摩擦腐蚀基本知识

摩擦与润滑基本知识1. 摩擦产生的原因：当接触表面粗糙度较大时，接触表面凹凸不平处相互啮合，摩擦力的主要因素表现为机械啮合；当接触表面粗糙度较小时，两接触面的分子相互吸引，摩擦力的主要因素表现为表面分子的吸引力。

2. 根据物体的表面润滑程度，滑动摩擦可分为干摩擦、液体摩擦、界限摩擦、半液体和半干摩擦等。

2.1 干摩擦：在摩擦表面之间，完全没有润滑油和其他杂质，摩擦表面之间作相对运动时所产生的摩擦叫做干摩擦。

例如制动闸瓦与制动轮作相对运动时即产生干摩擦。

2.2 液体摩擦：在两个滑动摩擦表面之间，由于充满润滑剂，因而表面不发生直接接触，摩擦发生在润滑剂的内部，叫液体摩擦。

例如空气压缩机的主轴瓦。

2.3 界限摩擦：两个滑动摩擦表面之间由于润滑剂供应不足，无法建立液体摩擦，只能依靠润滑剂中的极性油分子在摩擦表面形成一层极薄的油膜，属于液体摩擦过渡到干摩擦的最后界限。

3. 零件磨损的主要形式：3.1 磨粒磨损：有硬质微粒进入摩擦表面间时，摩擦表面被硬粒切下或擦下切屑而形成的刮伤。

3.2 刮研磨损：由摩擦表面的微观不平度而发生的磨损，主要是较硬的一面对较软的一面形成切削。

3.3 点蚀磨损：表面上有重复的接触应力，在表面上引起微观裂痕，这些裂痕逐渐扩大，形成麻斑式的剥落。

3.4 胶合磨损：摩擦表面润滑油不足，当滑动速度较高、压强过大时，局部的摩擦变形热量和塑性变形热量，使较软的材料局部熔化，粘在另一表面上而被撕下来的磨损。

3.5 塑性变型：表面发生了塑性变形的一种摩擦。

3.6 金属表面的腐蚀：金属表面层氧化，变成松软多孔，易于脱落，丢失耐磨强度的状态。

实例一，摩擦的规律：同类纯金属间的摩擦因数比异类纯金属间和同类合金间的摩擦因数大得多。

4. 影响磨损的因素和减小磨损的途径4.1润滑：轴径与轴瓦建立液体摩擦的必要条件是a、合适的间隙配合，确保油膜形成；b润滑油充足，具备必要的压力和速度；c、轴径要有足够的转速；d、轴径与轴承配合表面的加工精度要适当；e、注油孔和油槽要设计在轴承承载区以外。

摩擦副反应
摩擦副在运动过程中，除了物理磨损外，还可能发生化学或电化学反应导致的腐蚀磨损。

这种现象通常称为“摩擦化学”的一部分。

在摩擦副中，两个相对运动的接触表面可能会发生以下几种类型的反应：
1.氧化磨损：摩擦过程中，金属材料与空气中的氧气接触，产生氧化层，该氧化层可能因机械作用而脱落，从而造成磨损。

2.特殊介质腐蚀磨损：当摩擦副处于特定介质（如酸、碱、盐溶液或其他化学物质）中时，这些介质可能会与金属表面发生化学反应，加速磨损过程。

3.气蚀磨损：在流体动力润滑条件下，局部压力降低至饱和蒸汽压以下时，液体瞬间汽化并形成气泡，随后气泡破裂对金属表面造成冲击和疲劳，伴随有化学物质的作用，加剧磨损。

4.电化学腐蚀：在存在电解质的情况下，摩擦副之间的电位差可能引发电化学反应，形成腐蚀电池，使得低电位区域的金属受到腐蚀，增加磨损。

因此，在设计和选择摩擦副材料时，需要考虑材料的耐磨性、耐腐蚀性和在特定工作环境下的稳定性，以减少因化学反应引起的磨损失效，并优化润滑策略以延缓腐蚀磨损的发生。

第一章摩擦.磨损.润滑及润滑剂概论摩擦、磨损、润滑的种类及其基本性质│润滑剂及其基本性能指标│润滑剂的种类一、摩擦.磨损.润滑的种类及其基本性质摩擦、磨损、润滑是一种古老的技术，但一直未成为一种独立的学科。

1964年英国以乔斯特（Jost）为首的一个小组，受英国科研与教育部的委托，调查了润滑方面的科研与教育状况及工业在这方面的需求。

于1966年提出了一项调查报告。

这项报告提到，通过充分运用摩擦学的原理与知识，就可以使英国工业每年节约510,000,000英镑，相当于英国国民生产总值的1%。

这项报告引起了英国政府和工业部门的重视，同年英国开始将摩擦、磨损、润滑及有关的科学技术归并为一门新学科--摩擦学（Tribology）。

摩擦学是研究相互作用、相互运动表面的科学技术，也可以说是有关摩擦、磨损及润滑的科学与技术统称为摩擦学（Tribology）。

科学地控制摩擦，中国每年可节省400亿人民币。

故改善润滑、控制摩擦，就能为我们带来巨大的经济利益。

中国工程院咨询研究项目《摩擦学科学及工程应用现状与发展战略研究》调查显示，2006年全国消耗在摩擦、磨损和润滑方面的资金估计为9500亿元，其中如果正确运用摩擦学知识可以节省人民币估计可达到3270亿元，占国内生产总值GDP的1.55%。

美国机械工程学会在《依靠摩擦润滑节能策略》一书中提出，美国每年从润滑方面获得的经济效益达6000亿美元。

1986年，中国的《全国摩擦学工业应用调查报告》指出，根据对我国冶金、石油、煤炭、铁道运输、机械五大行业的调查，经过初步统计和测算，应用已有的摩擦学知识，每年可以节约37.8亿元左右，约占生产总值（5个行业1984年的可计算部分）的2.5%。

润滑油的支出仅是设备维修费用的2%～3%。

实践证明，设备出厂后的运转寿命绝大程度取决于润滑条件。

80%的零件损坏是由于异常磨损引起的，60%的设备故障由于不良润滑引起。

中国每1000美元产值消耗一次性能源（折合石油）为日本的5.6倍，电力为日本的2.77倍，润滑油耗量为日本的3.79倍。

摩擦腐蚀测试方法嘿，朋友们！今天咱就来聊聊摩擦腐蚀测试方法。

这玩意儿啊，就好比是一场特殊的战斗，只不过战斗的双方不是人，而是各种材料和环境因素。

你想想看，材料在使用过程中，那可不得经常和其他东西摩擦啊。

就像咱走路，鞋底不就老是和地面摩擦嘛。

这一摩擦，要是材料质量不过关，那可就容易出问题啦，就跟咱走路走多了鞋底磨破了一个道理。

摩擦腐蚀测试，就是要看看这些材料能不能经得住这样的考验。

那怎么测试呢？这可得有一套专门的办法。

首先呢，得有个合适的试验装置，这就像是给这场战斗准备一个合适的场地。

这个装置得能模拟出实际使用中的摩擦情况，不能太简单了，不然测出来的数据没啥用呀。

然后呢，选择要测试的材料，这就是咱的“主角”啦。

把它放在装置里，让它开始接受摩擦和腐蚀的双重挑战。

这就好比让一个人去爬山，又要克服陡峭的山路，又要应对多变的天气。

在测试的过程中，可得时刻关注着材料的变化。

看看它表面有没有磨损呀，有没有出现腐蚀的迹象呀。

这就像咱关注自己的身体一样，要是有点不舒服就得赶紧想办法。

测试的时间也很关键哦！太短了可能发现不了问题，太长了又太浪费时间和资源。

这就跟做饭似的，火候掌握不好，饭菜就不香。

而且啊，不同的材料需要不同的测试方法呢。

就像每个人的性格不一样，对待的方式也得不一样。

有的材料可能比较脆弱，那就得小心点测试；有的材料很坚强，那就可以加大点难度。

摩擦腐蚀测试方法可真是个神奇的东西呀！它能帮我们找到那些真正耐用的材料，让我们在使用各种物品的时候更加放心。

你说要是没有这个测试方法，那我们用的东西说不定经常出问题呢。

想象一下，你买了双新鞋，没走几天鞋底就掉了，多烦人啊！或者汽车的零件没用多久就坏了，那多危险呀！所以说呀，摩擦腐蚀测试方法真的太重要啦！咱可得重视这个摩擦腐蚀测试方法，让它为我们的生活保驾护航。

让那些质量不过关的材料无处遁形，让我们用上真正好的东西。

这就是摩擦腐蚀测试方法的魅力所在呀！原创不易，请尊重原创，谢谢!。

金属加工润滑基础知识之一摩擦学金属加工润滑基础知识之一摩擦学摩擦学的三个方面：摩擦、磨损、润滑摩擦：相互接触的物体在相对运动时或具有相对运动的趋势时，接触面间发生阻碍相对运动的现象，称为摩擦。

所产生阻碍其相对运动的阻力称之为摩擦力。

特征：摩擦阻力、摩擦热量、材料磨损摩擦种类：（按摩擦副表面的润滑状态分类）1、干摩擦：在没有任何润滑剂的条件下，两物体表面间的摩擦。

2、液体摩擦：又称流体摩擦。

是发生在液体内部的一种摩擦现象，包括纯液体流动时的摩擦和液体将金属表面隔开时的摩擦。

一般来讲，这层液体的厚度在2微米以上。

3、边界摩擦：当固体表面不是被一层液体隔开，而是被一层很薄的吸附油膜隔开，或是被一层具有分层结构和润滑性能的边界膜隔开时的摩擦，称为边界摩擦。

这层膜的厚度一般在0.1-1微米以下。

4、混合摩擦：物体相对运动时，由于它的表面粗糙度不同，当凸起较高的部分发生边界摩擦时，凸起较低的部分处于液体摩擦状态或半液体摩擦中，当凸起较低的部分处于边界摩擦时，凸起较高的部分因挤压较剧烈会导致边界膜破烈，其表面直接接触发生局部干摩擦、半干摩擦。

磨损：定义：相互接触的物体在相对运动时，表层材料不断发生的损耗的过程，或者产生残余变形的现象。

磨损的三个阶段：磨合、稳定磨损、急剧磨损磨损的类型：1、粘附磨损：接触表面相对运动时，由于分子间的吸引力作用而产生粘附连接，致使材料从表面脱掉的磨损。

2、磨料磨损：接触表面相对运动时，由于硬质颗粒或较硬表面上的微凸体，在摩擦过程中的“梨削”“切削”“磨削”作用引起表面擦伤，表层材料脱落或分离出碎屑和其他磨粒。

3、疲劳磨损：两个相互作用的摩擦表面，由于表层材料疲劳，产生微观裂纹并分离出磨粒和碎片剥落，形成凹坑，造成磨损。

4、腐蚀磨损：摩擦副在第三介质的作用下发生的腐蚀磨损，比如：润滑油酸化变质产生的酸性油泥；手汗；潮湿空气中的氧、二氧化硫、硫化氢等等。

磨损的影响因素：1、润滑对磨损的影响（降低摩擦系数，液体润滑时能防止粘附磨损，洁净润滑能减少磨料磨损；有防锈性能的润滑剂能减少腐蚀磨损）2、材料性能对磨损的影响（材料的硬度和韧性；硬度决定表面抵抗能力，过高硬度易产生碎屑，产生磨料磨损。

微动摩擦腐蚀标准
微动摩擦腐蚀是指在微动摩擦条件下，由于局部振动或微小位移引起的接触表面之间的相对微动，从而导致摩擦表面的局部磨损和化学腐蚀现象。

这种现象通常发生在金属材料的接触表面，特别是在高温、高压和湿润环境下。

微动摩擦腐蚀的标准主要包括以下几个方面：
1. 测试方法标准，针对微动摩擦腐蚀现象，国际上制定了一些测试方法标准，如ASTM G77标准试验方法，用于评估材料在微动摩擦条件下的耐磨性能和抗腐蚀性能。

2. 材料标准，针对不同应用领域和环境条件，制定了一些材料的微动摩擦腐蚀性能标准，例如针对航空航天领域的材料，制定了一些相关标准以保证其在复杂的工作环境下的可靠性和耐久性。

3. 设备标准，针对微动摩擦腐蚀测试设备，也有相应的标准规范，用于确保测试设备的精度和可靠性，以获得准确的测试结果。

4. 行业标准，一些特定行业或领域也可能会制定微动摩擦腐蚀的行业标准，以指导相关产品的设计、制造和使用，确保其在特定
环境下具有良好的微动摩擦腐蚀性能。

总的来说，微动摩擦腐蚀标准涵盖了测试方法、材料、设备和行业等多个方面，旨在保证材料和设备在微动摩擦条件下具有良好的耐磨性和抗腐蚀性能，以满足不同工作环境的需求。

这些标准的制定和遵循有助于提高产品的质量和可靠性，促进相关行业的健康发展。

第三章 磨擦、磨损及润滑（一）教学要求掌握摩擦副分类及基本性质、磨损过程和机理及润滑的类型及润滑剂类型。

（二）教学的重点与难点摩擦副基本性质和典型磨损过程（三）教学内容§3—1 摩擦摩擦——两接触的物体在接触表面间相对滑动或有一趋势时产生阻碍其发生相对滑动的切向阻力，——这种现角叫磨擦磨损——由于摩擦引起的摩擦能耗和导致表面材料的不断损耗或转移，即形成磨损。

使零件的表面形状与尺寸遭到缓慢而连续破坏→精度、可靠性↓效率↓直至破坏润滑——减少摩擦、降低磨损的一种有效手段。

摩擦学（Tribology ）——包含力学、流变学、表面物理、表面化学及材料学、工程热物理学等学科，是一门边缘和交叉学科。

摩擦 内摩擦——发生在物质内部外摩擦——两个相互接触表面之间的摩擦接运动状态——摩擦 静摩擦——仅有相对滑动趋势时的摩擦动摩擦本节只讨论金属摩擦副的滑动摩擦根据摩擦面间存在润滑剂的状况，干摩擦 ——最不利滑动摩擦 边界摩擦（边界润滑） ——最低要求流体摩擦（流体润滑） ——如图3-1所示混合摩擦（混合润滑） ——最理想各种状态下的摩擦系数见表3-1，图3-2为摩擦特性曲线p v f /ηλ=-的关系。

一、干摩擦——两摩擦表面直接接触，不加入任何润滑剂的摩擦而实际上，即使很洁净的表面上也存在脏污膜和的氧化膜，∴实际f 比在真空中测定值小很多。

摩擦理论：①库仑公式 n f fF F =（n F —法向力）——至今沿用机理：②机械摩擦理论→认为两个粗糙表面接触时，接触点相互啮合，摩擦力为啮合点问切向阻力的总和，表面越粗糙，摩擦力就越大。

但不能解释光滑表面间的摩擦现象——表面愈光滑、接触面越大，f F 越大，且与滑动速度V 有关。

③新理论：分子—机械理论、能量理论、粘着理论—常用简单粘着理论：如图3-3所示，摩擦副真实接触面积Ar 只有表现接触面积A 的百分之一和万分之一，)10000~100/(A Ar =，∴接触面上压力很大，很容易达到材料的压缩屈服极限sy σ→产生塑性流动→接触面↑，∴n F ↑应力并不升高 ∴sy nF Ar σ= （3-1）接触点塑性变形后→脏污膜遭破坏，容易使基本金属产生粘着现象→产生冷焊结点→滑动时，先将结点切开，设结点的剪切强度极限为B τ，则摩擦力为B sy nB r f F A F τστ== （3-2） ∴金属摩擦系数syB n fF F f στ== （3-3） B τ 两接触金属中较软者的剪切强度——剪切发生在软金属站界面的剪切强度极限B f f B ττττ<<=,（脏污表面）——剪切发生在结点金属上 sy σ——较硬的基本材料的压缩屈服极限∵大多数金属sy B στ/很相近，∴f 很相近∴降低摩擦系数的措施：在硬金属基体表面涂覆一层极薄的软金属（使）sy σ取决于基体材料，B τ取决于软金属。

医疗器械腐蚀的主要原因及处理原则一、定义：金属（通常是铁）由于长期暴露在空气中发生了氧化反应，或者是被水中的氧元素侵蚀而生成红色氧化物的过程，称作为腐蚀。

二、种类：表面腐蚀、外来腐蚀、摩擦腐蚀、点状腐蚀和应力裂纹腐蚀。

（一）表面腐蚀1.概念及主要原因由于与湿气、冷凝水、血液残留或酸性/碱性液体长时间接触，而造成手术器械表层开始出现红色到红棕色，斑点状或片状腐蚀的现象通常称为表面腐蚀。

2.危害表面腐蚀如不做合适的处理则会进一步发展称为点状腐蚀和应力裂纹腐蚀。

3.处理原则清洁润滑（二）外来腐蚀1.概念及主要原因当生锈的器械或设备上的锈（硫松的氧化铁），通过各种途径接触到另一个没有生锈的器械表面时，凹凸不平、易吸收水分的氧化铁颗粒会在器械表面营造处一个潮湿的环境，不锈钢表面的氧化铬钝化层会因此收到破坏，从而使器械表面及内部开始形成新的腐蚀。

2.危害外来腐蚀如不做合适的处理则会进一步发展称为点状腐蚀和应力裂纹腐蚀。

3.处理原则清洁润滑或专业维修机构处理；更换（三）摩擦腐蚀1.概念及主要原因润滑不足或夹带杂物，导致其使用活动时金属面与金属面直接相互摩擦，从而造成金属面的严重磨损并损坏表面钝化层。

2.危害不做合适的处理则会进一步发展，并严重影响器械的正常使用（如手术剪无法正常剪切）。

3.处理原则初期——润滑保养；严重——专业处理。

（四）点状腐蚀1.概念及主要原因手术器械表面出现针孔状的黑色小洞。

2.危害易藏有细菌和细菌芽孢，因此存在卫生学的风险；降低器械的金属机械强度。

3.处理原则及时更换；原因排查（五）应力裂纹腐蚀1.概念存在有腐蚀情况（通常为点状腐蚀）的手术器械因为施加应力的原因，在原有的腐蚀点处出现裂纹或断裂的情况，称为应力裂纹腐蚀。

2.危害手术器械功能的完全丧失；术中器械残片的脱落。

3.处理原则必须立即更换，以避免在术中产生意外风险。

磨损基本类型
1．磨粒磨损：也简称磨损，外界硬颗粒或摩擦表面上的硬突起在摩擦过程中引起表层材料脱落的磨损。

（获得较高的磨粒磨损寿命的条件是材料表面硬度最少为磨粒硬度的1.3倍）
2.粘着磨损：又称胶合，当摩擦表面的轮廓峰在相互作用的各点处由于瞬时温升和压力发生“冷焊”后，在相对运动时，材料从一个表面迁移到另一个表面，便形成了粘着磨损，严重时会造成运动副咬死。

3.疲劳磨损：又称作点蚀，是由于摩擦表面材料微体积在交变的摩擦力作用下，反复变形所产生的材料疲劳所引起的机械磨损。

4．冲蚀磨损：流动的液体或气体中所夹带的硬质物体或硬质颗粒冲击零件表面所引起的机械磨损。

5．腐蚀磨损：摩擦表面材料所在环境的化学或电化学作用下引起的腐蚀，在摩擦副相对运动时所产生的磨损即为腐蚀磨损。

6．微动磨损：如果两接触表面宏观上是相对静止的，但是受环境的影响下，以小于100μm的振幅彼此做相对运动，这样的接触表面也会出现磨损，称其为微动磨损或微动腐蚀磨损。

是一种复合型磨损。

1。

摩擦副磨损腐蚀
定义和特点：摩擦副磨损腐蚀是摩擦副接触表面的机械磨损与周围环境介质发生的化学或电化学腐蚀的共同作用，导致表层材料流失的现象。

常发生在矿山机械，工程机械，农业机械冶金机械等接触部件或直接与砂，石，煤，灰渣等摩擦的部件，如磨煤机，矿石破碎机，球磨机，溜槽，振动筛等。

摩擦副的腐蚀机理：包括粘着腐蚀和磨料腐蚀
粘着磨损：粘着磨损又称咬合磨损，它是指滑动摩擦时摩擦副接触面局部发生金属粘着，在高的局部压力下焊合在一起，在随后相对滑动中粘着处被破坏，有金属屑粒从零件表面被拉拽下来或零件表面被擦伤的一种磨损形式。

类似于初中做的分子热运动实验
，在外界应力作用下，两个牙膏头会互相粘住，两块金属长时间挤压下还会互相渗透，这个时候一滑动，破坏可想而知。

磨料磨损：物体表面与硬质颗粒或硬质凸出物（包括硬金属）相互摩擦引起表面材料损失的现象称为磨料磨损。

磨料磨损机理是属于磨料的机械作用，这种机械作用在很大程度上与磨料的性质、形状及尺寸大小，固定的程度以及载荷作用下磨料与被磨材料表面的机械性能有关。

磨料磨损是最常见的，同时也是危害最为严重的磨损形式。

统计表明在各类磨损形式中，磨料磨损大约占总消耗的50%。

现实生活中，我们在防护金属上使用一层保护膜，保护膜如何被破坏？绝大多数都是依靠我们的机械磨损，只有磨掉了保护膜，其他的电偶腐蚀，点蚀，缝隙腐蚀，晶间腐蚀，选择性腐蚀才能发生，所以说，磨损腐蚀是最牛逼的。

磨蚀电化学
磨蚀电化学是指在摩擦和磨损过程中，溶液中的电化学反应对材料磨损的影响。

它是磨损机理中的一种特殊形式，涉及材料表面与电解质相互作用。

磨蚀电化学过程可分为两个主要方面：
1.电化学腐蚀：在磨损过程中，溶液中的电化学反应可能引
起材料的腐蚀。

腐蚀是指材料与电解质发生氧化还原反应，导致金属离子溶解出来。

这种腐蚀作用可以通过电流密度、电解质浓度和材料组成等参数来控制。

2.磨粒电化学：磨损过程中，磨粒的电化学行为也会对材料
的磨损产生影响。

磨粒是指在磨损过程中生成的小颗粒，
其在电解质中可以发生电化学反应。

这些反应可能导致材
料的电子转移和离子输运，从而影响表面的活性和摩擦特
性。

磨蚀电化学研究需要对电化学行为、溶液性质、材料特性和磨损机制等多个方面进行综合考虑。

通过实验测试、材料分析和电化学模型等手段，可以研究和理解磨蚀电化学的机理和规律。

磨蚀电化学的研究对于理解和控制磨损过程具有重要意义。

它可以帮助开发出更好的润滑材料、抗磨损涂层和表面改性技术，以改善材料的摩擦性能和使用寿命。

此外，磨蚀电化学的研究也为环境腐蚀和电化学腐蚀等领域提供了有益的理论基础。