磨损机理三PPT学习教案.pptx

会计学
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磨损机理三
单纯的腐蚀现象不能定义为腐蚀磨损，只有当腐蚀现象与机械磨损过程相结合时才能形成。
腐蚀磨损和上述三种磨损的机理不同，它是一种极为复杂的磨损过程，经常发生在高温或潮湿的环境中，更容易发生在有酸、碱、盐等特殊介质条件。
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应当指出，化学或电化学反应与机械摩擦作用是交替进行的，而且是相互促进的。有些情况腐蚀在先，机械作用在后。在另一些情况下，则正好相反。大气中的氧、二氧化碳以及摩擦副的相对电势都对腐蚀磨损有影响。
因摩擦副的材料性能、周围介质的性质以及介质在金属表面上造成的腐蚀情况不同，可将腐蚀磨损分为下列四种类型。
（1）氧化磨损
与空气中的氧作用形成氧化磨损是最常见的一种腐蚀磨损形式。氧化磨损是摩擦副表面金属材料与氧发生化学反应生成氧化膜时的一种磨损。开始时，氧向金属表面渗入并扩散，在分子引力的作用下即形成一流动层，该层充满微凸体的凹谷；
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环境对氧化速度起着决定性的作用，氧的渗入量不断增加即形成氧化膜，当生成的氧化膜与基体结合牢固时，它起到保护作用，提高了摩擦副的减摩耐磨性能。氧化膜的厚度是逐渐生长的，氧化物的增长量与时间成抛物线关系，当达到一定厚度时容易变脆，摩擦时瞬间发生破裂而脱落。氧化膜剥落后又会再生，可见，氧化物的生成与破坏是交替进行的，这种周期性的剥落即导致磨损。
金属氧化磨损的最显著特征是在摩擦表面沿滑动方向呈均细的磨痕，并产生红褐色片状的Fe2O3或灰黑色丝状的Fe3O4磨屑。
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由于空气中含有氧气，因此除了少数金属(如金、铀等)外，绝大多数金属的表面部有一层氧化膜，洁净的金属表面瞬时即可与大气中的氧发生反应生成单分子层的氧化膜，所以这种磨损也是员常见的一种磨损形式。
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当表面的氧化速度超过氧化膜的破坏速度、氧化物与基体金属的结合强度大于表面的剪切应为、破坏的厚度小于氧化膜的厚度时，其磨损的速率是很小的。
但是，如果不能满足上述条件则可变为严重的磨损，例如在液氧中工作的零部件的磨损。
影响氧化磨损的因素有滑动速度、接触载荷、氧化膜的强度、介质的含氧量、温度、润滑条件及材料性能等。在通常情况下，氧化磨损比其它磨损轻微得多。
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（2）．微动腐蚀磨损
微动腐蚀磨损是相互压紧的两金属表面间产生的微幅振动等过程中发生的一种表面破坏形式。在这种磨损中，氧化作用是主要的，而机械作用仅仅使氧化物从表面脱落 下来并形成洁净的表面，它是一种十分复杂的复合式磨损，此种磨损经常集中发生在一个局部区域内，它是微观粘着和疲劳破坏以及腐蚀和磨料磨损的综合过程。
微动腐蚀磨损的特征是：接触表面材料的转移 速度很小；微动使表面间产生大量磨损产物，其主要成分是由红褐色微片状的氧化物组成的。它是一种磨料。
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由于表面贴合紧密，磨屑不易从破坏区内清除。微动腐 蚀磨损使表面变得粗糙，因而产生应力集中和微观疲劳裂纹，当振动应力很高时裂纹迅速扩展，其破坏速度是很快的，可引起严重磨损，最后导致完全破坏。
微动腐蚀磨损多见于过盈配合、花键和螺纹等联接中以及链节和板簧等处。
（3）．氢致磨损
人们在对摩擦副的研究中发现，在工作前后摩擦副的金属表面层中氢的含量是不同的。摩擦之后金属表面层中氢的浓度会明显上升，而且沿层深方向氢的浓度分布与外载荷的大小有关。
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氢是以原子状态渗入金属表面变形层的，并在表面层内进行扩散，于是就在金属表层形成了氢的富集，氢在表层的扩散速度取决于表层的温度与应力梯度。
在磨损过程中，氢起着破坏作用，它使整个金属变形层内部产生大面裂纹源，于是表面发生突然的片状剥落或逐渐地形成粉末状磨料。
在铁路运输、航空和汽车等工业中都可见到这种磨损。
4）．特殊介质腐蚀磨损
摩擦副与酸、碱、盐等特殊介质作用，在表面上生成墨斑并逐渐扩展成海绵状空洞，最后在摩擦力的作用下剥落。落后有形成磨料，这种磨损称为特殊介质腐蚀磨损。其磨损机理与氧化磨损相似。
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但是，通常其磨损速度较氧化磨损要快得多。例如，含有铜、锡等元素的滑动油承材料易被润滑剂中的酸性物质所腐蚀。在轴瓦表面上首先形成黑色斑点。并逐步扩展成类似海绵状的空洞，在摩擦过程中呈小块状剥落。
此外，某些金属(w、Mo、Ni、cr等)与特殊介质反应还可生成结构紧密、结合强度很高的保护膜或钝化膜，其耐磨性好，可降低摩擦系数并限制腐蚀磨损，这种情况—般不归类于特殊介质腐蚀磨损的讨论范畴。
摩擦学负荷、温度等都会使反应速度增大。例如，摩擦氧化形成的氧化铁层增长情况与低温下氧化情况呈明显对照。促使反应过程加快的原因是：
（1）阻碍反应的外边界层被“磨”去；
（2）参与反应物质的输送得到加速；