磨料磨損課件

1、磨料磨損王勇1 磨料磨損王勇1 知識點總體預覽1.磨料磨損定義2.產(chǎn)生磨料磨損的情況3.磨料磨損過程實質(zhì)4.磨料磨損形成磨屑的機理5.磨料磨損分類（按磨損程度）6.影響磨料磨損的因素（重點、難點）2微分方程知識點總體預覽1.磨料磨損定義2微分方程1.磨料磨損定義 (1)、硬顆?；蛴驳谋砻嫱黄鹪谀Σ吝^程中引起固體表面材料脫落的現(xiàn)象，稱為磨料磨損。(2)、磨料磨損是最普遍的一種磨損形式，對采礦、鉆探、建筑、運輸與農(nóng)業(yè)等機械的有關零部件則是主要的磨損形式。(3)、據(jù)統(tǒng)計，工業(yè)中磨料磨損造成的損失約占總磨損損失的50%因此，減輕磨料磨損具有頭等重要的經(jīng)濟意義。3微分方程1.磨料磨損定義 (1)、硬顆粒

2、或硬的表面突起在摩擦過程中引2.產(chǎn)生磨料磨損的情況(1)零件在磨料介質(zhì)或含有磨料的介質(zhì)中工作，這是主要的磨料磨損領域，例如犁耙、掘土機鏟齒、鉆探機鉆頭、破碎機與球磨機的襯板等。水輪機葉片與船舶螺旋槳受水中泥砂的侵蝕也屬于磨料磨損(2)外來硬顆粒在兩摩擦表面之間運動所造成的。外界磨料可以是空氣環(huán)境中的塵土，也可以是因其他磨損形式脫落下來的磨屑。(3)摩擦副中硬表面的粗糙峰對軟表面起磨料作用。4微分方程2.產(chǎn)生磨料磨損的情況(1)零件在磨料介質(zhì)或含有磨料的介質(zhì)中(4)、第二種情況可稱為三體磨料磨損（圖3-19 a)，其他兩種情況屬二體磨損(圖3-19b).圖3-19 產(chǎn)生磨粒磨損的情況5微分方程(

3、4)、第二種情況可稱為三體磨料磨損（圖3-19 a)，其他磨料磨損過程實質(zhì)上是在外力作用下表面局部變形與斷裂的過程。硬顆粒在摩擦表面上受兩個力的作用，一個是垂直于表面的力，另一個是平行于表面的力。垂直力使磨料壓入表面，平行力使磨料在金屬表面上做切向運動，引起表面剪切變形、犁皺或切削。3.磨料磨損過程實質(zhì)6微分方程磨料磨損過程實質(zhì)上是在外力作用下表面局部變形與斷裂的過程。硬4.磨料磨損形成磨屑的機理(1)、微觀切削(塑性材料)磨屑從金屬表面的脫落是由于磨料的一次作用或多次作用的結果，有尖銳棱角的磨粒(包括硬表面的粗糙峰)被壓入表面較深，若其運動方向和棱角有利于像刀具一樣切削，則對金屬表面產(chǎn)生微觀

4、切削作用。7微分方程4.磨料磨損形成磨屑的機理(1)、微觀切削(塑性材料)磨屑從(2)、疲勞破壞（塑性材料）棱角較圓滑的磨粒壓入表面較淺，雖有切向相對運動，卻不能直接切削成屑而傾向于只把表面犁皺，在犁過的地方形成犁溝，溝內(nèi)材料被塑性變形推向溝的兩側，形成堆積隆起。在磨料的多次作用下，隆起的材料反復變形、硬化，最終疲勞斷裂形成磨屑。8微分方程(2)、疲勞破壞（塑性材料）棱角較圓滑的磨粒壓入表面較淺，雖(3)、脆性剝落(脆性材料或塑性很差的材料)對脆性材料或塑性很差的材料，磨屑則是由表面接觸區(qū)材料的脆裂與剝落而形成的。注：由于工作情況的多樣性，實際中可能由幾個磨屑形成機理構成一磨料磨損過程。9微分

5、方程(3)、脆性剝落(脆性材料或塑性很差的材料)對脆性材料或塑性5.磨料磨損分類（按磨損程度）10微分方程5.磨料磨損分類（按磨損程度）10微分方程6.影響磨料磨損的因素（重點、難點）(1)、材料與磨料的硬度比實驗表明任何金屬的磨料磨損取決于金屬硬度Hm與磨料硬度Ha的比值。(以結構鋼磨損為例)11微分方程6.影響磨料磨損的因素（重點、難點）(1)、材料與磨料的硬度 工程中會遇到各種礦物，每種礦物都具有其特征硬度。圖3-20示出礦物硬度對不同硬度金屬材料的磨損率的關系。大量實驗證明。任何金屬的磨料磨損取決于金屬硬度Hm與磨料硬度Ha的比值。磨損率按相對硬度可以分為三個區(qū)域(以圖中結構鋼的磨損曲

6、線為例)基本上，當Hm/Ha 0 . 8時金屬的磨損率迅速下降，達Hm/Ha=1.30時磨損率已很小。硬度比再大，對磨損率的降低效果已不顯著。12微分方程 工程中會遇到各種礦物，每種礦物都具有其特征硬度。圖3-2(2)、零件材料的物理一機械性能13微分方程(2)、零件材料的物理一機械性能13微分方程圖3-21示出蘇聯(lián)學者在固定磨料上試驗的結果。磨料是硬度Ha=22900MPa的剛玉砂布。(1)工業(yè)純金屬與退火鋼的耐磨性與材料的硬度成正比關系(圖3-21 a)(2)經(jīng)過熱處理的鋼，其耐磨性也與硬度成正比關系。鋼中含碳量越高，變化斜率也越大，而交點則表示該鋼退火狀態(tài)時耐磨性(圖 3-21 b).主

7、要結論是:14微分方程圖3-21示出蘇聯(lián)學者在固定磨料上試驗的結果。磨料是硬度Ha 硬度相同時，鋼的耐磨性隨含碳量和碳化物生成元素含量的增加而提高。在含碳量小于1%的范圍內(nèi)，鋼的耐磨性隨含碳量的增加而迅速提高，大致在含碳量為0 . 8 1% 時最佳，含碳量再增加，則耐磨性增加不大。這對低應力擦傷性及鑿削性磨料磨損都是適用的。含碳量相同，顯微組織不同的耐磨性也不同，其中以馬氏體鋼和大塊碳化物具有最高的耐磨性(對于受沖擊載荷時，則以碳化物細粒均勻彌散于基體為最佳)。 對于多相異質(zhì)材料，材料組織中含有與基體性能差別很大的彌散相時，這種材料的耐磨性也不能單獨用基體硬度來表征。鋼鐵中最常有的碳化物如Fe

8、3C和(Fe, Cr) 7C3等的硬度比基體硬度高得多，1975年Moore發(fā)表了這方面的試驗結果15微分方程 硬度相同時，鋼的耐磨性隨含碳量和碳化物生成元素含根據(jù)其他試驗與該表結果可得以下幾點結論。(1)基體和彌散相硬度在決定耐磨性方面都是重要的。(2)經(jīng)碳化物強化的材料，其耐磨性對磨料的粒度很敏感。表中諸材料對40目粒度燧石的相對耐磨性比對180目粒度者低得多。16微分方程根據(jù)其他試驗與該表結果可得以下幾點結論。16微分方程結論的具體解釋：(1)基體和彌散相硬度在決定耐磨性方面都是重要的，例如含3%C, 30%Cr和6 %Mn的鐵基表面耐磨堆焊材料對180目粒度的燧石有比冷激白口鑄鐵高很多

9、的耐磨性，它們的基體硬度相同，但前者的碳化物，約為磨料硬度的二倍。(2)經(jīng)碳化物強化的材料，其耐磨性對磨料的粒度很敏感。表中諸材料對40目粒度燧石的相對耐磨性比對180目粒度者低得多。這是因為碳化物顆粒尺寸大到足以阻礙磨粒壓入或當它至少有一個方向的尺分大于磨粒壓入深度時，材料的耐磨性大大提高。注：物理學定義為物料的粒度或粗細度，一般定義是指篩網(wǎng)在1英寸內(nèi)的孔數(shù)17微分方程結論的具體解釋：注：物理學定義為物料的粒度或粗細度，一般定義3.磨料特性 磨料磨損除受磨料的硬度影響外，還受磨料的強度、尺寸、尖銳度與數(shù)量等的影響。 一般，磨料磨損隨磨料的數(shù)量、尺寸和尖銳度的增大而增加。但磨料尺寸達到一定值后

10、，磨損量不再隨磨料大小變化18微分方程3.磨料特性 磨料磨損除受磨料的硬度影響外，還受磨料的4.沖擊磨料的磨損 含有硬固體顆粒的流體沖擊固體表面，表面受到硬顆粒的破壞，也屬磨料磨損。磨損率除與被磨材料的物理一機械性能及磨料特性有關外，還與顆粒的速度及速度方向與固體表面間的傾角(沖擊角)有關。19微分方程4.沖擊磨料的磨損 含有硬固體顆粒的流體沖擊固體表面，表5.表面粗糙度 對于軟一硬表面組成的摩擦副(如軸承一軸頸)，硬表面粗糙峰起磨料作用的關鍵因素是凸峰的尖銳度。20微分方程5.表面粗糙度 對于軟一硬表面組成的摩擦副(如軸承一軸頸課堂總結：1.磨料磨損定義2.產(chǎn)生磨料磨損的情況（3種）3.磨料磨損過程實質(zhì)（外力作用）4.磨料磨損形成磨屑的機理（3種）5.磨料磨損分類（3種）6.影響磨料磨損的因素（重點、難點）（5種）21微分方程課堂總結：1.磨料磨損定義21微分方程經(jīng)常不斷地學習,你就什么都知道。你知道得越多,你就越有力量Study Constantly, And You Will Know Everything. The More You