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          根據磨損形式選擇耐磨涂層材料

          發布日期: 2018-03-29 10:43:24 點擊量:
          信息摘要:
          磨損是零件失效的重要形式之一,耐磨涂層的應用具有重要的工程意義。在生產加工中,我們要根據磨損形式選擇耐磨涂層材料。下面,首先介紹幾種常見的磨損類型。

            磨損是零件失效的重要形式之一,耐磨涂層的應用具有重要的工程意義。磨損本身非常復雜,存在多種磨損類型,而且隨著工況,諸如載荷、速度、溫度、介質條件(有無潤滑〉,摩擦表面的性質等的變化,都會使磨損類型發生改變,從而影響磨損的特征與機制。在生產加工中,我們要根據磨損形式選擇耐磨涂層材料。下面,首先介紹幾種常見的磨損類型。

            磨損是相互接觸并作相對運動的物體由于機械、物理和化學作用,造成物體表面材料的位移及分離,使表面形狀、尺寸、組織及性能發生變化的過程。耐磨涂層可以有效防止磨損,延長機械使用壽命。

          耐磨涂層材料

            (1)磨料磨損

            磨料磨損是指硬的磨(顆)?;蛴驳耐钩鑫镌谂c摩擦表面相互運動過程中,使材料表面損耗的一種現象或過程。硬顆?;蛲钩鑫镆话銥榉墙饘俨牧?,如石英砂、礦石等,也可能是金屬,如落入齒輪間的金屬屑等。磨料磨損受磨粒的尺寸與幾何形狀、磨粒的硬度等因素的影響。

            (2)粘著磨損

            相對運動物體的真實接觸面積上發生固相粘著,使材料從一個表面轉移到另一表面的現象,也稱咬合(膠合)磨損。根據摩擦副之間發生粘著以后,在剪切應力作用下發生的破壞形式,粘著磨損分為涂抹、擦傷、撕脫、咬死四種類型。粘著磨損主要受材料的特性(晶體結構、組織結構、硬度等)和工作環境的影響。

            (3)沖蝕磨損

            流體或固體以松散的小顆粒按一定的速度和角度對材料表面進行沖擊所造成的磨損。沖蝕磨損的松散顆粒一般小于1000μm,沖擊速度在550m/s內。超過這個范圍出現的破壞通常稱外來物損傷。沖蝕包括噴砂式沖蝕,雨蝕、水滴沖蝕,泥漿沖蝕和氣蝕四種類型。沖蝕磨損受到沖擊粒子的硬度、速度、攻角、沖蝕時間和環境溫度等因素的影響。

          陶瓷耐磨涂層

            (4)腐蝕磨損

            兩物體表面產生摩擦時,工作環境中的介質如液體、氣體或者潤滑劑等,與材料表面起化學反應或電化學反應,形成腐蝕產物,這些產物往往粘附不牢,在摩擦過程中剝落下來,其后新的表面又繼續與介質發生反應。這種腐蝕和磨損的反復過程稱為腐蝕磨損。腐蝕磨損包括化學腐蝕磨損和電化學腐蝕磨損兩種類型。腐蝕磨損極為復雜,是材料受腐蝕和磨損的綜合作用,對環境、溫度、介質、滑動速度、載荷大小及潤滑條件等極為敏感,稍有變化就可使腐蝕磨損發生很大變化。

            (5)疲勞磨損

            當兩個接觸體相對滾動或滑動時,在接觸區形成的循環應力超過材料的疲勞強度的情況下,在表面層將引發裂紋并逐步擴展,最后使裂紋以上的材料斷裂剝落下來的磨損過程稱疲勞磨損。材質、載荷、潤滑油膜厚度和環境等因素都會影響到疲勞磨損。

            (6)微動磨損

            兩個配合面之間由一微小振幅的相對振動引起的表面損傷(包括材料損失、表面形貌變化、表面或亞表層塑性變形或出現裂紋等)。微動磨損可以分為兩類:

            第一類是該構件原設計的兩物體接觸面是靜止的,只是由于受到振動或交變應力作用,使兩個匹配面之間產生微小的相對滑動,由此造成磨損。垂直負荷往往很大,因而滑動振幅較小,微動以受循環應力引起居多,損壞的主要危險是接觸處產生微裂紋,降低構件的疲勞強度,其次才是因材料損失造成配合面松動,而松動又可能加速磨損和疲勞裂紋的擴展。

            第二類是各種運動副在停止運轉時,由于環境振動而產生微振造成磨損。主要危害是0磨損造成表面粗糙和磨屑聚集使運動阻力增加或振動加大,嚴重時可咬死。

            耐磨涂層的材質有:陶瓷、合金、有機物,根據磨損形式選擇耐磨涂層材料。

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