導(dǎo)語(yǔ)：磨損材料失效的分析和預(yù)防論文一文來源于網(wǎng)友上傳，不代表本站觀點(diǎn)，若需要原創(chuàng)文章可咨詢客服老師，歡迎參考。

摘要：本文從我國(guó)材料失效的研究現(xiàn)狀、磨損失效的模式、磨損失效的原因和預(yù)防四個(gè)方面分析了材料的磨損失效。

關(guān)鍵字：材料失效磨損預(yù)防

一、前言

作為科技支柱之一的材料技術(shù)的發(fā)展直接關(guān)系到國(guó)家經(jīng)濟(jì)、科技的發(fā)展水平，材料失效問題普遍存在于各類材料中，它直接影響著產(chǎn)品的質(zhì)量，關(guān)系到企業(yè)的信譽(yù)和生存。材料失效分析的建立是發(fā)達(dá)國(guó)家工業(yè)革命的一個(gè)重要起點(diǎn)，材料的失效分析和預(yù)測(cè)預(yù)防工作在經(jīng)濟(jì)發(fā)展中占有十分重要的地位，對(duì)于材料失效問題的判斷和解決能力，代表了一個(gè)國(guó)家的科學(xué)技術(shù)發(fā)展水平和管理水平。磨損、腐蝕和斷裂是材料失效的3種主要形式，其中由摩擦所導(dǎo)致的磨損失效是包括航空材料在內(nèi)的機(jī)電材料失效的主要原因，約有70%~80%的設(shè)備損壞是由于各種形式的磨損而引起的。磨損失效不僅造成大量的材料和部件浪費(fèi)，而且可能直接導(dǎo)致災(zāi)難性后果，如機(jī)毀人亡等。本文主要講解材料磨損失效。

二、我國(guó)材料磨損失效的研究以及進(jìn)展

(1)耐磨材料的生產(chǎn)品種日趨完善和標(biāo)準(zhǔn)化，生產(chǎn)工藝不斷改進(jìn)目前，高錳鋼，低合金鋼，抗磨白口鑄鐵，高、中、低鉻合金鑄鐵，貝氏體、馬氏體球鐵等耐磨材料都得到了成功的應(yīng)用。特別是國(guó)內(nèi)研制成功了一些符合國(guó)情的耐磨材料及產(chǎn)品。其中，用量較大的磨球等產(chǎn)品已相應(yīng)制定了建材、冶金、電力部門的專業(yè)標(biāo)準(zhǔn)以及國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)。

(2)研究耐磨材料的規(guī)模和數(shù)量大大增加，據(jù)初步統(tǒng)計(jì)，我國(guó)研究磨損和耐磨材料的機(jī)構(gòu)和生產(chǎn)企業(yè)已有好幾百家，耐磨易損件的總產(chǎn)量每年可達(dá)幾百萬(wàn)噸。其中，有的生產(chǎn)企業(yè)年產(chǎn)量已超過四萬(wàn)多噸，產(chǎn)值在2億元以上。所以，耐磨材料行業(yè)已在工業(yè)中占有相當(dāng)?shù)谋戎亍?/p>

(3)耐磨材料新技術(shù)、新工藝和新產(chǎn)品正在不斷開發(fā)和應(yīng)用。近年來，已從國(guó)外引進(jìn)和自制了幾條生產(chǎn)線并采用了一些先進(jìn)的設(shè)備，一些傳統(tǒng)工藝正在逐步被更換和改變。例如，寧國(guó)耐磨材料總廠從日本新東公司引進(jìn)的VRH法鑄鋼生產(chǎn)線；馬鞍山東友集團(tuán)與東洋鐵球公司合資引進(jìn)的金屬模磨球生產(chǎn)線。這種金屬模磨球生產(chǎn)線也已在我國(guó)自行研制成功并在江西東鄉(xiāng)銅礦得到成功應(yīng)用。這使耐磨產(chǎn)品的生產(chǎn)效率大大提高，質(zhì)量更加穩(wěn)定并為我國(guó)的耐磨材料產(chǎn)品走向國(guó)外市場(chǎng)打下了基礎(chǔ)。

三、磨損失效的模式以及原因

磨損一般有四種模式：一是磨粒磨損失效，它是指由外界硬顆?；蚺技砻娴挠餐黄鹞镌谀Σ吝^程中引起的摩擦表面材料脫落或塑性變形所導(dǎo)致的失效。二是粘著磨損失效，它是指在摩擦過程中，摩擦副材料表面之間由于發(fā)生了粘著剪切效應(yīng)，使摩擦表面材料發(fā)生脫落或向?qū)ε急砻孓D(zhuǎn)移而導(dǎo)致的失效。三是疲勞磨損失效，它是指摩擦副表面在循環(huán)變化的接觸應(yīng)力作用下，由于材料疲勞剝落形成凹坑而導(dǎo)致的失效。四是腐蝕磨損失效，它是指在摩擦過程中，摩擦副材料與周圍介質(zhì)發(fā)生了化學(xué)或電化學(xué)相互作用，這種作用加劇了材料的磨損過程而導(dǎo)致的失效。五是微動(dòng)磨損失效，它是指相對(duì)固定的摩擦副材料(在設(shè)計(jì)上大多為靜接觸)表面之間，由于環(huán)境因素所帶來的振幅很小的相對(duì)振動(dòng)而產(chǎn)生磨損所導(dǎo)致的失效。

確定了磨損失效的模式并不等于找到了導(dǎo)致磨損失效的原因，這是由于材料的磨損特性并不僅僅由摩擦副材料所決定，而是整個(gè)摩擦學(xué)系統(tǒng)的性質(zhì)。材料的磨損過程往往是多因素共同作用的系統(tǒng)過程和動(dòng)態(tài)過程，有其特殊性和復(fù)雜性。影響材料磨損性能的各種因素包括:①摩擦副材料(包括材質(zhì)和表面處理)；②潤(rùn)滑技術(shù)(包括潤(rùn)滑劑和潤(rùn)滑方式)；③環(huán)境條件(包括溫度、氣氛和介質(zhì))；④摩擦條件(包括接觸形式、運(yùn)動(dòng)形式、負(fù)荷以及速度)；⑤結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)；⑥潤(rùn)滑管理。對(duì)一個(gè)具體的磨損失效問題而言，如何透過現(xiàn)象看本質(zhì)，在上述諸多影響因素中，找到起主導(dǎo)作用的因素，并提出合理的預(yù)防應(yīng)對(duì)措施，是解決問題的難點(diǎn)和關(guān)鍵所在。公務(wù)員之家

四、材料失效的預(yù)防

我們應(yīng)針對(duì)具體的磨損失效問題，收集已磨損報(bào)廢的零件及其磨屑，并進(jìn)一步查明該部件的摩擦工況，包括摩擦副的接觸形式、運(yùn)動(dòng)形式、載荷、速度、介質(zhì)、溫度、濕度、潤(rùn)滑方式以及潤(rùn)滑劑種類等，確定潤(rùn)滑劑有無變質(zhì)并檢查潤(rùn)滑系統(tǒng)的工作情況，了解失效發(fā)生時(shí)設(shè)備的使用情況及日常維護(hù)保養(yǎng)情況。在充分掌握情況的基礎(chǔ)上，應(yīng)對(duì)磨損失效表面和磨屑進(jìn)行仔細(xì)分析，檢查磨損失效前后表面形貌和硬度等物理機(jī)械性能的變化，根據(jù)表面磨損特征和磨屑形狀判定磨損失效模式，確定失效是由外界偶然因素(如不期而至的磨?；螂s物、沖擊負(fù)載、斷油等)引起的突發(fā)過程還是在設(shè)計(jì)工況條件下運(yùn)行后的累計(jì)結(jié)果。對(duì)于后者，還需對(duì)磨損次表層進(jìn)行分析，了解裂紋的形成部位及擴(kuò)展方向，并由此確定磨損的發(fā)生和發(fā)展過程。對(duì)于有可能發(fā)生化學(xué)腐蝕磨損的部件，則需要對(duì)磨損失效表面和磨屑進(jìn)行化學(xué)分析。如有必要，還應(yīng)進(jìn)行零件磨損失效的模擬試驗(yàn)。只有認(rèn)真獲取上述信息，并進(jìn)一步結(jié)合失效零件摩擦學(xué)設(shè)計(jì)的合理性進(jìn)行綜合分析，才能對(duì)導(dǎo)致磨損失效的過程本質(zhì)和主要原因有深入的認(rèn)識(shí)；在此基礎(chǔ)上，才有可能為磨損失效的預(yù)防提出合理的改進(jìn)措施。一般而言，除了外界因素、設(shè)備管理和潤(rùn)滑劑變質(zhì)等非設(shè)計(jì)因素之外，引起機(jī)械零部件磨損失效的設(shè)計(jì)和工藝方面的原因主要有:①摩擦副材料或表面處理(含熱處理)工藝選擇不當(dāng)；②零件的摩擦學(xué)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)(含潤(rùn)滑系統(tǒng))不合理；③零件的加工或安裝精度未達(dá)到要求。

對(duì)于磨損材料失效的分析和預(yù)防對(duì)我們國(guó)家整個(gè)國(guó)民建設(shè)都有著至關(guān)重要的作用。我們應(yīng)該加大材料失效分析的力度，推進(jìn)耐磨材料的進(jìn)一步研究。

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