5材料磨损与耐磨材料腐蚀磨损4解析.ppt

1 第一篇 材料磨损基础 ? Chapter 1: 材料的磨损 ? Chapter 2: 固体表面结构与接触特性 ? Chapter 3: 材料的磨损机理 2 Chapter 3: 材料的磨损机理 ? § 3.1 粘着磨损 ? § 3.2 磨粒磨损 ? § 3.3 腐蚀磨损 ? § 3.4 疲劳磨损 ? § 3.5 冲蚀磨损 ? § 3.6 微动磨损 3 § 3.3 腐蚀磨损 ? § 3.3.1 腐蚀磨损概述 ? § 3.3.2 腐蚀磨损模型与原理 ? § 3.3.3 腐蚀磨损影响因素 4 § 3.3.1 腐蚀磨损概述 ? 腐蚀磨损 是一种极为复杂又常见的磨损形式，它是材 料受腐蚀和磨损综合作用的磨损过程。 ? 腐蚀磨损是指 摩擦副 对偶表面在相对滑动过程中，表 面材料与周围介质发生 化学 或 电化学反应 ，并伴随机 械作用而引起的材料损失现象，称为腐蚀磨损 。 5 粘着磨损 腐蚀磨损 磨粒磨损 腐蚀 磨损 ? 对 环境、温度、介质、滑动速度、载荷大小及润 滑条件 等极为敏感。稍有变化就可能使腐蚀磨损发 生很大变化，当腐蚀成为主要原因时，通常都有几 种磨损机理存在，各种机理之间还存在着复杂的相 互作用。 6 § 3.3 腐蚀磨损概述 ? 腐蚀磨损分为 化学腐蚀磨损 和 电化学腐蚀磨损 。 化 学腐蚀磨损又分为氧化磨损和特殊介质腐蚀磨损。 ? 化学腐蚀磨损 —— ? 氧化磨损 ? 特殊介质腐蚀磨损 ? 电化学腐蚀磨损 —— ? 这种磨损通常是轻微的磨损，但在 高温和潮湿 的环 境中．它可以变为严重磨损。在腐蚀磨损中工作条 件不同，作用程度亦不同，化学反应与机械作用可 以是交替进行的并且互相起促进作用。 7 8 § 3.3 腐蚀磨损 ? § 3.3.1 腐蚀磨损概述 ? § 3.3.2 腐蚀磨损模型与原理 ? § 3.3.3 腐蚀磨损影响因素 9 § 3.3.2 腐蚀磨损模型与原理 ? (1) 化学腐蚀磨损 腐蚀磨损 最常见的是氧化磨损 ． why ？ 除金、铂等少数金属外，大多数金属表面都被氧化膜覆盖着， 纯净金属瞬间即与空气中的氧起反应而生成单分子层的氧化膜， 且膜的厚度逐渐增长，增长的速度随时间以指数规律减小。 10 当形成的氧化膜被磨掉以后，又很快形成新的氧化膜，可见氧 化磨损是由氧化和 机械磨损 两个作用相继进行的过程。 一般情况下氧化膜能使金属表面免于粘着，氧化磨损一般要比 粘着磨损 缓慢，因而可以说氧化磨损能起到保护 摩擦副 的作用。 ? 氧化磨损的实质是在金属表面与气体介质发生氧化反 应，生成氧化膜，其厚度逐渐增加，但增长速度随时 间推移，按指数规律而减少，多数金属表面氧化膜厚 度为 10 -10 cm ，有些氧化膜相当硬。 ? 若在滑动过程不再增加或不被磨去，足以起到保护作 用。 ? 但氧化膜产生断裂和剥落，被剥落的氧化物本身在摩 擦面之间就形成了磨粒磨损，新的腐蚀磨损兼有腐蚀 与磨损的双重作用，二者不可忽视。 ? 根据氧化膜的机械性质，可分为 两种氧化磨损模型。 11 ? 脆性氧化膜的氧化磨损 ? 韧性氧化膜的氧化磨损 12 根据氧化膜的物理特征 § 3.3.2 腐蚀磨损模型与原理 膜层硬度 剥落特征 磨损速率 氧化膜 脆性氧化膜 韧性氧化膜 § 3.3.2 腐蚀磨损模型与原理 14 请描述下图所示的氧化膜特征，请阐明分析的理由？ § 3.3.2 腐蚀磨损模型与原理 15 § 3.3.2 腐蚀磨损模型与原理 ? 1. 脆性氧化膜的氧化磨损 在一定的气体介质中，金属 材料表面会形成脆性氧化膜。因为此膜与金属基体差 别很大，在达到一定厚度时，很容易被摩擦表面上的 微凸体的机械作用去除，而暴露出新的基体表面，又 开始新的氧化过程，反复进行。 ? 2. 韧性氧化膜的氧化磨损 腐蚀磨损在一定条件下，形 成氧化