在设备运行过程当中,通常零部件与介质或零部件配副之间会互相接触并发生相对运动,不可避免地会产生摩擦而导致材料的磨损。随着现代工业技术的高速发展,因摩擦磨损造成的经济损失是十分惊人的。统计表明,世界上工业较发达的国家由于种种磨损情况而损耗的能源占三分之一之多,而我国每年仅仅对金属耐磨材料的消耗量都高达300万吨以上,若能将摩擦学理论较好的利用起来以防止和减轻材料的磨损,每年可节省大约150亿美元。2009年,我国在汽车行业因磨损而需报废的民用汽车约有900万辆,造成了极大的资源浪费和环境污染。因此,如果能有效的控制或减少磨损,其产生的经济效益是不可估量的。
对磨损进行合理的分类能够简化关于寻求控制磨损或提高耐磨方法的研究工作,按磨损表面破坏形式的不同可将磨损分为磨粒磨损、黏着磨损、腐蚀磨损、疲劳磨损等,对不同磨损方式的概念和特点等简述如下。
1.磨粒磨损在摩擦磨损过程中由较硬成分引起材料表面的损坏,致使材料脱落的现象,称为磨粒磨损。实际情况下易出现典型磨粒磨损现象的有挖土机铲齿、球磨机衬板等,其基本特征为磨损表面出现犁沟、条痕和沟槽等。它是最普遍的磨损方式,据统计,在生产中因其形成的损失约占全部磨损损失的50%以上。
2. 黏着磨损当摩擦副表面产生相对滑动时,因为固相焊合作用而形成黏着点,黏着点在切应力作用下发生变形以致开裂,因材料脱落而产生的磨屑发生了在表面间迁移的现象,称为黏着磨损。干摩擦条件下摩擦副高载荷运行时易出现黏着磨损现象,其基本特点为磨损表面出现擦痕、锥坑和粘附转移层等。茹着磨损在磨损失效中所占比例为15%。
3.腐蚀磨损摩擦副在相对滑动过程当中,接触表面材料与四周介质发生化学或电化学反应而引起的材料损失现象,称为腐蚀磨损。在介质或腐蚀气氛及高温条件下发生相对运动的零部件易出现腐蚀磨损现象,其基本特征为磨损表面出现腐蚀点坑、表面有氧化物腐蚀层。腐蚀磨损在磨损失效中所占比例为5%。
4.疲劳磨损两个发生互相滚动或滚滑复合运动的摩擦表面,由于交变接触应力的作用而产生疲劳剥落、点蚀或物质转移的现象,称为疲劳磨损。易发生典型疲劳磨损的零部件包括齿轮传动、滚动轴承等。其基本特征为磨损表面粗糙,出现点蚀剥落。疲劳磨损在磨损失效中所占比例为8%。
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