機械零件的磨損 - 腐蝕磨損
在摩擦過程中，金屬同時與周圍介質(zhì)發(fā)生化學反應或電化學反應，引起金屬表面的腐蝕剝落，這種現(xiàn)象稱為腐蝕磨損。它是與機械磨損、粘著磨損、磨料磨損等相結合時才能形成的一種機械化學磨損。因此，腐蝕磨損的機理與前述三種磨損的機理不同。
腐蝕磨損是一種極為復雜的磨損過程，經(jīng)常發(fā)生在高溫或潮濕的環(huán)境下，更容易發(fā)生在有酸、堿、鹽等特殊介質(zhì)的條件下。
按腐蝕介質(zhì)的不同類型，腐蝕磨損可分為氧化磨損和特殊介質(zhì)下的腐蝕磨損兩大類。
1．氧化磨損
我們知道，除金、鉑等少數(shù)金屬外，大多數(shù)金屬表面都被氧化膜覆蓋著。若在摩擦過程中，氧化膜被磨掉，摩擦表面與氧化介質(zhì)反應速度很快，立即又形成新的氧化膜，然后又被磨掉，這種氧化膜不斷被磨掉又反復形成的過程，就是氧化磨損。
氧化磨損的產(chǎn)生必須同時具備以下條件：一是摩擦表面要能夠發(fā)生氧化，而且氧化膜生成速度大于其磨損破壞速度；二是氧化膜與摩擦表面的結合強度大于摩擦表面承受的切應力；三是氧化膜厚度大于摩擦表面破壞的深度。
在通常情況下，氧化磨損比其他磨損輕微得多。
減少或消除氧化磨損的對策主要有：
(1)控制氧化膜生長的速度與厚度在摩擦過程中，金屬表面形成氧化物的速度要比非摩擦時快得多。在常溫下，金屬表面形成的氧化膜厚度非常小，例如鐵的氧化膜厚度為1～3mm，銅的氧化膜厚度約為5mm。但是，氧化膜的生成速度隨時間而變化。
(2)控制氧化膜的性質(zhì)金屬表面形成的氧化膜的性質(zhì)對氧化磨損有重要影響。若氧化膜緊密、完整無孔，與金屬表面基體結合牢固，則有利于防止金屬表面氧化；若氧化膜本身性脆，與金屬表面基體結合差，則容易被磨掉。例如鋁的氧化膜是硬脆的，在無摩擦時，其保護作用大，但在摩擦時其保護作用很小。
低溫下，鐵的氧化物是緊密的，與基體結合牢固，但在高溫下，隨著厚度增大，內(nèi)應力也增大，將導致膜層開裂、脫落。
(3)控制硬度 當金屬表面氧化膜硬度遠大于與其結合的基體金屬的硬度時，在摩擦過程中，即使在小的載荷作用下，也易破碎和磨損；當兩者相近時，在小載荷、小變形條件下，因兩者變形相近，故氧化膜不易脫落；但若受大載荷作用而產(chǎn)生大變形時，氧化膜也易破碎。
最有利的情況是氧化膜硬度和基體硬度都很高，在載荷作用下變形小，氧化膜不易破碎，耐磨性好，例如鍍硬鉻時，其硬度為900HBS左右，鉻的氧化膜硬度也很高，所以鍍硬鉻得到廣泛應用。
然而，大多數(shù)金屬氧化物都比原金屬硬而脆，厚度又很小，故對摩擦表面的保護作用很有限。但在不引起氧化膜破裂的工況下，表面的氧化膜層有防止金屬之間粘著的作用，因而有利于抗粘著磨損。
2．特殊介質(zhì)下的腐蝕磨損
特殊介質(zhì)下的腐蝕磨損是摩擦副表面金屬材料與酸、堿、鹽等介質(zhì)作用生成的各種化合物，在摩擦過程中不斷被磨掉的磨損過程。其機理與氧化磨損相似，但磨損速度較快。
由于其腐蝕本身可能是化學的或電化學的性質(zhì)，故腐蝕磨損的速度與介質(zhì)的腐蝕性質(zhì)和作用溫度有關，也與相互摩擦的兩個金屬形成的電化學腐蝕的電位差有關。介質(zhì)腐蝕性越強，作用溫度越高，腐蝕磨損速度越快。
減少或消除特殊介質(zhì)下的腐蝕磨損的對策主要有：
1)使摩擦表面受腐蝕時能生成一層結構緊密且與金屬基體結合牢固、阻礙腐蝕繼續(xù)發(fā)生或使腐蝕速度減緩的保護膜，可使腐蝕磨損速度減小。
2)控制機械零件或構件所處的應力狀態(tài)，因為這對腐蝕影響很大。當機械零件受到重復應力作用時，所產(chǎn)生的腐蝕速度比不受應力時快得多。
TPM,點檢,班組建設,管理能力咨詢培訓@左明軍老師.微信：13808969873
關聯(lián)文章
精彩導讀
熱門文章
最新標簽