采用具有波长连续分布的光透过磨损磨粒，某些波长的光被 磨粒吸收而形成吸收光谱。在一般情况下，物质吸收光谱的波长与 该物质发射光谱波长相等，同样可以确定金属的种类和含量。因为 发射光谱一般必须在高温下获得，而高温下的分子或晶体往往易于 分解，因此原子吸收光谱分析法还适宜用于研究金属的结构。
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7.5.8 磨损测量
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7.5.8 磨损测量
l
金相分析法 观察摩擦表面在磨损前后的金相显微组织的变化，分析其变化规律 来判断磨损程度。可采用电子显微镜和光学显微镜来观测，这种方 法特别适宜研究腐蚀磨损和疲劳磨损。
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7.5.8 磨损测量
l 润滑油分析法 分析润滑油中含铁量法
当摩擦表面不断地供给润滑油时，磨损产物便被润滑油带走， 并悬浮于润滑油中。显然润滑油的含铁量与零件的磨损程度有关。 若能确定润滑油中的含铁量，即可估计零件的磨损程度。首先从润 滑油中提取试样，将取出的润滑油烧成灰烬再进行化学分析或光谱 分析，以确定试样中的含铁量。在不同的间隔时间所取试样的含铁 量差值，即表示零件的磨损率。
机理的主要方法之一，而且是工程上磨损预测和预报的重要手段。 光谱分析 铁谱分析法
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7.5.8 磨损测量
光谱分析法 --- 应用光谱学原理来确定物质的结构和化学成分。
一般条件下，物质的原子是处于稳定状态，若用光子能量来 激发物质的原子，使其原子得到一定的能量，从基体跃到较高的能 级，由于激发的原子是不稳定的，在10－8秒内便要向基态转化而跃 到较低的能级，多余的能量则以光的形式释放出来而产生光谱。光 谱分析法就是利用物质原子在一定条件下能发射具有特征的光谱的 这一特性进行的。因为每种元素都有各自的特征光谱线，这样测定 其物质所发射的光谱，便能定性地确定其中所含的化学成分。因为 每种元素所发射特征光谱线的强度，都与它在物质中的含量有关， 所以可通过对光谱强度的比较，确定物质中各元素含量的多少。光 谱分析法具有极高的灵敏度和准确度，且分析速度快，能对运转时 的机器零件的磨损状态进行检测，预报机械设备的磨损状态。
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7.5.8 磨损测量
用铁谱片加热法检测分析 对铁谱片进行加热处理，根据其回火颜色，可鉴别出 各种磨粒的材料和成分。 对于铜合金，由于它们特有的黄色和青铜色，不需加 热便可识别； 对于如银、镉、铬、铝、镁、钛、锌等非铁磁性材料， 加热后其回火颜色没有变化； 对于铸铁、镍、奥氏体不锈钢等磁性材料，加热到不 同温度，其回火后的颜色有所不同。这种铁谱片加热法检 测磨粒材料和成分是一种比较可行和有用的方法。
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7.5.8 磨损测量 对于磨损磨粒的分析，铁谱和光谱分析各有所长。
铁谱能将磨损磨粒按尺寸列出，并反映出颗粒的形状、 磨损的性质，但是进一步定性定量分析有困难。
光谱能够区别磨损微粒的元素，并能进行定量分析， 但对于大于2微米的微粒即失去检测效能，而很多机械的 失效，磨损磨粒往往大于2微米。
因此，对磨损磨粒的分析，联合使用铁谱和光谱可以 相互补充，达到比较完美的检测效果.
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7.5.8 磨损测量
此法。
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7.5 磨损量参数
1 磨损量是评定摩擦材料的耐磨性，控制产品质量和研究摩擦 磨损机理的一个重要指标。
2 磨损量测量方法有两类，即间接测法和直接测定法。 3 间接测定法只能确定各个摩擦表面磨损量的总值，而不能确
定磨损量在摩擦表面的分布情况和由于磨损造成的零件尺 寸的变化。 4 直接测定法是专门测定某一工作表面的磨损量的方法，它能 测出摩擦表面尺寸的变化和磨损量在摩擦表面的分布情况。 各类方法都有自己的特点，不能互相代替而只能互相补充。
大家好
1
摩 擦 学设计
• 第七章 摩擦学性能试验
2
摩擦学性能试验实验
7.1 摩擦学试验的目的及内容 包括摩擦性能试验和磨损性能试验。
• 材料性能评定 • 润滑剂性能评定 • 摩擦磨损机理分析 • 进行基础研究
3
7.2 影响摩擦磨损的因素
• 温度
• 载荷 • 速度 • 接触几何条件 • 环境气氛 • 表面性质 • 运动形式 • 润滑状态
．用铁谱显微镜检测分析 铁谱显微镜（Ferroscope）又称双色显微镜，它由带铁谱读
数器的双色显微镜组成。它不单用来研究微粒，而且可鉴别材料成 分，从而确定磨粒的来源，即判断磨损零件及其具体部位。确定磨 损状态的原理与上述相同，这里只介绍鉴别材料成分。
沉积在铁谱片上的磨损微粒，除有金属微粒外，还有由于氧 化或腐蚀产生的化合物微粒。金属磨损微粒是非透明的，而化合物 微料通常是透明或半透明的，因而要用双色显微镜检测。双色显微 镜利用一组绿色透射光和一组红色反射光同时照射到微粒上，不同 成分的微粒将呈现出不同的颜色。根据颜色和形状就可以确定磨粒 的成分，判断出磨损的具体部位，以便研究磨损机理。
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7.5 磨损量参数
7.5.1直接参数 线磨损量H：磨损表面在法向尺寸的变化，mm或μm； 重量磨损量W：磨损表面材料的重量损失，g或mg； 体积磨损量V：磨损表面材料的体积损失变化，mm7.3.或cm7.3.；
7.5.2相关参数 利用磨损量的倒数来表示摩擦副的耐磨性 磨损速度 磨损量与摩擦路程的比值
底片上。通常抽取约2毫升的试样在底片上，用清洗液冲洗底片上
残余油液，最后用固定液使微粒牢固地贴附在底片上便制成铁谱片，
以便观察和检测。
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7.5.8 磨损测量
通过检测和分析铁谱片, 判断磨损变化程度, 两个特征量 磨损微粒量 Iq=AL+A 它表示不同时间磨损微粒量的变化，称为磨损定量指数。当
严重磨损开始时，其数值急剧增大。 大小微粒量之差 IS＝AL－AS 它表示不同时间磨损微粒尺寸比例的相对变化。其数值越大
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静摩擦系数测量一
倾斜法：把被测物体放在对偶材料的斜面上，如图所示，逐渐增大 斜面的倾斜角，当被测物体开始滑动时，其斜面的倾斜角θ即为摩
擦角。根据下面公式计算出静摩擦系数 μs ：
θW
μs =tgθ
7
静摩擦系数测量二
牵引法：把重量为N的被测物体放在对偶材料的平面上， 如图所示，用砝码牵引，逐渐增加砝码被测物体开始滑动时， 此时所加砝码重量W就是最大的静摩擦力F。根据下面公式计 算出摩擦系数μs ：
1)台阶式：在摩擦表面边缘上专门加工一个台阶表面作为测量 基准。
2)切槽式：在摩擦表面上专门加工一条凹槽作为测量基准。
7.3.)压印式：利用硬度计压头，在试样表面上压下凹痕，测量 压痕尺寸在试验前后变化计算磨损量。
切槽式和压印式测定摩擦表面局部磨损较为方便，也有利于测 量摩擦表面的磨损分布情况，但由于要局部破坏试件的表层，对研 究摩擦磨损过程中表层组织结构变化不利，而且只适用于测定试件 表面光洁度较高，磨损量又不大等情况。
4
7.3 摩擦磨损测量参数
7.3.1 摩擦参数： 摩擦力 摩擦力矩 摩擦系数
7.3.2 磨损量参数
7.3. 2.1直接参数
线性磨损量 -- 长度变化
面积磨损量 -- 面积变化
体积磨损量 -- 体积变化
质量磨损量 -- 质量变化来自7.3..2.2相关参数
利用磨损量的倒数来表示摩擦副的耐磨性
磨损速度
磨损量与摩擦路程的比值
7.3.2.3.间接参数：
使用寿命
7.3.3. 摩擦温升 （ 体积温升 摩擦表面温度 闪点温度）
7.3.4 摩擦振动及躁声
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7.4 摩擦测量
摩擦力及摩擦系数 摩擦系数大小是表示摩擦材料系统特性的主要参数之一。 摩擦系数分为静摩擦系数μs和动摩擦系数μ。 在给出某种材料的摩擦系数时，必须注明该数值的试验条件和所 用的测试设备，因为不同的试验条件和不同测试设备所测定的摩 擦系数大小是不一样的。
考虑到滑轮系统的摩擦力对测量精度有一定的影响， 测量前应首先对滑轮系进行标定。
μs =W/N
N W
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动摩擦系数的测定方法
动摩擦系数的测定系用间接测量方法。根据动摩擦系数公式
μ=F/N ，
通过测出摩擦力F或摩擦力矩M和正压力N，便可计算出摩擦 系数。
常用的测量摩擦力或摩擦力矩的方法有机械法和电测法。
则磨损越恶化，故称为磨损严重性指数。 综合上述两方面的影响因素，对于整个磨损情况可得出磨损
度指数方程如下： IA=Iq·IS=(AL+AS)(AL-AS)
IA称为磨损度指数；Iq称为磨损定量指数；IS称为磨损严重性指数。
根据磨损度指数方程的磨损度指数IA，可以判断系统状态是否正常。
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7.5.8 磨损测量
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7.5.8 磨损测量
l 测重法 零件在试验或使用过程中，由于磨损的结果都会发生重量和
尺寸的变化，称重法就是根据试样在试验前后的重量变化，用精密 分析天平称量来确定磨损量。按照称重精度选用天平精度，一般常 用万分之一克。这种方法简单，采用最普遍。 若试样在摩擦过程中其摩擦表层产生了较大的塑性变形时，试样尺 寸虽然变化了，但是重量损失不大，则测量磨损量误差增大，就不 能采用此法。它适用于小试件和在摩擦过程中不发生较大塑性变形 的材料。
用光谱分析时，一般从机器设备中抽出带有磨损磨粒的润滑
油，分析其磨损磨粒的金属种类及其含量的变化，从而了解其磨损
情况。
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7.5.8 磨损测量
光谱分析有原子发射光谱分析法和原子吸收光谱分析法两种。 （原子发射光谱（AES）分析法
磨损磨粒在高温状态用带电粒子撞（一般用电火花），使发 射出代表各元素特征的各种波长的辐射线，并采用一个适当的分光 仪分离出所要求的辐射线，通过把所测的辐射线与事先准备的校准 器相比较来确定磨损磨粒的种类和含量。 （原子吸收光谱（AAS）分析法
7.5.3间接参数 使用寿命
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7.5.6摩擦温升 （ 体积温升 闪温）
7.5.7 摩擦振动及躁声
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7.5. 8 磨损测量