磨損失效分析概述上

　　機(jī)械零件磨損失效分析，與機(jī)械設(shè)備的失效分析有共同點(diǎn)也有區(qū)別。共同點(diǎn)是分析設(shè)備或零件未達(dá)到預(yù)期使用要求的原因，采取措施，提高零件的使用壽命。其區(qū)別在于磨損零件的損壞原因很明顯，就是磨損所致。不同磨料類型的零件也容易區(qū)分，提高零件使用壽命的方法決定于磨損類型，這往往與零件的使用條件、運(yùn)轉(zhuǎn)參量有密切關(guān)系。不同工況條件下零件磨損的過(guò)程不完全一樣，通過(guò)對(duì)磨損零件的失效分析，可較深入地揭示不同磨損系統(tǒng)中零件的磨損過(guò)程，為深入研究磨損機(jī)理提供許多有益的信息，為合理選用耐磨材料提供可靠的依據(jù)。 

　　一、進(jìn)行磨損研究的意義 

　　1966年，英國(guó)（H. Peter Jost ）提出調(diào)查報(bào)告以后，各國(guó)學(xué)者紛紛調(diào)查本國(guó)由于摩擦、磨損及潤(rùn)滑等方面造成的經(jīng)濟(jì)損失。據(jù)最新資料統(tǒng)計(jì)，美國(guó)機(jī)械設(shè)備零件的磨損，腐蝕和斷裂的三種主要失效形式所造成的經(jīng)濟(jì)損失很接近，分別占國(guó)民生產(chǎn)總值的4%左右。如果其使用壽命延長(zhǎng)一倍，相當(dāng)于國(guó)民經(jīng)濟(jì)總值提高2%。而研究抗磨損措施的費(fèi)用十分有限，僅占1%就可取得明顯效果，這說(shuō)明進(jìn)行磨損研究意義十分重大。 

　　在各類磨損形式中，磨料磨損所造成的經(jīng)濟(jì)損失最為嚴(yán)重，約占總的經(jīng)濟(jì)損失的50%以上。特別是冶金、礦山、建材生產(chǎn)、煤炭生產(chǎn)、水力及火力發(fā)電、農(nóng)業(yè)和糧油加工等的機(jī)械設(shè)備上的許多零件磨損所造成的經(jīng)濟(jì)損失更為嚴(yán)重。僅備件費(fèi)就耗資達(dá)30億元。 

　　此外，磨損理論研究也是很重要的。雖然磨損現(xiàn)象到處可見(jiàn)，摩擦磨損的理論還很不成熟，一方面它涉及許多學(xué)科的理論與實(shí)驗(yàn)技術(shù)；另一方面又有其相對(duì)的系統(tǒng)性，動(dòng)態(tài)性的特點(diǎn)，使得研究進(jìn)展緩慢。這就需要投入更多的人力、物力以揭示其規(guī)律。

　　二、磨損及磨損分類

　　當(dāng)兩個(gè)接觸物體發(fā)生相對(duì)運(yùn)動(dòng)，某物體表面物質(zhì)發(fā)生流失的現(xiàn)象，稱為發(fā)生了磨損。到目前為止關(guān)于磨損的定義還處于爭(zhēng)論階段。美國(guó)機(jī)械工程師協(xié)會(huì)的定義為：“由于機(jī)械作用而造成物體表面材料的逐漸損耗”。蘇聯(lián)（I. V. Kragelski ）的定義為：“由于摩擦結(jié)合力的反復(fù)擾動(dòng)而造成材料的破壞”。歐洲合作發(fā)展組織的定義為：“由于表面的相對(duì)運(yùn)動(dòng)使物體工作表面逐漸喪失物質(zhì)”。并且指出，磨損通常是有害的，但某些零件磨合階段的輕微磨損可能有益；輕微的塑性變形，幾乎在所有的磨損過(guò)程都會(huì)發(fā)生?？傊?，隨著對(duì)磨損研究的深入，磨損的定義會(huì)逐漸確切、統(tǒng)一起來(lái)。

　　同樣，磨損的分類也存在著爭(zhēng)論，可以按磨損發(fā)生的主要機(jī)理來(lái)分類；也可以按磨物特性及對(duì)磨物之間相互作用狀態(tài)分類。現(xiàn)按一般分類方法磨損分為五類；
　　1. 磨料磨損；
　　2. 粘著磨損；
　　3. 疲勞磨損；
　　4. 沖蝕磨損；
　　5. 微動(dòng)磨損。

　　磨料磨損又可分為鑿削式磨料磨損；高應(yīng)力輾碎式磨料磨損；低應(yīng)力擦傷磨料磨損。沖蝕磨損又可分為沖刷、沖擊兩類。許多沖蝕磨損零件的磨損過(guò)程中還伴有腐蝕和氣蝕的綜合作用，它們加速了磨損的過(guò)程。