磨损失效分析

煤矿机械磨损失效分析及抗磨措施煤矿机械磨损的主要原因有:作业环境与机械本身。

我国煤炭开采环境恶劣，往往是在数百米的地下。

地下存在着湿度高、温度高以及煤尘大等各种问题，再加上煤矿机械往往体积大、重量大，现代化程度越高的机械，其精密度便越高，受恶劣作业环境的影响便越大。

1.1作业环境湿度大我国绝大多数煤矿都是地下开采，地下开采的一个显著特点便是井下工作环境湿度大，这也是煤矿机械工作的基本环境。

据有关文献表明:当井下湿度达到80%以上时，水分对于机械设备的影响与机械设备在水中浸泡的影响几乎一致，煤矿机械中金属部件因此会发生化学反应，引起金属部件表面突起，进而加剧机械的磨损。

工作环境湿度大是影响煤矿机械使用寿命的主要原因。

1.2作业环境酸碱度高金属最适宜在中性环境中，可以保存多年而不出现腐蚀现象。

无论金属处于酸性环境或者碱性环境，都会加速金属的腐蚀。

我国煤矿井下环境的pH值一般为弱碱性，煤矿机械长时间在这种环境里，会使机械设备的机体质量严重下降，进而缩短煤矿机械的使用寿命。

1.3杂散电流在煤矿井下施工或者生产作业，由于地质条件的影响，煤层中会存在着一定的杂散电流。

杂散电流的存在会产生弱电离作用，进而使得煤矿机械的腐蚀加剧，最终使得煤矿机械使用寿命缩短。

1.4机械设备本身原因煤炭开采所用的机械设备具有体积大、重量大的特点，而且随着煤炭开采自动化的不断提高，机械设备的精密度也在不断提高，这就存在着机械受细小颗粒的影响，尤其是细小颗粒对于机械轴承的影响非常明显。

煤层中的成分较为复杂，存在着大量的杂质，而有些杂质质地坚硬，比如石英石、方解石等，再加上机械设备在作业过程中始终处于高速运转状态，工作压强大，而且运维人员对此种状况的维护难度大，造成煤矿机械的使用寿命缩短。

2.机械设备磨损特征在煤矿机械设备的使用过程中，就轴承来说，正常的滑动轴承值在0.25—0.30之间，而且滚动轴承能够调整的范围在。

0.50—0.14之间，最大允许误差为。

磨损失效是机械设备和零部件的三种主要失效形式———断裂、腐蚀和磨损失效形式之一。

通常磨损过程是一个渐进的过程,正常情况下磨损直接的结果也并非灾难性的,因此,人们容易忽视对磨损失效重要性的认识。

实际上,机械设备的磨损失效造成的经济损失是巨大的[1～10,15]。

美国曾有统计,每年因磨损造成的经济损失占其国民生产总值的4%。

2004年底由中国工程院和国家自然科学基金委共同组织的北京摩擦学科与工程前沿研讨会的资料显示,磨损损失了世界一次能源的三分之一,机电设备的70%损坏是由于各种形式的磨损而引起的;我国的GDP只占世界的4%,却消耗了世界的30%以上的钢材;我国每年因摩擦磨损造成的经济损失在1000亿人民币以上,仅磨料磨损每年就要消耗300多万吨金属耐磨材料。

可见减摩、抗磨工作具有节能节材、资源充分利用和保障安全的重要作用,越来越受到国内外的重视。

因此,研究磨损失效的原因,制定抗磨对策、减少磨损耗材、提高机械设备和零件的安全寿命有很大的社会和经济效益。

1 磨损和磨损失效的主要类型磨损———由于机械作用造成物体表面材料逐渐损耗。

磨损失效———由于材料磨损引起的机械产品丧失应有的功能。

通常,按照磨损机理和磨损系统中材料与磨料、材料与材料之间的作用方式划分,磨损的主要类型可分为磨料磨损、粘着磨损、冲蚀磨损、疲劳磨损、腐蚀磨损和微动磨损等类型。

1.1 磨料磨损由外部进入摩擦面间的硬颗粒或突出物在较软材料的表面上犁刨出很多沟纹,产生材料的迁移而造成的一种磨损现象称为磨料磨损。

影响这种磨损的主要因素:在多数情况下,材料的硬度越高,耐磨性越好;磨损量随磨损磨粒平均尺寸的增加而增大;磨损量随着磨粒硬度的增大而加大等。

1.2 粘着磨损在两摩擦表面相对滑动时,材料发生"冷焊"后便从一个表面转移到另一个表面,成为表面凸起物,促使摩擦表面进一步磨损的现象称为粘着磨损。

影响粘着磨损的主要因素:同类的摩擦副材料比异类材料容易粘着,采用表面处理(如热处理、喷镀、化学处理等)可以减少粘着磨损;脆性材料比塑性材料抗粘着能力高;材料表面粗糙度值越小,抗粘着能力也越强;控制摩擦表面的温度,采用的润滑剂等可减轻粘着磨损等。

材料的磨损失效分析论文摘要：磨损失效是各种机械设备和工业系统中经常面对的问题，工程材料的磨损失效分析研究已经成为材料科学领域中的一个重要分支。

本文主要从材料磨损失效的定义、磨损机理、影响因素等方面进行论述，同时也介绍了各种常用的磨损试验和磨损机制的分析方法。

一、引言材料磨损失效是材料科学领域中的关键问题之一，也是各种机械设备和工业系统中经常面对的问题。

磨损失效对于材料的性能、寿命以及工程系统的运行稳定性等都有着重要的影响。

因此，材料的磨损失效分析研究已经成为材料学家和工程师们在实践中面对的一个重要课题。

二、定义磨损失效是指材料表面经过一段时间的磨擦、摩擦或冲击等作用后，发生的表面金属被剥蚀、脱落或破裂等现象。

磨损失效的产生会引起零件的尺寸变化、功能失效等，并且会导致机械设备的整体质量下降、效率降低，甚至直接影响设备的安全性。

三、磨损机理材料的磨损失效产生的原因是多种多样的，主要包括机械磨损、化学磨损和疲劳磨损等。

机械磨损：是指当材料表面受到摩擦或磨擦力的作用时，表面会出现磨损或剥落，这是最常见的磨损机理之一。

化学磨损：是指当材料表面发生化学反应时，会产生一定的磨损现象。

例如，酸性溶液中的金属腐蚀就是一种典型的化学磨损现象。

疲劳磨损：是指当材料表面受到重复的载荷作用时，会产生一定的磨损现象。

例如，当材料表面反复承受机械振动或冲击时就会产生疲劳磨损现象。

四、影响因素磨损失效的产生不仅与材料本身的性能有关，还与外界环境、工作条件等相关因素有关。

主要影响因素包括：材料硬度：材料硬度高时，耐磨性能较强，相反，材料硬度低则耐磨性能较弱。

材料的组织结构：材料的组织结构越细致，材料的强度和硬度越高，抗磨性能也就越强。

载荷和速度：当外部载荷或速度增大时，耐磨性能也会随之减弱。

工作环境：物理性能、化学性质以及工作环境的pH值等因素都会对材料的耐磨性能产生影响。

五、磨损试验磨损试验是磨损失效分析的重要部分，目的在于了解材料的磨损失效性能，并开展磨损机理和降低磨损失效的研究。

材料磨损失效与预防分析论文材料磨损失效与预防分析磨损是材料技术中长期以来的一个重要问题，可能会导致材料的失效和性能下降。

在工业和生产中，磨损不仅会导致设备的过早失效，还会带来额外的维护和修理成本。

因此，材料磨损失效的研究和预防对于提高材料的使用效率和降低成本具有重要意义。

材料磨损机理材料磨损是由于材料表面受到一定力量和摩擦作用，造成表面和内部的物质损失和材料晶体结构的改变。

磨损可分为三种类型：磨料磨损、表面疲劳磨损和液体磨损。

材料的磨损是一个复杂的系统过程，其机理的研究可以加深人们对材料的理解和开发，在生产实践中应用某些措施减少或延缓材料的磨损。

磨损的预防减少磨损不仅可以延长设备使用寿命，还可以提高材料的效能和性能，因此预防磨损是非常重要的。

减少磨损的措施包括：1.选择正确的材料磨损的减少从材料的选择开始。

在选择材料时，应根据设备的实际工作条件、使用环境和磨损的机理分析来选取相应的材料。

例如，一些应用对耐磨性能要求很高的设备，可以使用高碳铬钼合金钢或陶瓷材料等。

2.表面处理对材料表面进行特殊的处理可以增强其防磨损性能。

比较常见的表面处理方法包括化学镀、电镀、机械加工和喷涂等。

表面处理不仅可以提高材料的耐磨性，同时还可以增加其硬度和强度，减少表面粗糙度，更好地应对不同的工作环境。

3.润滑处理在材料接触和摩擦的过程中，润滑剂可以减少材料的磨损。

不同的工作环境需要使用不同类型的润滑剂，如液体和半固体润滑剂，涂层和喷雾润滑剂等。

润滑处理的好处是可以减少磨荡、磨削和划痕，从而可以防止材料失效。

4.提高清洁度对于高精度设备，提高清洁度和防尘效果非常重要。

污染和灰尘会影响设备的稳定性和使用寿命，很多磨损和失效都是因为不清洁造成的。

因此在实际生产中，必须保持设备和材料的清洁度，尽量避免灰尘和污垢的积聚。

5.检测和维护无论是预防还是修复，都需要及时检测和维护。

通过仔细的磨损情况分析，可以发现各种类型的磨损和失效现象，及时采取预防措施和维护方法，可以更好的保护设备和材料，延长其使用寿命。