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磨耗磨损失效需经历的三个阶段

  磨损是一个物体由于机械的原因,与另一固体的、液体的或气体的配对件发生接触和相对运动,引起物体表面层的物理、化学、力学性能的变化,并因此出现几何形状、尺寸及物体质量的变化而造成表面材料不断损失的过程。调查显示,2006年全国消耗在摩擦、磨损和润滑方面的资金为9500亿元,而由于磨损所造成的备件消耗费和设备维修费分别达283亿元和406亿元。因此,研究和推广材料耐磨技术,减轻机械零件的磨损是非常必要的。

  机械零件的磨损失效一般要经历磨合磨损、稳定磨损和剧烈磨损三个阶段。

  其中磨合磨损是摩擦开始时,由于对偶表面的表面粗糙度值较大,实际接触面积较小,接触点数少而多数接触点的面积又较大,接触点粘着严重,因此磨损率较大。但随着磨合的进行,表面微峰峰顶逐渐被磨去,表面粗糙度值降低,实际接触面积增大,接触点数增多,磨损率降低,为进入稳定磨损阶段创造了条件。为了避免磨合磨损阶段损坏摩擦副,磨合磨损阶段多在空载或低负荷下进行。为了缩短磨合时间,也可采用含添加剂和固体润滑剂的润滑材料,在一定负荷和较高速度下进行磨合。

  磨合结束后,应进行清洗并换上新的润滑材料,在稳定磨损阶段,磨损速度基本上是恒定的。稳定磨损阶段是零部件工作的主要阶段,这个阶段时间的长短,可作为评定材料耐磨性优劣的主要指标。

  经过长时间的稳定磨损后,由于摩擦副对偶表面间的间隙和表面形貌的改变以及表层的疲劳,其磨损率急剧增大,进入尉烈磨损阶段,使机械效率下降,精度丧失,产生异常振动和噪声,摩擦副温度迅速升高,终导致摩擦副完全失效。

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