机械零件的磨损课件

,单击此处编辑母版标题样式,*,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,5机械零件的磨损,5机械零件的磨损5机械零件的磨损机电设备故障 诊断与维修,主讲教师：黄伯勇,南京信息职业技术学院机电工程系,第八条双方一般责任,一甲、乙双方在工程实施之前指定专人为代表，负责协调、交换、处理在施工过程中所发生的一般事宜。必要时，应请示各自的上级主管负责人，以求问题的迅速解决。,二甲方应向乙方提供简易库房一间，由乙方存放材料、工具及员工休息所用。,三工程材料到货后，甲、乙双方办理验收手续，签收后存放在简易库房内，由乙方人员负责保管随时取用。材料损坏和丢失由乙方负责。,四乙方应安全文明施工，噪音较大的施工应安排在夜间或休息日进行。,五乙方要保证施工人员的道德品质、业务素质及人身安全，施工人员必须遵守法律、法规和条例，并将施工人员名单报给甲方备案。,5机械零件的磨损5机械零件的磨损5机械零件的磨损机电设备故障,机电设备故障 诊断与维修,主讲教师：黄伯勇,南京信息职业技术学院机电工程系,机电设备故障 诊断与维修,2,机械零件的磨损,机械零件的磨损是零件失效的主要模式。,研究磨损的意义：,1,、一般机械设备中约有,80%,的零件失效报废是由磨损引起。,2,、磨损引起零件失效导致的损失较大，美国每年损失,1000,亿美元，直接材料损失,200,亿。,3,、磨损影响设备效率，降低设备工作可靠性，导致设备提前报废。,4,、研究磨损机理，可以掌握其特点，为制定合理的维修策略和计划提供依据，为提高设备寿命服务。,机械零件的磨损机械零件的磨损是零件失效的主要模式。研究磨,3,运动副摩擦表面物质不断损失的现象称为磨损。磨损会逐渐改变零件尺寸和摩擦表面形状。零件抗磨损的能力称为耐磨性。,磨损,间隙、,精度,、,效率,、,振动,、,冲击,、,噪音,运动副摩擦表面物质不断损失的现象称为磨损。磨,4,一、零件磨损的一般规律,磨损特性曲线,磨合阶段,稳定磨损阶段,急剧磨损阶段,一、零件磨损的一般规律磨损特性曲线磨合阶段稳定磨损阶段急剧磨,5,磨损的主要类型：,1,）磨粒磨损,硬质颗粒或摩擦表面上硬的凸蜂，在摩擦过程中引起的材料脱落现象称为磨粒磨损。硬质颗粒可能是零件本身磨损造成的金属微粒，也可能是外来的尘土杂质等。摩擦面间的硬粒，能使表面材料脱落而留下沟纹。,影响磨料磨损的因素,:,摩擦副材料,磨料,压力,磨损的主要类型：1）磨粒磨损 硬质颗粒或摩擦表面上硬,6,金属表面发生局部塑性变形,磨粒嵌入金属表面，切割金属表面,表面被划伤,金属表面发生局部塑性变形磨粒嵌入金属表面，切割金属表面表面被,7,2,）胶合磨损,(,粘着磨损,),加工后的零件表面总有一定的粗糙度。摩擦表面受载时，实际上只有部分峰顶接触，接触处压强很高，能使材料产生塑性流动。若接触处发生粘着，滑动时会使接触表面材料由一个表面转移到另一个表面，这种现象称为粘着磨损,(,胶合磨损,),。所谓材料转移是指接触表面擦伤和撕脱，严重时摩擦表面能相互咬死。,影响胶合磨损的因素,:,摩擦副接触表面成分与组织,摩擦副表面状态,2）胶合磨损(粘着磨损)加工后的零件表面总有一定的粗,8,局部粘着（冷焊）,粘着处被撕掉,金属表面被划伤或者金属屑粒脱落,局部接触,接触面积小应力大,润滑油膜、氧化膜被挤破,局部粘着（冷焊）粘着处被撕掉金属表面被划伤或者金属屑粒脱落局,9,3,）疲劳磨损,(,疲劳点蚀,),在滚动或兼有滑动和滚动的高副中，如凸轮、齿轮等，受载时材料表层有很大的接触应力。当载荷重复作用时，常会出现表层金属呈小片状剥落，而在零件表面形成小坑，这种现象称为疲劳磨损或疲劳点蚀。,影响疲劳磨损的因素,:,材质,接触表面质量,其它因素,(,应力、间隙、润滑等）,3）疲劳磨损(疲劳点蚀)在滚动或兼有滑动和滚动的高副中,10,4,）腐蚀磨损,在摩擦过程中，与周围介质发生化学反应或电化学反应的磨损，称为腐蚀磨损,化学腐蚀,电化学腐蚀,全世界每年因腐蚀而报废的钢材与设备相当于年产量的,30%,。,4）腐蚀磨损 在摩擦过程中，与周围介质发生化学反应或电,11,化学腐蚀过程中不产生腐蚀电流，如金属在高温氧化性气氛中、在干燥空气中、在石油及酒精中的腐蚀,都属于化学腐蚀。,电化学腐蚀过程中会产生腐蚀电流，如金属在潮湿空气、海水、或电解质溶液中的腐蚀都是电化学腐蚀。,高温氧化腐蚀,电化学腐蚀,应力腐蚀,化学腐蚀过程中不产生腐蚀电流，如金属在高温氧化性气氛中、在干,12,一、高温氧化腐蚀,除,Au,（金）、,Pt,外，金属中在空气中都会发生氧化，高温会加速氧化过程。,腐蚀会导致零件有效截面积减小，承载能力降低。,在高温含氧气氛中工作的零件的抗高温氧化能力是一项重要指标。,一、高温氧化腐蚀除Au（金）、Pt外，金属中在空气中都会发生,13,氧化过程（三个步骤）,金属失去电子成为金属离子,氧原子吸收电子成为氧离,金属离子和氧离子结合为金属氧化物,氧化过程（三个步骤）金属失去电子成为金属离子氧原子吸收电子成,14,氧化膜形成后，将金属基体与氧隔开，金属要继续氧化必须：,金属离子及电子（由内向外）穿过氧化膜,氧原子或离子（由外向内）穿过氧化膜,氧化膜层阻止原子、离子及电子穿过氧化膜的能力，决定了材料的抗氧化性能。,氧化膜形成后，将金属基体与氧隔开，金属要继续氧化必须：金属离,15,Al,2,O,3,、,Cr,2,O,3,、,SiO,2,等氧化膜的熔点高，致密，阻力大；,FeO,、,Cu,2,O,等氧化膜的熔点低，疏松，阻力小；,在钢中加入,Al,、,Cr,（铬）、,Si,等元素，因其与氧的亲和力比,Fe,大，故可优先形成氧化物，从而阻,Fe,的氧化。,Al2O3、Cr2O3、SiO2等氧化膜的熔点高，致密，,16,二、电化学腐蚀,不同金属或同一金属的不同部分存在电极电位差；,相互接触；,有电介质溶液。,产生条件,二、电化学腐蚀不同金属或同一金属的不同部分存在电极电位差；产,17,阳极：失去电子发生氧化反应,（被腐蚀）,电化学腐蚀的过程,阴极：得到电子发生还原反应,M,M,n+,ne,析氢反应,（电解质中,H,+,高时）,吸氧反应,（电解质中,O,2,高时）,阳极：失去电子发生氧化反应（被腐蚀）电化学腐蚀的过程阴极：,18,腐蚀原电池,(NH,4,)Cl,碳棒,锌外壳,在锌壳上的阳极反应,在碳棒上的阴极反应,ZnZn,2+,+2e,2H,+,+2e H,2,结果：,Zn,被离子化（腐蚀）。,腐蚀原电池(NH4)Cl碳棒锌外壳在锌壳上的阳极反应在碳棒上,19,F,基球墨铸铁在,HCl,中的电化学腐蚀,H,2,F,基体的电极电位比,G,低，故为阳极，被腐蚀；而在阴极,G,上析出,H,2,气体。,HCl,水溶液,F基球墨铸铁在HCl中的电化学腐蚀H2F基体的电极电位比G低,20,三、,改善零件耐蚀性的措施,对于化学腐蚀，常采用以下方式：选择抗氧化材料如耐热钢、高温合金、陶瓷材料等；零件表面涂层。,对于电化学腐蚀：选择耐腐蚀材料；表面涂层；电化学保护；加缓蚀剂,三、改善零件耐蚀性的措施对于化学腐蚀，常采用以下方式：选择抗,21,谢谢大家,谢谢大家,22,谢,谢,观,看,谢谢观看,