机械工程的博客

材料磨损-机械,腐蚀性和胶粘剂

材料磨损-机械,腐蚀性和胶粘剂

磨损是通过接触发生的过程。结果,材料的微粒分离,产生的碎片加速了它。细节测量值的递减意味着零件之间的松弛增大。这导致了更严重的撞击和噪音,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,钢结构不锈钢.甚至耐磨钢屈服于这些影响。正确的材料力学性能还能降低磨损速度。

磨损机制有所不同。它们可以是物理的,也可以是化学的。原因分为机械原因、腐蚀原因和粘着原因。

机械磨损

机械磨损是最直接的退化类型。每当零件或粒子相互摩擦或碰撞时,就会发生这种情况。随后,小块材料脱落,进一步加速了这一过程。

磨料磨损

磨损机制

摩擦过程中小颗粒或表面突起的变形效应会产生磨粒磨损。当一种材料比另一种更硬,而较软的材料是受害者时,就会发生这种情况。磨粒磨损的三种主要机理:

  • 卡塔尔世界杯夺冠排行榜切割——去除材料(如车削)
  • 碎片-切割的结果,裂纹形成和进一步磨损断件卡塔尔世界杯夺冠排行榜
  • 犁地——在刮刮的方向将材料移到侧面

研磨颗粒可能与润滑剂一起进入系统,从空气中或以前磨损的碎片。在许多可能发现这种小碎片的领域,磨粒磨损是一个危险的问题。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

冲蚀磨损的原因是固体颗粒撞击液体和气体。本质上,粒子在表面上的短暂滑动运动会使其退化。冲蚀磨损的效率是由颗粒的速度、形状和硬度决定的。

然而,最重要的因素是磨屑与退化表面的相遇角度。对于韧性材料,最大磨损发生在小角度(约20°)。另一方面,脆性材料的反应不同——最大磨损是在大角度(大约90°)。

如果磨粒在流体中,其机制称为水磨粒侵蚀。它发生的例子包括混合器,反应堆,泵,水轮机等。

如果气体中存在相同的情况,则称为气体侵蚀磨损。这种影响在通风系统、气动运输装置、飞机螺旋桨等方面都很明显。

气蚀磨损

水饱和蒸气压图

空化磨损只出现在有流体的环境中。每一种液体物质中都有小气泡。当流体的压力降到饱和蒸汽的压力以下时,已经存在的气泡首先增大。之后,当压力再次升高时,空化气泡以高达1000m /s的速度内爆。这一过程发生的频率很高,每秒可达1000次,并导致许多液压冲击和振动。

空化!解释高清
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当与金属表面接触时,实际上,空化会攻击金属表面。它侵蚀着材料,不断撞击出松散的小颗粒。一个告诉空化的迹象是噼啪声或咔嗒声它使。因此,在泵、管道等处听到这种声音应该被视为一种警告。

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.这种载荷反复施加,结果是一个变形的表面。过一段时间,就会出现裂缝,持续的磨损会把材料的某些部分敲松。这进一步加快了这个过程。

滚动和滑动都存在疲劳磨损。因此,运动部件需要润滑。润滑层将各部件隔开,减少摩擦。但这种影响在一定程度上还是会发生。疲劳磨损损害轴承、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,这是特别常见的黑色金属.它也被称为腐蚀性机械磨损,因为在这种情况下,机械磨损伴随着腐蚀。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性磨损类型。由于氧化磨损,材料与氧气发生反应。摩擦导致一层具有特殊的富氧结构,其厚度仅为1 μ m。这样薄的一层叫做薄膜。薄膜下面是变形的材料层,其特征是高密度的位错。

在正常的氧化磨损情况下,只有表面结构被机械作用去除。氧化膜不断自我更新,使这一过程持续不断。氧化磨损的速度取决于温度。

Fretting-corrosive穿

微动-腐蚀磨损是由连接表面以小振幅(20 ~ 30 μ m)不断振动引起的。通常,腐蚀伴随着这种运动。刚形成的氧化层的永久破裂和更新引起了磨损。这种磨损存在于轴承、离合器和齿轮配合、螺栓连接等。

粘着磨损

粘着磨损

另一种类型的磨损,但没有任何子类。粘着磨损的特征是一个表面的颗粒通过分子力粘附到另一个表面。它会导致活动部件突然停止,这可能意味着故障。

粘连磨损发生在低速(高达0.6米/秒)和高速(超过0.6米/秒)的情况下。低速时,抗压强度超过了材料的屈服强度,并且缺乏润滑剂或氧化层。高速运转时,抗压强度高,温度可达1500℃。这两种情况都会导致粘连磨损。

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