24材料摩擦磨损与防护
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钢丝绳穿洞防切割、磨损保护措施
钢丝绳穿洞防切割、磨损保护措施下载提示：该文档是本店铺精心编制而成的，希望大家下载后，能够帮助大家解决实际问题。
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摩擦与磨损
表面摩擦与磨损一、摩擦与磨损的定义摩擦的定义是:两个相互接触的物体在外力的作用下发生相对运动或者相对运动趋势时,在切相面见间产生切向的运动阻力,这一阻力又称为摩擦力。
磨损的定义是:任一工作表面的物质,由于表面相对运动而不断损失的现象。
据估计消耗在摩擦过程中的能量约占世界工业能耗的30%。
在机器工作过程中，磨损会造成零件的表面形状和尺寸缓慢而连续损坏，使得机器的工作性能与可靠性逐渐降低，甚至可能导致零件的突然破坏。
人类很早就开始对摩擦现象进行研究，取得了大量的成果，特别是近几十年来已在一些机器或零件的设计中考虑了磨损寿命问题。
在零件的结构设计、材料选用、加工制造、表面强化处理、润滑剂的选用、操作与维修等方面采取措施，可以有效地解决零件的摩擦磨损问题，提高机器的工作效率，减少能量损失，降低材料消耗，保证机器工作的可靠性。
二、摩擦的分类及评价方法在机器工作时，零件之间不但相互接触，而且接触的表面之间还存在着相对运动。
从摩擦学的角度看，这种存在相互运动的接触面可以看作为摩擦副。
有四种摩擦分类方式：按照摩擦副的运动状态分类、按照摩擦副的运动形式分类、按照摩擦副表面的润滑状态分类、按照摩擦副所处的工况条件分类。
这里主要以根据摩擦副之间的状态不同分类，摩擦可以分为：干摩擦、边界摩擦、流体摩擦和混合摩擦，如图2－1所示。
图2-1 摩擦状态1、干摩擦当摩擦副表面间不加任何润滑剂时，将出现固体表面直接接触的摩擦（见图2-1a），工程上称为干摩擦。
此时，两摩擦表面间的相对运动将消耗大量的能量并造成严重的表面磨损。
这种摩擦状态是失效，在机器工作时是不允许出现的。
由于任何零件的表面都会因为氧化而形成氧化膜或被润滑油所湿润，所以在工程实际中，并不存在真正的干摩擦。
2 、边界摩擦当摩擦副表面间有润滑油存在时，由于润滑油与金属表面间的物理吸附作用和化学吸附作用，润滑油会在金属表面上形成极薄的边界膜。
边界膜的厚度非常小，通常只有几个分子到十几个分子厚，不足以将微观不平的两金属表面分隔开，所以相互运动时，金属表面的微凸出部分将发生接触，这种状态称为边界摩擦（见图2-1b）。
24锭高速编织机使用说明书doc
24锭高速编织机使用说明书doc GSB-2型高速编织机使用说明书南洋电工第 1 页目录1.应用范围和技术参数------------------------------32.主要结构介绍------------------------------------3 2.1驱动和制动-----------------------------3 2.2编织运行模式---------------------------3 2.3收放线装置-----------------------------4 2.4放带装置-------------------------------4 2.5自动润滑系统---------------------------4 2.6.锭架-----------------------------------43.特别注意事项------------------------------------5 3.1开机前注意事项--------------------------5 3.2装配和检修时的注意事项------------------63.3机器的保养和维护------------------------64.编织机的调整和操作------------------------------6 4.1编织机的调整----------------------------6 4.2 控制器式编织机操作----------------------7 4.3触摸屏式编织机操作----------------------135.机器的润滑--------------------------------------17 5.1润滑脂和润滑油---------------------------17- 1 -GSB-2型高速编织机使用说明书南洋电工第 2 页5.2自动润滑系统------------------------------177.机器的搬运---------------------------------------178.机器的安装---------------------------------------189.备件目录表---------------------------------------1810.易损件目录表------------------------------------19附件1:编织节距齿轮选取表附件1:结构简图附件2:上锭结构图/上下锭标准件表/上锭零部件表附件3:下锭结构图/下锭零部件表附件4: 编织头结构图附件5: 输入轴部件图附件6: 输出轴部件图附件7: 牵引部件图附件8: 机座部件图附件9: 主传动部件图附件10: 叉车工作图附件11: 机器安装基础图附件12: 电气原理图注意1(本说明书中的结构说明及技术参数适用于标准配置型GSB-2型高速编织机。
机械密封使用中常见损坏及防护措施
机械密封使用中常见损坏及防护措施机械密封是流体机械中重要的连接与密封件，广泛应用于化工、石化、矿业、电力、制药等行业。
机械密封是流体传动的关键部件之一，它大大影响设备的寿命和效率。
然而，在机械密封使用过程中，常见的损坏现象仍然比较常见，严重影响了机械密封的使用寿命和稳定性。
本文将讨论常见的机械密封损坏及防护措施。
损坏原因和分类机械密封常见的损坏原因主要是以下四个方面：1. 胶面损伤：是由于润滑不良、过度密封、摩擦副材料不合适、胶面形状与轴或底盘不匹配等情况造成的。
2. 泄漏：是机械密封损坏的重要原因，泄漏发生的主要原因是密封环或O型圈接触面不平整、弹性变形不良、材料老化和磨损等。
3. 动环或固环毁损：长时间使用或使用环境较差，动环或固环基性能就会受到损伤，导致机械密封损坏。
4. 悬挂件损伤和损坏：机器运行时，所产生的振动和冲击力会对机械密封产生影响，从而损坏悬挂件和保护环，使机械密封失效。
机械密封损坏分类主要有以下几种：1. 磨损：机械密封在使用过程中，长时间的研磨和磨损会对密封件产生一定影响，从而产生泄漏现象，并且也会造成机械密封寿命的缩短。
2. 漏油：机械密封在长期使用中，由于密封剂耐受力有限，恶劣的工作条件也会对密封剂产生负面影响，导致机械密封漏油现象。
3. 出现异响：由于摩擦等原因，机械密封容易发出异响，影响使用。
防护措施1. 提高密封压力和密度：确保机械密封有充足的密封压力，使密封面始终与轴对齐，杜绝泄漏现象。
2. 合适的材料选择：机械密封材料要选择有适应性的材质，确保其抗磨损、耐腐蚀、耐高温高压等性能。
3. 加强润滑：保证密封剂或密封水油的充足，降低机械密封的摩擦系数。
4. 挂篮防护：对机械密封进行挂篮防护，减少设备的摇晃程度，降低机械密封的损坏率。
5. 定期检测和维护：机械密封长期运行，存在一定的磨损和老化情况，定期的检测和维护可以减少机械密封的损坏率。
6. 合理的设计和安装：对于不同的设备，需要根据不同的要求来设计和安装机械密封，确保其密封性能和寿命。
轴承微动磨损及其防护措施
轴承微动磨损及其防护措施
第九篇
第一章
轴承微动磨损
第一章
轴承微动磨损
第一节
微动摩擦学的基本概念和实例
一、 基本概念
为区别于传统的滑动和滚动， 微动 （ !"#$$%& ’） 指的是二个接触表面发生极小幅度的相 对运动， 它通常存在于一个振动工况 （如发动机运转、 气流波动、 热循环应力、 疲劳载荷、 电磁震动、 传动等） 下的 “近似紧固” 的机械配合件之中， 一般其位移幅度为微米量级。相 应地， 微动摩擦学是研究微动运行机理、 损伤、 测试、 监控、 预防的学科。然而， 望文生义， 微动摩擦学经常被大家误解为一门非常特殊、 狭窄的学科， 而且由于接触表面没有宏观 的相对运动， 微动现象从设计、 使用过程、 失效分析及维修几乎未被大家认识， 更谈不上 重视。因此， 在失效分析中， 一般只强调材料质量、 强度、 磨损等问题， 极少将配合面的微 动摩擦作为考虑的一个因素。其实， 微动在工程实际中普遍存在， 涉及到学科如机械、 材 料、 力学、 物理、 化学甚至生物医学、 电工等也相当广泛。因此， 其普遍性、 复杂性和研究 难度都远远超过常见的滑动和滚动摩擦。 微动可以造成接触表面摩擦磨损， 引起构件咬合、 松动、 功率损失、 噪声增加或污染 源形成等； 微动也可以加速疲劳裂纹的萌生和扩展， 使构件的疲劳寿命大大降低。 按不同的相对运动方向， 实际的微动现象十分复杂， 根据简单化的球( 平面接触模型， 微动可分为四类基本运行模式 （如图 ) * + * + 所不） ： 或称平移式微动， 这 ! 切向式微动， 是最普遍的微动方式； "径向式微动； #滚动式微动； $ 扭动式微动。后面三种微动形式 ・ /.-, ・
图!"#")
第六章 材料的磨损解读
6.5.1 实验室试验的原理
1)
2)
3)
4)
5) 6)
耐磨试验在摩擦磨损试验机上进行，种类很多，代表性的： 销盘式磨损试验机，是将试样加上载荷压紧在旋转圆盘上，该 法试验速度可调，精度较高； 环块式磨损试验机，试样在圆环外表面做摩擦运动； 往复运动式磨损试验机，试样在静止平面上往复运动，可评定 导轨、缸套与活塞环等摩擦副的耐磨性； 滚子式磨损试验机，可测定材料在滑动、滚动、滚动和滑动复 合摩擦及间歇接触摩擦情况下的磨损； 砂纸磨损试验机，对磨材料为砂纸，简单易行； 快速磨损试验机，旋转圆轮用硬质合金制造，能较快测定材料 的耐磨性，也可测定润滑剂的摩擦及磨损性能。
6.1.1 摩擦 定义：两个相互接触的物体或物体与介质之 间在外力作用下，发生相对运动，或者具有 相对运动的趋势时，在接触表面上所产生的 阻碍作用称为摩擦。这种阻碍相对运动的阻 力称为摩擦力。
6.1.1.1 摩擦力
摩擦力的方向总是沿着接触面的切线方向，跟物体
相对运动方向相反，阻碍物体间的相对运动。 摩擦力(F)与施加在摩擦面上的法向压力(P)之比称
＊减小零件使用时的磨损是我们学习材料磨损性能的最终目的。
薛群基院士
从事润滑失效研究，现为兰州化学物理研究所所 长，固体润滑国家重点实验室学术委员会主任，亚洲 摩擦学理事会主席，是我国材料摩擦学和摩擦化学领 域的主要学术带头人之一
6.1.2 摩损 定义：磨损是在摩擦的作用下，发生在材料 表面的局部反复进行的变形与断裂。
为摩擦系数，以μ表示，即μ=F/P。
μ静 μ μ动
μ静 ＞μ动
6.1.1.2 摩擦的分类 按照两接触面运动方式的不同，可以将摩擦 分为： ①滑动摩擦：指的是一个物体在另一个物 体上滑动时产生的摩擦。 ②滚动摩擦：指的是物体在力矩作用下， 沿接触表面滚动时的摩擦。
(完整版)修订版材料腐蚀与防护(修订版)
第一章绪论重点1. 金属的腐蚀:：金属腐蚀后失去其金属特性，往往变成更稳定的化合物。
金属腐蚀是普遍存在的一种自然规律，是不可避免的自然现象。
2. 均匀腐蚀速度的评定重量法g/(m2•h)深度法mm/ a容量法电流密度法目录P9 腐蚀的定义P10-11 腐蚀的过程及特点P13 腐蚀的危害P18-20 腐蚀的防护方法：隔离控制、热力学控制、动力学控制P29-30 按腐蚀机理分类：化学腐蚀、电化学腐蚀、物理腐蚀P31-38 按腐蚀形态分类：全面腐蚀、局部腐蚀、应力腐蚀P39 按材料类型分类：金属材料、非金属材料P41 腐蚀速度的评定P42-49 均匀腐蚀的评定：重量法、深度法、容量法、电流密度表征法第二章金属腐蚀电化学理论基础重点1. 电极系统：一个有电子导体相和离子导体相组成的，有电荷通过相界面在两个相之间转移的系统。
2. 电极反应：在电极系统中伴随着两个非同类导体之间的电荷转移而在两相界面上发生的化学反应。
3. 阳极反应：从还原体的体系向氧化体的体系转化（失电子）阴极反应：从氧化体的体系向还原体的体系转化（得电子）4. 绝对电极电位：金属电极板浸入其盐溶液中，电子导体相（金属）与离子导体相之间的内电位差称为电极系统的绝对电极电位，用Φ表示。
相对电极电位：研究电极与参比电极组成的原电池电动势称为该电极的相对（电极）电位，用E表示。
5. 双电层结构：金属极板表面上带有过剩负电荷；溶液中等量正电荷的金属离子受负电荷吸引，较多地集中在金属极板附近，形成所谓双电层结构。
6. 原电池与腐蚀电池的区别：原电池将化学能转化为电能，对外界做实际有用功，都十点吃由化学能转换为热能，做的实际有用功为0，，即腐蚀电池只能导致金属材料破坏而不能对外界做有用功的短路原电池。
7. 化学位，单位摩尔数的物质M加入到相P所引起的吉布斯自由能的变量电化学位：将单位摩尔的正离子Mn+移入相P时，引起的吉布斯自由能变化8. 平衡绝对电极电位的计算9. 相对电极电位和电动势10. 标准电位E⦵：电极反应的各组分活度(或分压)都为1，温度为25o C时，压力为1 atm 时的平衡电位Ee等于E⦵，E⦵称为标准电位。
多功能摩擦磨损试验机安全操作及保养规程
多功能摩擦磨损试验机安全操作及保养规程1. 引言多功能摩擦磨损试验机是一种广泛应用于材料测试领域的实验设备。
为了确保试验机的正常运行和操作人员的安全，本文将介绍多功能摩擦磨损试验机的安全操作规程和保养注意事项。
2. 安全操作规程2.1 操作前准备在操作多功能摩擦磨损试验机之前，操作人员需要做好以下准备工作：•确保试验机处于稳定的工作状态，无任何异常情况。
•准备好所需的试验样品和试验润滑剂，并检查其完整性和质量。
•穿戴合适的作业服装，佩戴个人防护装备，如安全眼镜、手套等。
•关注试验机所在的工作区域是否整洁，移除杂物和障碍物。
2.2 操作步骤操作人员应按照以下步骤进行多功能摩擦磨损试验机的操作：1.首先，打开试验机的电源开关，并等待试验机完成自检程序。
2.在试验机的控制面板上设置所需的试验参数，如加载力、转速等。
3.将试验样品或试验夹具正确安装到试验机上，并确保固定牢固。
4.在试验机上设置试验润滑剂的供应通道，并确保润滑剂的供应充足。
5.手动转动试验机，观察试验装置是否运行平稳，未发生异常或异响。
6.根据试验要求，启动试验机的自动测试程序或手动控制装置进行试验。
7.在试验过程中，观察试验机运行状态和试验样品的反应，随时记录测试数据。
8.注意：试验过程中禁止将手指或其它物体伸入试验机内部，以免造成伤害。
9.试验完成后，关闭试验机的电源开关，并进行必要的数据分析和记录。
2.3 紧急情况处理在紧急情况下（如试验机发生异常、样品脱落等），操作人员应立即采取以下措施：1.首先，关闭试验机的电源开关，切断供电电源。
2.如果有烟雾、火焰或其他危险物产生，立即启动紧急停止装置并报警。
3.针对具体情况，采取必要的紧急救援措施，并及时报告相关负责人。
3. 保养规程为了保证多功能摩擦磨损试验机的正常运行和延长使用寿命，操作人员需要注意以下保养事项：3.1 清洁与维护定期对试验机的外部进行清洁，并确保仪器表面无尘、无污渍。
概述水力机械磨损与防护措施
概述水力机械磨损与防护措施水力机械是指以水为能源，转化水能为机械能的设备，主要包括水轮机、水泵、闸门等。
水力发电是一种清洁、可再生的能源，具有重要的经济和环境效益。
随着水电站的逐年投入运行，水力机械的磨损问题也日益突出，需要采取有效的防护措施。
一、水力机械磨损原因及分类水力机械在运行过程中因受到多种因素的影响而产生磨损。
主要原因包括：1、水流的强化冲蚀作用：水流的高速冲蚀会使得机械表面物质脱落，形成气蚀、疲劳磨损等现象。
2、颗粒物的冲刷作用：水中含有颗粒物，其撞击机械表面也会产生磨损。
3、材料的本身的磨损：机械部件在高速摩擦下，材料的强度和韧性可能会不断下降，造成自身的磨损。
根据磨损形式和程度，可以将水力机械的磨损分类为以下几种：1、表面磨损：即机械部件表面产生的划伤、刻痕等磨损现象。
2、气蚀磨损：即由于水中气液混合产生的气体冲蚀机械表面，形成的磨损现象。
3、疲劳磨损：由于机械部件长时间的高速摩擦和受力，形成的磨损现象。
4、腐蚀磨损：由于机械部件长时间暴露在水中，受到水中化学物质腐蚀而产生的磨损现象。
为了延长水力机械的使用寿命、保证生产安全，需要采取有效的防护措施：1、表面防护由于水力机械进行水力作用，长时间暴露在水面上，其表面容易受到强烈的水流冲击和颗粒物的冲刷，从而导致表面磨损的产生。
采取表面防护措施可以有效的减轻表面磨损。
（1）涂层防护涂层防护即在机械表面覆盖一层专用的防护涂层，增加材料的抵抗能力。
例如：橡胶、聚合物等。
（2）电解沉积防护电解沉积防护通过将活性金属离子沉积在金属表面上，形成一层致密、均匀的防护膜，增加材料的耐腐蚀性能。
2、材料防护机械部件所采用的材料的质量和性能直接影响其防护效果。
（1）耐磨材料选择高硬度、高韧性的材料可以降低磨损率，例如: 方铁、高锰钢、不锈钢等。
水流中含有大量的氧化物和盐类等腐蚀性物质，选择具有高耐腐蚀性和较高抗疲劳性的材料可以减少腐蚀性磨损，例如：不锈钢、镍基合金等。
概述水力机械磨损与防护措施
概述水力机械磨损与防护措施水力机械是利用水流能量从而转换为机械能的装置，广泛应用于水电站、水泵站、水利灌溉和城市供水等领域。
长期运行中水力机械不可避免地会出现磨损现象，严重影响设备的性能和寿命。
本文将从水力机械磨损的原因、类型和防护措施等方面进行概述，并提出相应的建议和解决方案。
一、磨损原因1. 液体冲蚀磨损液体冲蚀磨损是水力机械常见的一种磨损形式，主要是由于水流中悬浮的泥沙颗粒对设备表面的冲刷磨损，通常发生在水泵、水轮机叶轮和导叶等部件上。
特别是在河流水电站、灌溉渠道和污水处理装置中，冲刷磨损更加严重。
2. 磨粒磨损磨粒磨损是由于机械设备内部存在颗粒物质，随着水流或机械运动，在设备表面不断磨损，进而导致设备的表面形成磨损凹坑。
这种磨损主要发生在水泵、阀门和管道内部。
3. 疲劳磨损水力机械在长期运行过程中，受到高速水流和持续不断的压力冲击，设备表面易产生疲劳裂纹，从而引起疲劳磨损。
特别是在水轮机轴承和密封环等部位，疲劳磨损十分常见。
4. 腐蚀磨损腐蚀磨损主要是由于水流中存在的化学物质对设备表面的腐蚀作用，如氧化铁、氯化物等。
腐蚀后的设备表面失去原有的光洁性并且附着物质，导致设备磨损性能下降。
以上几种水力机械磨损的原因，都会直接影响设备的性能和寿命，因此需要采取相应的防护措施和维护保养。
二、磨损类型水力机械磨损的类型多种多样，主要包括表面磨损、疲劳磨损、腐蚀磨损、冲蚀磨损等。
1. 表面磨损表面磨损是水力机械表面因受外力（如水流、颗粒物质、化学物质等）作用而导致的磨损现象，主要表现为表面凹坑、磨损痕迹和表面失去光洁。
三、防护措施1. 表面保护采用耐磨涂层或耐磨材料覆盖设备表面，以增加设备表面的硬度和耐磨性。
对水泵叶轮、导叶和水轮机叶片等部件采用涂覆耐磨涂层，能够有效地提高设备的抗磨损性能。
2. 流体动态压力润滑通过改善水力机械设备内部的流体动态压力系统，降低设备运行时的摩擦磨损。
采用油润滑、水润滑或润滑膜等方式，有效减少设备的摩擦磨损。
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损， ❖带走摩擦热， ❖去除摩擦表面的污染物或磨损产物， ❖保护摩擦表面不受腐蚀等。
１.流体润滑
❖固体摩擦表面之间靠一层充分厚的粘性流 体膜进行润滑，叫流体润滑。
❖在流体润滑状态下，摩擦表面并不直接接 触，而是两表面间的粘性流体分子之间发 生内摩擦。
❖流体润滑的条件是在摩擦表面之间维持 一层足够厚度的流体润滑膜，因此流体 膜内必须存在压力，足以平衡外载荷。
材料表面层原子形成应力场而具有很高的 吸引力，因此，表面会吸附空气、水分和 各种有机物的分子，并被它们所覆盖。
被吸附到表面的活性物质会向表面的裂纹 中渗透，升高裂纹尖端应力，使裂纹进一 步向深处扩展，导致表面强度下降。
（４）污染层： 一般在吸附层的表面还存在污染层，主要
由环境中微粒的沉积及磨损碎屑组成。
所造成的损伤。
（４）腐蚀磨损： 同时受到腐蚀和磨损的综合作用下的材 料表面损伤叫腐蚀磨损。
❖氧化磨损 ❖特殊介质腐蚀磨损
（５）冲蚀磨损： 材料表面受到细小而松散的流动粒子冲 击时而出现的一种磨损形式。 粒子的直径一般小于1mm，冲击速度在 550m/s以下。
（６）微动磨损： 两固体接触表面上因出现周期性小幅振 动所造成损伤的一种特殊的磨损方式。
摩擦痕迹(350X)
一.固体的表面特点与表面的相互接触
固体的摩擦发生在表面，而任何固体表面都 不是完全光滑的。由于切削刀痕、材料的 塑性变形、加工时振动的存在，使零件表 面存在凸凹不平与形状误差，这种表面轮 廓对其摩擦学特征有重要的影响。
１.固体表面的几何形状 零件表面的真实几何形状是由表面形状偏差
磨损主要是微凸体接触区域受损而引起 的，通常发生在重载、高速，特别是产 生大量摩擦热的运动副中。
粘着一剪断一转移一再粘着
举例： 1、真空中洁净的硬钢压在黄铜块上后分开，用 高倍显微镜观察，明显看到分散的黄铜粒嵌 在钢表面。
2、黄铜圆销在旋转的钢制圆盘上滑动，可看到 钢盘表面被涂抹上一层黄铜。如果用显微镜 观察可看到分散的转移特性。
（４）混合摩擦： 介于上述各摩擦之间，即接触表面间同时 出现干摩擦、边界摩擦和流体润滑摩擦的 一种混合摩擦状态。 这是生产实际中最常见的一种摩擦状态。
三、磨损
机械零件磨损的特性
跑合 稳定磨损 剧烈磨损
磨
b
损
a
量
o
时间
磨损的三个阶段
１.磨损过程中摩擦表面的变化
在摩擦过程中，两个物体的表面微凸体相 互接触处会发生弹性变形或塑性变形过程 ，此过程将伴随一连串的物理、化学及机 械性能的变化。
形使其结构发生变化，晶粒细化，形成 变形层。 变形层一般可达几十微米，粗加工时可 深达几百微米。变形层由于硬化作用而 具有较高的硬度。
（２）氧化层： 新加工的零件表面在大气中会很快氧化，在
几秒钟内形成厚度为1~10nm氧化层，高温时 氧化层的形成速度更快。 氧化层的性质与整体材料的性质截然不同。
（３）吸附层：
五、常见的减少磨损的方法
主要办法： ❖改善设计，提高加工和装配质量； ❖使用良好的润滑剂； ❖采用高耐磨材料； ❖对材料进行表面处理。
常用的减少磨损的表面处理方法： 1．电镀：镀铬 2．表面喷涂和堆焊耐磨材料：合金或复合
陶瓷 3．化学热处理 （1）磷化处理 （2）软氮化
（3）低温渗硫：FeS和FeS2 （4）渗碳与渗硼 （5）化学气相沉积：CVD （6）离子注入：钼离子、硫离子、氮离子
微动磨损主要发生在相对静止的摩擦副 表面，两接触表面无宏观相对运动，只 是在外界变载荷影响下存在微小振幅的 相对震动而引起的磨损。
３.影响磨损的因素
（１）服役条件的影响 ❖载荷：
随载荷增加，实际接触面积增大，摩擦力 增大，摩擦热增加，损伤加速。
❖速度：
若滑动速度的增加未引起摩擦表面温度 的激增，则随滑动速度的增加，摩擦时 间减少，材料来不及变形，从而使磨损 量减少。
（１）表面微裂纹的生成及其破坏作用：
在摩擦过程中，在摩擦表面微凸体区域的 接触应力与温度很高，在该区域的组织发 生变化或熔化。因此在重复性机械应力和 热应力作用下，材料表层将产生微观裂纹 ，并向内部延伸，在某个深度处连接起来 ，最终导致材料从表面上脱落下来。
（２）化学反应过程： 在磨损过程中，磨损过的新鲜材料表面会 与空气和周围介质形成化合物薄膜。
磨料磨损
点蚀
剥层磨损
胶合
疲劳磨损
凿削式擦伤
腐蚀或氧化磨损
微动磨损
电腐蚀磨损
表面破坏方式和磨损机理关系简图
（１）疲劳磨损：
两表面在相对滚动或滑动过程中，在外载 荷引起的交变接触应力作用下，使裂纹在 被磨面的表面或次表面形成、扩展并连通 ，最后剥离下来，形成点蚀或剥落。
（２）粘着磨损： 粘着磨损是指两个相对运动的表面发生 相互焊合，在相互运动过程中焊合表面 产生撕裂而发生的磨损。
B
微凸体互嵌——微凸体不发生变形就 不能产生运动
二.摩擦
定义：两个接触的物体在相互运动过程中 所发生的阻力。 摩擦的大小一般用摩擦系数μ表示，其值等 于摩擦力F（切向力）与法向力N（载荷） 的比值，即μ=F/N。
１.摩擦机理
简单粘着理论：当固体表面相互压紧时，它 们仅在微凸体的顶端相互接触。由于实际接 触面积很小，接触点处的应力往往很高，因 此，接触点处首先开始发生弹性变形，进而 发生塑性变形。 材料的塑性变形使接触面积不断增大，一直 到实际接触面积增至恰好支撑外载荷为止。
A=N/σsy
A—实际接触面积 σsy—材料的压缩屈服极限 N—法向载荷
此式表明摩擦表面的实际接触面积与法向 载荷成正比。
摩擦力：F粘着=Aτb F=Nτb/σsy
摩擦系数可表示为：μ=F/N=τb/σsy
简单粘着理论说明两条摩擦定律：即摩擦 系数与名义接触面积无关；摩擦力和载荷 成正比。
２.摩擦的分类
❖分为流体动压润滑和流体静压润滑。
２.边界润滑
❖如果摩擦表面粘性流体润滑剂的压力不 足以平衡外载，流体膜的厚度减少到分 子级大小，形成流体膜，在一定程度上 起保护摩擦表面的作用，这种摩擦状态 叫做边界润滑。
❖边界膜的厚度很薄，摩擦表面的形貌和 表面性能对润滑状态有很大影响，边界 润滑的摩擦系数高于流体动压润滑，但 比干摩擦的摩擦系数低。
按摩擦副的运动形式可分为滑动摩擦和滚 动摩擦； 按摩擦副的运动状态可分为静摩擦和动摩 擦； 按表面的摩擦状态可分为干摩擦、流体摩 擦、边界摩擦和混合摩擦。
（１）干摩擦： 既无润滑又无湿气的摩擦为干摩擦。 这种摩擦一般发生在制动器、摩擦传动 及纺织、食品、化工机械的部件。 在这些摩擦中，考虑到污染和安全问题 ，润滑剂不允许使用。
表面形貌轮廓
微凸体
中线：实体面积=空间面积
Zi
m
m
x 样品长度l
空间
实体
２.材料表面组织结构与物理化学力学性质
零件表面层的组织结构及物化性质与整体材料 不同，导致其与整体材料的力学性质不同。
普通脏污层 吸附层
氧化层 贝氏层 严重变形层
轻度变形层
金属表层的组成
（１）变形层： 切削加工的零件表面由于材料的塑性变
３.润滑材料
（１）液体润滑剂： 矿物油，合成油，水基液体
（２）固体润滑剂： 主要应用于超高温、超低温、超高速、超 高压、高真空等超出润滑油或润滑脂使用 极限的情况下。有石墨、二硫化钼、软金 属等
（３）润滑脂： 润滑脂是由润滑液体稠化而成的、具有 可塑性的润滑剂，在低载荷时，呈固体 性质；当超过某临界负荷时，能够像液 体那样流动。 凡士林。
在磨损过程中，由于温度与压力很高，处 在该区域的润滑介质或摩擦副材料中可能 会分离出氢、碳等原子，材料的表层原子 与这些原子反应而使自身的脆性增加。
（３）润滑剂的作用： 润滑剂决定着磨损的程度。 润滑剂可减少摩擦与降低磨损，但有时 润滑剂渗入材料表面的微裂纹中，由于 楔挤作用可促使裂纹扩大，从而使表面 材料破裂脱落。
（４）摩擦表面间材料的转移：
在摩擦过程中，材料会从一个材料表面 转移到另一个材料表面，通常是塑性大 的材料由于粘着作用而转移到较硬的材 料表面而发生磨损。
２.磨损的分类
按机理一般分为：
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
表面损坏方式
磨损机理
轻微磨损
粘着磨损
严重磨损
（２）边界润滑摩擦：
相对运动的两表面被很薄的润滑膜隔开 （0.1~1.0×10-3mm），边界膜的存在可 使摩擦系数降低2~10倍，并使表面磨损 显著减少。
（３）流体润滑摩擦：
摩擦表面完全被润滑膜隔开，靠润滑膜 的压力平衡外载荷。
在流体润滑中，摩擦阻力取决于润滑剂 的内摩擦（粘度），这种摩擦状态具有 最小的摩擦系数，在节能、延长寿命和 减少磨损等方面都是最理想的。
若滑动速度增加使摩擦副表面急剧升温 而软化，则会料表面的硬度降低，使实际 接触面积增加，导致粘着磨损倾向上升，当 温度升到一定程度后，将使接触表面局部熔 化焊合，使粘着磨损急剧增加。
温度升高导致摩擦副表面间润滑油氧化甚至 失效，也会加剧磨损。
在高温的服役条件下，应选择石墨、二氧化 钼作为润滑剂。
❖表面粗糙度： 表面越粗糙，摩擦阻力越大，摩擦系数 也越大，摩擦就愈严重。 但表面太光滑又会使接触面积增加和表 面的储油能力下降，从而使磨损增加。 通常许多带有凹沟的平滑表面的耐磨性 较好。
❖表面污染层与润滑膜： 表面污染层在摩擦过程中可降低接触表 面间的粘着倾向，起到减磨润滑作用。 但是，若污染层中含有硬颗粒时，则会 使磨料磨损加剧。
3、巴克莱用单晶体碳化硅与各种金属相摩擦， 第一组球形碳化硅滑块在金属平面滑动；
第二组球形金属滑块在碳化硅平面滑37 动。
（３）磨粒磨损： 硬的颗粒对表面上硬的微凸体在摩擦过 程中引起的材料损失，称为磨粒磨损。 磨粒磨损实质上是材料表面在磨粒作用 下发生塑性变形和断裂的过程。
１.流体润滑
❖固体摩擦表面之间靠一层充分厚的粘性流 体膜进行润滑，叫流体润滑。
❖在流体润滑状态下，摩擦表面并不直接接 触，而是两表面间的粘性流体分子之间发 生内摩擦。
❖流体润滑的条件是在摩擦表面之间维持 一层足够厚度的流体润滑膜，因此流体 膜内必须存在压力，足以平衡外载荷。
材料表面层原子形成应力场而具有很高的 吸引力，因此，表面会吸附空气、水分和 各种有机物的分子，并被它们所覆盖。
被吸附到表面的活性物质会向表面的裂纹 中渗透，升高裂纹尖端应力，使裂纹进一 步向深处扩展，导致表面强度下降。
（４）污染层： 一般在吸附层的表面还存在污染层，主要
由环境中微粒的沉积及磨损碎屑组成。
所造成的损伤。
（４）腐蚀磨损： 同时受到腐蚀和磨损的综合作用下的材 料表面损伤叫腐蚀磨损。
❖氧化磨损 ❖特殊介质腐蚀磨损
（５）冲蚀磨损： 材料表面受到细小而松散的流动粒子冲 击时而出现的一种磨损形式。 粒子的直径一般小于1mm，冲击速度在 550m/s以下。
（６）微动磨损： 两固体接触表面上因出现周期性小幅振 动所造成损伤的一种特殊的磨损方式。
摩擦痕迹(350X)
一.固体的表面特点与表面的相互接触
固体的摩擦发生在表面，而任何固体表面都 不是完全光滑的。由于切削刀痕、材料的 塑性变形、加工时振动的存在，使零件表 面存在凸凹不平与形状误差，这种表面轮 廓对其摩擦学特征有重要的影响。
１.固体表面的几何形状 零件表面的真实几何形状是由表面形状偏差
磨损主要是微凸体接触区域受损而引起 的，通常发生在重载、高速，特别是产 生大量摩擦热的运动副中。
粘着一剪断一转移一再粘着
举例： 1、真空中洁净的硬钢压在黄铜块上后分开，用 高倍显微镜观察，明显看到分散的黄铜粒嵌 在钢表面。
2、黄铜圆销在旋转的钢制圆盘上滑动，可看到 钢盘表面被涂抹上一层黄铜。如果用显微镜 观察可看到分散的转移特性。
（４）混合摩擦： 介于上述各摩擦之间，即接触表面间同时 出现干摩擦、边界摩擦和流体润滑摩擦的 一种混合摩擦状态。 这是生产实际中最常见的一种摩擦状态。
三、磨损
机械零件磨损的特性
跑合 稳定磨损 剧烈磨损
磨
b
损
a
量
o
时间
磨损的三个阶段
１.磨损过程中摩擦表面的变化
在摩擦过程中，两个物体的表面微凸体相 互接触处会发生弹性变形或塑性变形过程 ，此过程将伴随一连串的物理、化学及机 械性能的变化。
形使其结构发生变化，晶粒细化，形成 变形层。 变形层一般可达几十微米，粗加工时可 深达几百微米。变形层由于硬化作用而 具有较高的硬度。
（２）氧化层： 新加工的零件表面在大气中会很快氧化，在
几秒钟内形成厚度为1~10nm氧化层，高温时 氧化层的形成速度更快。 氧化层的性质与整体材料的性质截然不同。
（３）吸附层：
五、常见的减少磨损的方法
主要办法： ❖改善设计，提高加工和装配质量； ❖使用良好的润滑剂； ❖采用高耐磨材料； ❖对材料进行表面处理。
常用的减少磨损的表面处理方法： 1．电镀：镀铬 2．表面喷涂和堆焊耐磨材料：合金或复合
陶瓷 3．化学热处理 （1）磷化处理 （2）软氮化
（3）低温渗硫：FeS和FeS2 （4）渗碳与渗硼 （5）化学气相沉积：CVD （6）离子注入：钼离子、硫离子、氮离子
微动磨损主要发生在相对静止的摩擦副 表面，两接触表面无宏观相对运动，只 是在外界变载荷影响下存在微小振幅的 相对震动而引起的磨损。
３.影响磨损的因素
（１）服役条件的影响 ❖载荷：
随载荷增加，实际接触面积增大，摩擦力 增大，摩擦热增加，损伤加速。
❖速度：
若滑动速度的增加未引起摩擦表面温度 的激增，则随滑动速度的增加，摩擦时 间减少，材料来不及变形，从而使磨损 量减少。
（１）表面微裂纹的生成及其破坏作用：
在摩擦过程中，在摩擦表面微凸体区域的 接触应力与温度很高，在该区域的组织发 生变化或熔化。因此在重复性机械应力和 热应力作用下，材料表层将产生微观裂纹 ，并向内部延伸，在某个深度处连接起来 ，最终导致材料从表面上脱落下来。
（２）化学反应过程： 在磨损过程中，磨损过的新鲜材料表面会 与空气和周围介质形成化合物薄膜。
磨料磨损
点蚀
剥层磨损
胶合
疲劳磨损
凿削式擦伤
腐蚀或氧化磨损
微动磨损
电腐蚀磨损
表面破坏方式和磨损机理关系简图
（１）疲劳磨损：
两表面在相对滚动或滑动过程中，在外载 荷引起的交变接触应力作用下，使裂纹在 被磨面的表面或次表面形成、扩展并连通 ，最后剥离下来，形成点蚀或剥落。
（２）粘着磨损： 粘着磨损是指两个相对运动的表面发生 相互焊合，在相互运动过程中焊合表面 产生撕裂而发生的磨损。
B
微凸体互嵌——微凸体不发生变形就 不能产生运动
二.摩擦
定义：两个接触的物体在相互运动过程中 所发生的阻力。 摩擦的大小一般用摩擦系数μ表示，其值等 于摩擦力F（切向力）与法向力N（载荷） 的比值，即μ=F/N。
１.摩擦机理
简单粘着理论：当固体表面相互压紧时，它 们仅在微凸体的顶端相互接触。由于实际接 触面积很小，接触点处的应力往往很高，因 此，接触点处首先开始发生弹性变形，进而 发生塑性变形。 材料的塑性变形使接触面积不断增大，一直 到实际接触面积增至恰好支撑外载荷为止。
A=N/σsy
A—实际接触面积 σsy—材料的压缩屈服极限 N—法向载荷
此式表明摩擦表面的实际接触面积与法向 载荷成正比。
摩擦力：F粘着=Aτb F=Nτb/σsy
摩擦系数可表示为：μ=F/N=τb/σsy
简单粘着理论说明两条摩擦定律：即摩擦 系数与名义接触面积无关；摩擦力和载荷 成正比。
２.摩擦的分类
❖分为流体动压润滑和流体静压润滑。
２.边界润滑
❖如果摩擦表面粘性流体润滑剂的压力不 足以平衡外载，流体膜的厚度减少到分 子级大小，形成流体膜，在一定程度上 起保护摩擦表面的作用，这种摩擦状态 叫做边界润滑。
❖边界膜的厚度很薄，摩擦表面的形貌和 表面性能对润滑状态有很大影响，边界 润滑的摩擦系数高于流体动压润滑，但 比干摩擦的摩擦系数低。
按摩擦副的运动形式可分为滑动摩擦和滚 动摩擦； 按摩擦副的运动状态可分为静摩擦和动摩 擦； 按表面的摩擦状态可分为干摩擦、流体摩 擦、边界摩擦和混合摩擦。
（１）干摩擦： 既无润滑又无湿气的摩擦为干摩擦。 这种摩擦一般发生在制动器、摩擦传动 及纺织、食品、化工机械的部件。 在这些摩擦中，考虑到污染和安全问题 ，润滑剂不允许使用。
表面形貌轮廓
微凸体
中线：实体面积=空间面积
Zi
m
m
x 样品长度l
空间
实体
２.材料表面组织结构与物理化学力学性质
零件表面层的组织结构及物化性质与整体材料 不同，导致其与整体材料的力学性质不同。
普通脏污层 吸附层
氧化层 贝氏层 严重变形层
轻度变形层
金属表层的组成
（１）变形层： 切削加工的零件表面由于材料的塑性变
３.润滑材料
（１）液体润滑剂： 矿物油，合成油，水基液体
（２）固体润滑剂： 主要应用于超高温、超低温、超高速、超 高压、高真空等超出润滑油或润滑脂使用 极限的情况下。有石墨、二硫化钼、软金 属等
（３）润滑脂： 润滑脂是由润滑液体稠化而成的、具有 可塑性的润滑剂，在低载荷时，呈固体 性质；当超过某临界负荷时，能够像液 体那样流动。 凡士林。
在磨损过程中，由于温度与压力很高，处 在该区域的润滑介质或摩擦副材料中可能 会分离出氢、碳等原子，材料的表层原子 与这些原子反应而使自身的脆性增加。
（３）润滑剂的作用： 润滑剂决定着磨损的程度。 润滑剂可减少摩擦与降低磨损，但有时 润滑剂渗入材料表面的微裂纹中，由于 楔挤作用可促使裂纹扩大，从而使表面 材料破裂脱落。
（４）摩擦表面间材料的转移：
在摩擦过程中，材料会从一个材料表面 转移到另一个材料表面，通常是塑性大 的材料由于粘着作用而转移到较硬的材 料表面而发生磨损。
２.磨损的分类
按机理一般分为：
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
表面损坏方式
磨损机理
轻微磨损
粘着磨损
严重磨损
（２）边界润滑摩擦：
相对运动的两表面被很薄的润滑膜隔开 （0.1~1.0×10-3mm），边界膜的存在可 使摩擦系数降低2~10倍，并使表面磨损 显著减少。
（３）流体润滑摩擦：
摩擦表面完全被润滑膜隔开，靠润滑膜 的压力平衡外载荷。
在流体润滑中，摩擦阻力取决于润滑剂 的内摩擦（粘度），这种摩擦状态具有 最小的摩擦系数，在节能、延长寿命和 减少磨损等方面都是最理想的。
若滑动速度增加使摩擦副表面急剧升温 而软化，则会料表面的硬度降低，使实际 接触面积增加，导致粘着磨损倾向上升，当 温度升到一定程度后，将使接触表面局部熔 化焊合，使粘着磨损急剧增加。
温度升高导致摩擦副表面间润滑油氧化甚至 失效，也会加剧磨损。
在高温的服役条件下，应选择石墨、二氧化 钼作为润滑剂。
❖表面粗糙度： 表面越粗糙，摩擦阻力越大，摩擦系数 也越大，摩擦就愈严重。 但表面太光滑又会使接触面积增加和表 面的储油能力下降，从而使磨损增加。 通常许多带有凹沟的平滑表面的耐磨性 较好。
❖表面污染层与润滑膜： 表面污染层在摩擦过程中可降低接触表 面间的粘着倾向，起到减磨润滑作用。 但是，若污染层中含有硬颗粒时，则会 使磨料磨损加剧。
3、巴克莱用单晶体碳化硅与各种金属相摩擦， 第一组球形碳化硅滑块在金属平面滑动；
第二组球形金属滑块在碳化硅平面滑37 动。
（３）磨粒磨损： 硬的颗粒对表面上硬的微凸体在摩擦过 程中引起的材料损失，称为磨粒磨损。 磨粒磨损实质上是材料表面在磨粒作用 下发生塑性变形和断裂的过程。