材料力学性能金属磨损和接触疲劳 材料力学性能 讲义教案

会计学1材料力学性能材料力学性能 金属磨损和接触疲劳金属磨损和接触疲劳 材料材料力学性能力学性能 讲义讲义6/6/20222第1页/共50页6/6/20223第2页/共50页6/6/20224 机件的正常磨损通常分为三个阶段：第3页/共50页6/6/20225第4页/共50页6/6/20226第5页/共50页6/6/20227第6页/共50页6/6/20228第7页/共50页6/6/20229第8页/共50页6/6/202210n在摩擦副接触处为三向压缩应力状态，所以接触压缩强度近似为单向压缩屈服强度sc的三倍。n如果接触处因压应力很高，超过3sc产生塑性变形，随后因加工硬化而使变形终止。n设接触点真实面积为A，接触压缩屈服强度为3sc，作用于表面上的法向力为F，则有：n假定磨屑为半球形，直径为d，任一瞬时有n个粘着点，所有粘着点尺寸相同，直径也是d，则n所以第9页/共50页6/6/202211第10页/共50页6/6/202212第11页/共50页6/6/202213第12页/共50页6/6/202214第13页/共50页6/6/202215第14页/共50页6/6/202216第15页/共50页6/6/202217n根据此模型，在法向力F作用下，硬材料的凸出部分或磨粒（假定为圆锥体）被压入软材料中。n当作用在一个凸出部分上的力F除以凸出部分在水平面上投影接触面积等于软材料的压缩屈服强度时，则凸出部分或磨粒的压入就会停止下来：第16页/共50页6/6/202218n凸出部分或磨粒切削下来的软材料体积（图中阴影部分），也就是磨损量V：n所以n金属材料的屈服强度与硬度成正比，所以上式又可写成：第17页/共50页6/6/202219第18页/共50页6/6/202220第19页/共50页6/6/202221n在低应力擦伤性磨粒磨损时，加工硬化对材料的耐磨性没有影响；n在高应力碾碎性磨粒磨损时，加工硬化能显著提高耐磨性。(3) 细化晶粒由于能提高屈服强度、硬度及静载塑性，所以也提高耐磨性第20页/共50页6/6/202222第21页/共50页6/6/202223第22页/共50页6/6/202224n1. 氧化磨损n2. 微动磨损n3. 冲蚀磨损（又称气蚀）n4. 特殊介质腐蚀磨损分类：第23页/共50页6/6/202225n宏观特征：在摩擦表面上沿滑动方向呈匀细磨痕，其磨损产生为红褐色三氧化二铁或黑色四氧化三铁。第24页/共50页6/6/202226第25页/共50页6/6/202227第26页/共50页6/6/202228第27页/共50页6/6/202229n右图是销盘型试验机：将试样加上试验力紧压在旋转圆盘上，试样可在半径方向往复运动，n这类试验机可用来评定各种摩擦副及润滑材料的低温与高温摩擦和磨损性能，可做磨粒磨损和粘着磨损试验。第28页/共50页6/6/202230销盘式摩擦磨损试验机(MPX-2000型)主轴转速范围 60r/min 12000r/min主轴转速示值准确度 在 1000r/min 以下，示值误差不超过 2r/min ，示值重复性误差不大于 2r/min 。在 1000r/min 以上，示值相对误差不超过 0.2% ，示值重复性相对误差不大于 0.2% 。 高温炉温度范围 室温 800； 高温炉密封性能 在连续充入氮气（纯度 99.9%以上）的条件下，炉内氧气含量应能达到1%以下。 试验力范围 75N450N第29页/共50页6/6/202231第30页/共50页6/6/202232MHK-500型环块磨损试验机 应用领域：材料摩擦磨损性能测试、对比、评定，测试结果为摩擦系数及磨损量数值。技术指标：1.接触形式：线接触2.磨损方式：纯滑动磨损3.加载方式：砝码、杠杆加载（杠杆比1:10）4.载荷范围：10Kg-500Kg5.主轴转速：100-1440转/分，无级调速第31页/共50页6/6/202233第32页/共50页6/6/202234HK-5022拉链往复试验机 第33页/共50页6/6/202235第34页/共50页6/6/202236M-2000型 摩擦磨损试验机 第35页/共50页6/6/202237第36页/共50页6/6/202238第37页/共50页6/6/202239第38页/共50页6/6/202240第39页/共50页6/6/202241第40页/共50页6/6/202242第41页/共50页6/6/202243第42页/共50页6/6/202244第43页/共50页6/6/202245第44页/共50页6/6/202246第45页/共50页6/6/202247第46页/共50页6/6/202248第47页/共50页6/6/202249第48页/共50页6/6/202250第49页/共50页