)反映出材料耐磨性的優(yōu)劣。
 

　　材料的磨損除主要由力學(xué)因素引起外，在整個(gè)過(guò)程中材料還將發(fā)生一系列物理、化學(xué)狀態(tài)的變化。如因表面材料的塑性變形引起的形變硬化及應(yīng)力分布的改變，因摩擦熱引起的二次相變淬火、回火及回復(fù)再結(jié)晶，因外部介質(zhì)產(chǎn)生的吸附和腐蝕作用等都將影響材料的耐磨性能。
 

　　機(jī)件正常運(yùn)行的磨損過(guò)程如圖5.8-4所示，一般分3個(gè)階段，曲線(xiàn)上的各點(diǎn)斜率即為磨損速率。
 

　　1)跑合(磨合)階段  圖中OA階段。該階段隨著表面被磨平，實(shí)際接觸面積不斷增大，表層應(yīng)變硬化，磨損速率不斷減小。表面形成牢固的氧化膜，也降低了該段的磨損速率。
 

　　2)穩(wěn)定磨損階段  圖中AB段。該段的斜率就是磨損速率，為一穩(wěn)定值。實(shí)驗(yàn)室的磨損試驗(yàn)就是根據(jù)該段經(jīng)歷的時(shí)間、磨損速率或磨損量來(lái)評(píng)定材料耐磨性能的。大多數(shù)工件均在此階段服役，磨合得越好，該段磨損速率就越低。
 

　　3)劇烈磨損階段  圖中BC段。隨磨損過(guò)程的增長(zhǎng)，磨耗增加，摩擦副接觸表面間隙增大，機(jī)件表面質(zhì)量惡化，潤(rùn)滑膜被破壞，引起劇烈振動(dòng)，磨損重新加劇，機(jī)件快速失效。
 

圖5.8-4 磨損量與時(shí)間的關(guān)系示意圖