金属材料成分分析检测：有关磨损失效分析常见种类

　　磨损是摩擦作用下物体相对运动时，表面逐渐分离出磨屑而不断损伤的现象。磨损失效是指由于磨损现象的发生使机械零部件不能达到原设计功效，即不能达到原设计水平。磨损失效是逐步发展、渐变的过程，短则几小时，长则几年，磨损与断裂、腐蚀并称为金属失效分析的三种形式，其危害十分惊人。

　　磨损失效分析常见种类

　　磨料磨损失效

　　在磨擦系统中，经常见到另一种磨损形式是磨料磨损。磨粒磨损的现象很多，归纳起来，主要有以下两种形式。

　　第1种工是在工业生产中常常遇到的，如切削和磨削加工。磨粒可嵌在基体上，如磨粒嵌埋在树脂中的砂轮用来磨削金属表面。每个磨粒在被磨金属表面切割出一条沟槽，将金属从表面切除。通常，磨粒材料具有高的强度。当磨粒和金属表面是干摩擦时，从金属表面被切削的颗粒呈直削片或卷曲状削片;当表面被有效润滑时，磨粒被钝化后，金属表面主要发生变形而不是被切削。在一般的装置中，这两种过程都同时发生。粘着磨粒磨损中也起一定作用。当磨粒和洁净的金属表面接触时，使发生向磨粒表面的金属迁移，这样便减缓了磨粒磨损的进程。

　　第2种形式是具有高强度的颗粒，如二氧化硅，氧化铝和碳化硅，进入两个磨擦面之间，使两个磨擦面都被切割成沟槽。用氧化铝，氧化镁抛光金属表面就是这种类型的磨损。通常，在磨粒磨损过程中，磨粒愈来愈小4。当然，抛光是有益的磨损，但是有些磨粒磨损却十分有害。如磨粒进入啮合的齿面，将使齿面磨损而失效。如磨粒进入轴承磨擦面，将使轴承元件磨损而导致轴承失效。

　　腐蚀磨损失效

　　两物体表面产生摩擦时，工作环境中的介质如液体、气体或润滑剂等，与材料表面起化学或电化学反应，形成腐蚀产物，这些产物往往粘附不牢，在摩擦过程中剥落下来，其后新的表面又继续与介质发生反应。这种腐蚀和磨损的反复过程称为腐蚀磨损。

　　腐蚀磨损可分为化学腐蚀磨损和电化学腐蚀磨损。

　　化学腐蚀磨损又可分为氧化磨损和特殊介质腐蚀磨损。

　　腐蚀磨损的特征：

　　腐蚀磨损过程中，氧化膜断裂和剥落，形成了新的磨料，使腐蚀磨损兼有腐蚀与磨损双重作用。但腐蚀磨损又不同于一般的磨料磨损。腐蚀磨损不产生显微切削和表面变形，其主要磨损表面有化学反应膜或麻点。麻点比较光滑，磨屑多事显微细粉末状的氧化物，也有薄的碎片。钢摩擦副相互滑动的氧化磨损，沿滑动方向呈现出匀细的磨痕。磨屑是暗色的片状或丝状物，片状磨屑为红褐色的Fe2O3，而丝状的是灰黑色的Fe3O4。

　　表面疲劳磨损失效

　　当两种材料相对运动(滚动或滑动)时，接触区受到循环应力的反复作用，当循环应力超过材料接触疲劳强度，接触表面或表面下某处形成疲劳裂纹，造成表面层局部脱落的现象称为疲劳磨损。这种损伤经历两个阶段:材料表面或表层裂纹的萌生和裂纹的扩展。目前，一般认为疲劳裂纹的萌生是塑性变形的结果，但是这种塑性变形仅仅出现在亚微观范围内。在滚动元件中产生塑性变形主要是由一起材料表面或表层的不完整性”。在滚动元件的表面，即使加工得非常光滑也存在着显微凹凸，显微凸起端部开始接触承压时，也只需要很小的负载就会产生塑性变性，这种变形对滚动元件的运行性能几乎没有什么影响，但是塑性变形功对引起表面疲劳是重要的。

　　冲击磨损失效

　　冲蚀(Erosion)有咬蚀的含意。但一般是指由外部机械力作用下使用材料被破坏和磨去的现象。这里讲的外部力，通常是由于固体向固体表面液体向固体表面或气体向固体表面或气体向固体表面不断地进行动态撞击而产生的。颗粒A以一定速度向材料B表面撞击，B表面被磨去一些材料，在材料B表面留下一个凹坑。颗粒A可能具有不同的成份和以不同形式存在。

　　微动磨损失效

　　微动磨损可以分为两类。第一类是该构件原设计的两物体接触面是静止的，只是由于受到振动或交变应力作用，使两个匹配面之间产生微小的相对滑动，由此造成磨损。第二类是各种运动副在停止运转时，由于环境振动而产生微振造成磨损。

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