机械工程博客

材料磨损 - 机械,腐蚀性和粘合剂

材料磨损 - 机械,腐蚀性和粘合剂

磨损是通过接触发生的过程。结果,物质颗粒分离,而产生的碎片加速了分离。逐渐减少的细节测量意味着各部分之间的宽松。这最终导致更严重的敲打和噪音,大大缩短了机器的寿命。

它存在于各种条件和材料中,无论是塑料,钢结构或者不锈钢.甚至耐钢材屈服于这些效果。正确的材料力学性能还能降低磨损速度。

磨损机制变化。它们可以是物理和化学品。原因被归类为机械,腐蚀性和粘合剂。

机械磨损

机械磨损是最直接的退化类型。它发生在零件或颗粒相互摩擦或碰撞的时候。随后,小块的材料脱落,进一步加速了这个过程。

磨料磨损

磨料磨损力学

小颗粒或表面突起在摩擦期间的变形效果会产生研磨磨损。当一个材料比另一个材料更难时,它会发生,而柔软的一个是伤员。磨损磨损的三种主要机制:

  • Manbetxios切割-材料的去除(如车床)
  • 碎片-切割的结果,形成裂纹和进一步的磨损使碎片断裂Manbetxios
  • 犁耕-将物料沿刮削方向移至两侧

磨料颗粒可能通过润滑进入系统,来自空气或来自以前磨损的碎片。在许多可能发现这种小碎片的领域中,磨料磨损是一种危险。一些例子是采矿和钻井设备,农业和建筑机械。

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侵蚀损耗

侵蚀磨损的原因是固体颗粒在流体和气体中的撞击。本质上,粒子在表面上的短暂滑动会使其退化。冲蚀磨损的效率取决于颗粒的速度、形状和硬度。

然而,最重要的因素是磨料片段和降解表面的会展角。在延性材料的情况下,最大磨损在小角度(约20°)。另一方面,脆性材料,反应不同 - 最大磨损处于大角度(大约90°)。

如果磨料颗粒在流体中,则该机制被称为水力磨蚀性。其实施例包括混合器,反应器,泵,水力涡轮机等。

如果在气体中存在同样的条件,则称为气体侵蚀磨损。在通风系统、气动运输装置、飞机螺旋桨等方面影响明显。

空化磨损

水饱和蒸汽压力图

空化磨损仅出现在液体的环境中。每种液体物质都有小气泡。当流体的压力降至其饱和蒸汽的压力以下时,已经存在的气泡尺寸的第一增加。之后,当压力再次升高时,空化气泡的速度高达1000米/秒。这可以以频率为大,每秒高达1000次,导致许多液压冲击以及振动。

空化!解释了高清
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当与金属表面接触时,空化实质上是攻击金属表面。它不断地侵蚀物质,不断地撞击松散的小颗粒。一个告诉空化的标志是裂纹或咔嗒声它使。因此,在泵,管道等中听到这种噪音应该被视为警告。

疲劳磨损

循环接触载荷引起疲劳磨损。当负载高于材料的疲劳强度.重复施加该负载,结果是变形的表面。过了一会儿,出现裂缝,恒定的磨损敲出了物质的松散部分。这进一步加速了该过程。

滚动和滑动都存在疲劳磨损。因此,运动部件需要润滑。润滑通过一个薄层将部件分开,减少摩擦。但在某种程度上,这种影响仍在发生。疲劳磨损会损坏轴承、火车轨道、火车车轮等。

腐蚀磨损

另一种类型的磨损是腐蚀性的,这尤其常见黑色金属.又称腐蚀性机械磨损,因为在这种情况下,机械磨损是伴随着腐蚀的。它的子类是氧化磨损和微动腐蚀磨损。

氧化磨损

氧化磨损是最常见的腐蚀磨损类型。在氧化磨损中,材料与氧气发生反应。摩擦导致形成一种特殊的富氧化物结构层,其厚度只有1µm。这样薄的一层叫做薄膜。在薄膜下面是一层变形的材料层,其特征是高密度的位错。

在正常氧化磨损的情况下,仅通过机械动作除去表面结构。氧化膜不断更新,使得该过程连续。氧化磨损的速度取决于温度。

Fretting-corrosive穿

烦恼腐蚀磨损是由恒定振动的连接表面(20 ...30μm)引起的。通常,腐蚀伴随着这种运动。刚刚形成的氧化层的永久性断裂和其更新引起磨损。这种类型的磨损存在于轴承,离合器和齿轮装配,螺栓连接等中。

粘合剂磨损

粘合剂磨损

另一种类型的磨损但没有任何子组。粘合剂磨损的特征在于一种表面颗粒,其粘附到另一个表面通过分子力。它导致移动部件突然停止,这意味着故障。

粘合剂磨损在低(高达0.6米/秒)和高(超过0.6米/秒)的速度下发生。速度低,抗压强度克服了材料的屈服强度,缺乏润滑剂或氧化层。高速,抗压强度高,温度升高至1500°C。这两种情况都诱导粘合剂磨损。

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