磨耗磨損需經(jīng)歷的三個階段
磨損是一個物體由于機械的原因,與另一固體的、液體的或氣體的配對件發(fā)生接觸和相對運動,引起物體表面層的物理、化學、力學性能的變化,并因此出現(xiàn)幾何形狀、尺寸及物體質量的變化而造成表面材料不斷損失的過程。調查顯示,2006年全國消耗在摩擦、磨損和潤滑方面的資金為9500億元,而由于磨損所造成的備件消耗費和設備維修費分別達283億元和406億元。因此,研究和推廣材料耐磨技術,減輕機械零件的磨損是非常必要的。
機械零件的磨損失效一般要經(jīng)歷磨合磨損、穩(wěn)定磨損和劇烈磨損三個階段。
其中磨合磨損是摩擦開始時,由于對偶表面的表面粗糙度值較大,實際接觸面積較小,接觸點數(shù)少而多數(shù)接觸點的面積又較大,接觸點粘著嚴重,因此磨損率較大。但隨著磨合的進行,表面微峰峰頂逐漸被磨去,表面粗糙度值降低,實際接觸面積增大,接觸點數(shù)增多,磨損率降低,為進入穩(wěn)定磨損階段創(chuàng)造了條件。為了避免磨合磨損階段損壞摩擦副,磨合磨損階段多在空載或低負荷下進行。為了縮短磨合時間,也可采用含添加劑和固體潤滑劑的潤滑材料,在一定負荷和較高速度下進行磨合。
磨合結束后,應進行清洗并換上新的潤滑材料,在穩(wěn)定磨損階段,磨損速度基本上是恒定的。穩(wěn)定磨損階段是零部件工作的主要階段,這個階段時間的長短,可作為評定材料耐磨性優(yōu)劣的主要指標。
經(jīng)過長時間的穩(wěn)定磨損后,由于摩擦副對偶表面間的間隙和表面形貌的改變以及表層的疲勞,其磨損率急劇增大,進入尉烈磨損階段,使機械效率下降,精度喪失,產生異常振動和噪聲,摩擦副溫度迅速升高,最終導致摩擦副失效。