摩擦磨损论文

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1、常见摩擦材料简介摘要：摩擦磨损是造成材料损耗的主要原因。根据不同的用途，将用到不同的耐摩擦材料。木文将介绍儿种常见的摩擦材料及其相应的主要功能。关键字：摩擦磨损石棉粉末冶金润滑口修复1.前言磨损是机械零件失效的3人原因（磨损、腐蚀和断裂）Z—。1957年Burwell按照磨损机理将磨损分为4人基木类型，即粘着磨损、磨料磨损、表而疲劳磨损和腐蚀磨损，这些磨损使机械部件的摩擦表而出现裂纹、梨沟、麻点等缺陷，是造成机械零件失效的主耍原因［1］。解损是造成材料损耗的主要原因据不完全统计，能源的1/3到1/2消耗于摩擦和僭损；人约80%的机器零件失效是由于磨损引起的。据我国冶金矿山、农机

2、、煤炭、电力和建材五个部门的不完全统计，每年仅备件消耗的钢材就在150万吨以上。我国每年因磨损造成球磨机磨球消耗近200万吨，球磨机和各种破碎机衬板消耗近50万吨，轧辘消耗近60万吨。斗齿是挖掘机上磨损最严重的零件，由于其在作业过程中直接与砂土岩石等接触，丄作条件十分恶劣，根据对三峡工地斗齿使川情况的统计，磨损是其主要的失效形式，占90-95%。磨损造成的经济损失十分巨人，我FI每年由于濟损造成的材料损失和能源浪费高达10亿元，煤炭工业用的刮板输送机仅小部槽的磨损所造成的损失每年即高达1亿元。摩擦与磨损不仅消耗大量能源和材料，而且山于磨损导致零件失效后，修复或者替换零件，以及因

3、此造成的停工给工业生产带来了巨大的损失。因此一些工业部门对于耐轉材料的需求越来越广泛，比如水泥工业的碾碎机、煤炭工业的粉碎机等都碍要耐磨性能优界的材料［2］o航空发动机作为飞行器的心脏，其零部件长期工作在高负荷、高工作温度的情况下，容易因运转部件疲劳或磨损引起故障，严重影响发动机的正常使用。为了保证航空发动机的正常运行专门设置了滑油系统，用于减少零部件之间的摩擦并带走摩擦产生的金属碎屑。目前航空发动机屛损趋势预测模型主要有灰色模型［3］、时序模型［4］、支持向量机模型以及神经网络模型［5］,这些模型从不同的角度捉取了零部件的磨损信息。2.摩擦材料简介材料抗粘着磨损的能力在很大程

4、度上取决于金属的组织结构，材料表面ZI'可的粘着行为主要跟其相互的品而的配合程度有关。配对材料的互溶性愈大，粘着倾向就愈大，易于发4：粘着磨损，摩擦系数较鬲，粘着磨损就愈大。当两种材料完全不相溶时，其粘着倾向最小。影响摩擦表面温度的主要因索是速度和压力，英中速度的影响更大。2.1石棉摩擦材料以石棉纤维为增强材料的石棉摩擦材料在摩擦材料发展的初期占冇十分重要的地位，石棉材料耐热性好、摩擦系数高、比表面积人、强度较高及价格低廉的优点使得其在20世纪20年代至80年代成为汽车等行走机械的最主要摩擦材料。然而近年汽车、髙速列车和航空工业高速发展，工程机械和交通工具行驶速度提高，致使制动

5、系统摩擦材料表面温度可达500°C,对摩擦材料的性能提出了更高的要求。传统石棉摩擦材料在550°C时将完全失去结晶水而导致摩擦材料变质，磨损加剧，摩擦性能不稳定，高温制动时易出现摩擦性能热衰退[6],其高温稳定性已经不能满足要求。此外细小的石棉纤维被人体吸入后会沉积在肺部造成肺部疾病，严重威胁人体健康，与石棉相关的疾病在建筑、材料、机械等多种行业普遍存在，世界上许多国家己经全而禁止使用这种危险性物质。2.2銘系耐磨材料Fe-Cr-C系合金是川途最为广泛的耐辭合金么一，在此基础上发展出了一系列不同性能的耐磨材料，其中一•些高合金的材料具冇极为优异的耐磨损性能，但是由于合金含最较高

6、,过高的成本限制了其广泛使用。低、中合金耐磨钢是以硅、僦为基础加入倂、铝以及其它微量元素而发展起来的耐磨合金钢。其合金系统由成分简单的单一镭系、硅系、钮系、珞镭系到成分复杂的钻猛硅钥其他微量元素的多元复合系统。低、中合金耐磨钢具冇较好的强韧性，低、中冲击载荷下的耐僭性优于高镒钢，但存在淬透性和淬硬性低的不足。以碳化物为耐磨相的口口铸铁是应用较早且比较广泛的一类耐磨材料，耐磨口口铸铁的发展分为普通口口铸铁、傑硬口口铸诙和高絡口口铸铁三个阶段。后来乂相继开发了鸭系白口铸铁、饥系白口铸铁和猛系白口铸铁等。高铭白口铸铁显微组织中存在着硬度佼高J1.分布孤立的(Cr,Fe)7C3型碳化物

7、，高锯白口铸铁比普通白口铸铁和镰硬白口铸铁具有更好的硬度和韧性组合,半个多世纪來，国内外铸造工作者对洛在铸铁中的作用进行了人量的研究试验,使钻系口口铸铁性能不断提高，牛产工艺逐渐简化。目前钻系铸铁磨球已収代了一些耐磨锻钢、中猛球铁和低合金钢等材质的磨球，在冶金、矿山、建材及电力等行业中得到推广应用,成为较好的抗磨材料。2.3复合纤维基摩擦材料20世纪80年代以來，摩擦材料的发展迅猛，世界各国研究重点转变为新型的无石棉摩擦材料，半金属摩擦材料、粉末冶金燈擦材料、代用纤维增强或聚合物粘接摩擦材料