機(jī)械設(shè)備磨損 - 磨料磨損
磨料磨損也稱為磨粒磨損，它是當(dāng)摩擦副的接觸表面之間存在著硬質(zhì)顆粒，或者當(dāng)摩擦副材料一方的硬度比另一方的硬度大得多時，所產(chǎn)生的一種類似金屬切削過程的磨損。
它是機(jī)械磨損的一種，特征是在接觸面上有明顯的切削痕跡。在各類磨損中，磨料磨損約占50％．是十分常見且危害性最嚴(yán)重的一種磨損，其磨損速率和磨損強(qiáng)度都很大，致使機(jī)械設(shè)備的使用壽命大大降低，能源和材料大量消耗。
根據(jù)摩擦表面所受的應(yīng)力和沖擊的不同，、磨料磨損的形式可分為鏨削式、高應(yīng)力碾碎式和低應(yīng)力擦傷式三類。
1．磨料磨損機(jī)理
磨料磨損的機(jī)理屬于磨料顆粒的機(jī)械作用，磨料的來源有外界砂塵、切屑侵人、流體帶人、表面磨損產(chǎn)物、材料組織的表面硬點(diǎn)及夾雜物等。
目前，關(guān)于磨料磨損機(jī)理有四種假說：
(1)微量切削認(rèn)為磨料磨損主要是由于磨料顆粒沿摩擦表面進(jìn)行微量切削而引起的，微量切屑大多數(shù)呈螺旋狀、彎曲狀或環(huán)狀，與金屬切削加工的切屑形狀類似。
(2)壓痕破壞認(rèn)為塑性較大的材料，因磨料在載荷的作用下壓人材料表面而產(chǎn)生壓痕，并從表層上擠出剝落物。
(3)疲勞破壞認(rèn)為磨料磨損是磨料使金屬表面層受交變應(yīng)力而變形，使材料表面疲勞破壞，并呈小顆粒狀態(tài)從表層脫落下來。
(4)斷裂認(rèn)為磨料壓入和擦劃金屬表面時，壓痕處的金屬要產(chǎn)生變形，磨料壓人深度達(dá)到臨界值時，伴隨壓人而產(chǎn)生的拉伸應(yīng)力足以產(chǎn)生裂
紋。在擦劃過程中，產(chǎn)生的裂紋有兩種主要類型：一種是垂直于表面的中間裂紋；另一種是從壓痕底部向表面擴(kuò)展的橫向裂紋。當(dāng)橫向裂紋相交或擴(kuò)展到表面時，便發(fā)生材料呈微粒狀脫落形成磨屑的現(xiàn)象。
2．減少或消除磨料磨損的對策
磨料磨損是由磨料顆粒與摩擦表面的機(jī)械作用而引起的，因而，減少或消除磨料磨損的對策也有兩方面。
(1)磨料方面磨料磨損與磨料的相對硬度、形狀、大小(粒度)有密切的關(guān)系。磨料的硬度相對于摩擦表面材料硬度越大，磨損越嚴(yán)重；呈棱角狀的磨料比圓滑狀的磨料的擠切能力強(qiáng)，磨損率高。
實(shí)踐與實(shí)驗(yàn)表明，在一定粒度范圍內(nèi)，摩擦表面的磨損量隨磨粒尺寸的增大而按比例較快地增加，但當(dāng)磨料粒度達(dá)到一定尺寸(稱為臨界尺寸)后，磨損量基本保持不變。這是因?yàn)槟チ媳旧淼娜毕莺土鸭y隨著磨料尺寸增大而增多，導(dǎo)致磨料的強(qiáng)度降低，易于斷裂破碎。
(2)摩擦表面材料方面 摩擦表面材料的顯微組織、力學(xué)性能(如硬度、斷裂韌度、彈性模量等)與磨料磨損有很大關(guān)系。在一定范圍內(nèi)，硬度越高，材料越耐磨，因?yàn)橛捕确从沉吮荒p表面抵抗磨料壓力的能力。斷裂韌度反映材料對裂紋的產(chǎn)生和擴(kuò)散的敏感性，對材料的磨損特性也有重要的影響。
因此必須綜合考慮硬度和斷裂韌度的取值，只有兩者配合合理時，材料的耐磨性才最佳。彈性模量的大小，反映被磨材料是否能以彈性變形的方式去適應(yīng)磨料、允許磨料通過，而不發(fā)生塑性變形或切削作用，避免或減少表面材料的磨損。
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