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Chapter 3: 材料的磨损机理
图(b)为磨粒磨损，主要特征是磨损表面有明显 的划痕或犁沟，磨损物为条状或切屑状，常见于农用 犁铧、斗齿等。
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Chapter 3: 材料的磨损机理
图(c)是接触疲劳磨损，主要特征为磨损表面 有裂纹、小坑等，磨损产物为块状或饼状，通常在 滚动轴承、齿轮的表面发生较普遍。
材料表面将粘附对摩件金属，发生“金属转
移”，即发生”物质转移”。 在以后的摩擦过程中，附着物碾转于对磨
件的表面之间，有些粘附物在反复的摩擦中可
能由金属表面脱落下来→磨屑。
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§3.1.1 粘着磨损的概念
粘着磨损也称咬合(胶合)磨损。磨损产物通常呈
小颗粒状，从一物体表面粘附到另一个物体表面上，
然后在继续的摩擦过程中，表面层发生断裂，有时还
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
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Chapter 3: 材料的磨损机理
磨损按不同机理和条件，主要分为四大基本类型，如 下图所示：
图(a)属粘着磨损，主要特征是磨损表面有细的 划痕，严重时有材料转移现象．磨损产物多为片状 或小颗粒，一般发生在蜗轮与蜗杆以及缸套与活塞 环之间的磨损。
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§3.1 粘着磨损
§3.1.1 粘着磨损的概念
§3.1.2 粘着磨损一般规律 §3.1.3 粘着磨损分类 §3.1.4 粘着磨损表达式与定律
§3.1.5 影响粘着磨损的因素
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§3.1.3 粘着磨损分类
1.按工作温度可分为低温粘着磨损和高温粘着磨损两类： （1） 低温粘着磨损． 按发生在摩擦面间的相对滑动速度不大 (0.5m/s～ 0.6m/s)，表面温度不高(100—150℃)，表面间压强很
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§3.1.3 粘着磨损分类
（2）高温粘着磨损 高温粘着磨损发生在相对滑动速度很大，表面压 力很高的条件下，这时微峰接触点上的瞬时温度很 高。仅仅在表面的很薄一层金属发生软化，被软化 的金属转移到另一个金属表面。在磨损的表面上，
沿着滑动方向形成交替的裂口、凹穴。表层的金相
§3.1.5 影响粘着磨损的因素
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§3.1.2 粘着磨损一般规律
粘着磨损过程一般分为三个阶段： (1)跑合阶段亦称 磨合阶段(磨合磨损阶段)； (2)稳定磨损阶段； (3)急 剧磨损阶段亦称破坏磨损阶段。如下图所示：
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§3.1.2 粘着磨损一般规律
(1)跑合阶段亦称磨合阶段(磨合磨损)：由于物体 实际表面在微观上都是粗糙不平的，所以两固体表 面的接触实际只是表面上微凸体的相互接触。当接 触表面开始相对滑动时，接触与焊合的那些高微凸 体将首先由于剪切而导致破坏。随着磨损过程的进 行．摩擦表面逐渐磨平，实际接触面积增大，相应 的磨损量Q，开始时增加很快，然后逐渐变慢，见图 oa段。随时间T的增加或行程的增长，磨损率下降。
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Chapter 3: 材料的磨损机理
图(d)为腐蚀磨损。它的主要特征是磨损表面有 化学反应膜或小麻点，但麻点比较光滑。磨损物为 簿的碎片或粉末，典型工件如船舶外壳、水力发电 的水轮机叶片等。
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Chapter 3: 材料的磨损机理
§3.1 §3.2 粘着磨损 磨粒磨损
§3.3
§3.4 §3.5
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§3.1.2 粘着磨损一般规律
图(b)表示两个摩擦表面相对滑动时，由于摩擦力的 作用，在表层产生塑性流动(实线表示)，表层的缺陷 不断扩展。表面接触部位发生金属间的粘着。
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§3.1.2 粘着磨损一般规律
图(c)表示表面层内的裂缝扩展到表面，金属从表面 撕裂下来，形成磨粒。一些金属粘着在另一个金属 表面。图(d)是磨损后形成的新表面。
腐蚀磨损
疲劳磨损 冲蚀磨损
§3.6
微动磨损
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§3.1
粘着磨损
§3.1.1 粘着磨损的概念
§3.1.2 粘着磨损一般规律 §3.1.3 粘着磨损分类 §3.1.4 粘着磨损表达式与定律
§3.1.5 影响粘着磨损的因素
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§3.1.1 粘着磨损的概念
粘着磨损的过程描述：
两相对滑动的表面在摩擦力作用下→表层
高时，相互接触的微峰之间发生冷焊的粘结点。粘
着点由于塑性流动产生明显的硬化，因而粘着点的 强度大于摩擦副中较软金属的强度。在相对滑动时，
软的金属可能从基体上脱落下来。这种粘着磨损，
表层上的金属组织和基体相都没有明显的相变和化 学成分的变化，见图1.3-4(a)，图1.3-5(d)，(e)所示。
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§3.1.3 粘着磨损分类
发生反粘附．即被粘附到另一个表面上的材料又回到 原来的表面上，这种粘附反粘附往往使材料以自由磨 屑状脱落下来。粘着磨损产物可以在任意的循环中形 成。粘着以后的断裂分离，并不一定在最初的接触表
面产生。
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§3.1
粘着磨损
§3.1.1 粘着磨损的概念
§3.1.2 粘着磨损一般规律 §3.1.3 粘着磨损分类 §3.1.4 1.2 粘着磨损一般规律
(2)稳定磨损阶段
经过跑合，表面微观几何形状改变，接触面积 增大，同时，摩擦表面加工硬化，从而建立了弹性 接触条件，这时磨损已趋于稳定，磨损量Q与时间T 成正比(见图ab段)，磨损率基本保持不变。
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§3.1.2 粘着磨损一般规律
(3)急剧磨损阶段亦称破坏磨损阶段
发生塑变→表面的污染膜、氧化膜破裂→
新鲜金属表面裸露→分子力使两表面焊合。
①若外力克服不了焊合点及其附近的结合
力
咬合现象
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§3.1.1 粘着磨损的概念
② 若外力大于这种结合力，外力使结合处发生剪切断
裂： a) 剪切发生在原接触面：不发生磨损，即“零磨 损”； b) 剪切发生在强度较低的金属一方：强度较高的
见图b点以后，由于温度急剧升高或表面金属组 织发生变化等原因，磨损速度急剧增加，磨损量Q剧 增，工作条件恶化，机械效率降低，精度降低，出 现异常的噪音与振动，最后导致零件完全失效。
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§3.1.2 粘着磨损一般规律
从磨屑脱落的角度分析，下图表示粘着磨损的发展过 程：图(a)为被磨表面的原始状态，表面粗糙不平，存 在由于加工形成的各种缺陷。