材料磨损失效分析简述
材料磨损失效分析简述
材料磨损失效分析简述材料磨损失效分析简述摘要：综述了磨损失效的常见类型及该磨损失效的的影响因素，包括材料的磨损失效过程，指出了降低材料磨损失效的措施，为预防工程领域材料的磨损失效提供了方向。
关键词：磨损失效；类型；影响因素；过程；预防措施The Review Of Wear Failure Analysis In Materials Abstract:The common types and its influencing factors was summarized. Including the process of wear failure of materials.And the measures of how to reduce wear failure was pointedout.Pointed directions how to preventing wear failure in engineering material field.Key words:wear, failure; classify; influencing factor;process; precautionary measures 引言磨损失效是机械设备和零部件的三种主要失效形式———断裂、腐蚀和磨损失效形式之一。
世界一次能源的三分之一、机电设备的70%—80%是由于各种形式的磨损而产生故障[1]。
磨损不仅造成大量的材料浪费，而且可能直接导致灾难性后果。
因此,研究磨损失效的原因,制定抗磨对策、减少磨损耗材、提高机械设备和零件的安全寿命是极为有必要的。
1 常见磨损失效类型及其影响因素1.1粘着磨损当一对磨擦副的两个磨擦表面的显微凸起端部相互接触时，即使法向负载很小，但因为凸起端部实际接触的面积很小，所以接触应力很大。
如果接触应力大到足以使凸起端部的材料发生塑性变形而且接触表面非常干净，彼此又具有很好的适应性，那么在磨擦界面上很可能形粘着点。
磨损失效的主要类型、显微机制、影响因素、注意问题等
磨损失效是机械设备和零部件的三种主要失效形式———断裂、腐蚀和磨损失效形式之一。
通常磨损过程是一个渐进的过程,正常情况下磨损直接的结果也并非灾难性的,因此,人们容易忽视对磨损失效重要性的认识。
实际上,机械设备的磨损失效造成的经济损失是巨大的[1～10,15]。
美国曾有统计,每年因磨损造成的经济损失占其国民生产总值的4%。
2004年底由中国工程院和国家自然科学基金委共同组织的北京摩擦学科与工程前沿研讨会的资料显示,磨损损失了世界一次能源的三分之一,机电设备的70%损坏是由于各种形式的磨损而引起的;我国的GDP只占世界的4%,却消耗了世界的30%以上的钢材;我国每年因摩擦磨损造成的经济损失在1000亿人民币以上,仅磨料磨损每年就要消耗300多万吨金属耐磨材料。
可见减摩、抗磨工作具有节能节材、资源充分利用和保障安全的重要作用,越来越受到国内外的重视。
因此,研究磨损失效的原因,制定抗磨对策、减少磨损耗材、提高机械设备和零件的安全寿命有很大的社会和经济效益。
1 磨损和磨损失效的主要类型磨损———由于机械作用造成物体表面材料逐渐损耗。
磨损失效———由于材料磨损引起的机械产品丧失应有的功能。
通常,按照磨损机理和磨损系统中材料与磨料、材料与材料之间的作用方式划分,磨损的主要类型可分为磨料磨损、粘着磨损、冲蚀磨损、疲劳磨损、腐蚀磨损和微动磨损等类型。
1.1 磨料磨损由外部进入摩擦面间的硬颗粒或突出物在较软材料的表面上犁刨出很多沟纹,产生材料的迁移而造成的一种磨损现象称为磨料磨损。
影响这种磨损的主要因素:在多数情况下,材料的硬度越高,耐磨性越好;磨损量随磨损磨粒平均尺寸的增加而增大;磨损量随着磨粒硬度的增大而加大等。
1.2 粘着磨损在两摩擦表面相对滑动时,材料发生"冷焊"后便从一个表面转移到另一个表面,成为表面凸起物,促使摩擦表面进一步磨损的现象称为粘着磨损。
影响粘着磨损的主要因素:同类的摩擦副材料比异类材料容易粘着,采用表面处理(如热处理、喷镀、化学处理等)可以减少粘着磨损;脆性材料比塑性材料抗粘着能力高;材料表面粗糙度值越小,抗粘着能力也越强;控制摩擦表面的温度,采用的润滑剂等可减轻粘着磨损等。
材料失效分析
材料失效分析——金属的疲劳破坏1.1材料失效简介材料失效分析在工程上正得到日益广泛的应用和普遍的重视。
失效分析对改进产品设计、选材等提供依据，并可防止或减少断裂事故的发生；可以提高机械产品的信誉，并能起到技术反馈作用，明显提高经济效益。
大力开展失效分析研究，无论对工业、民生、科技发展，都具有极其重要的作用。
所谓失效——主要指机械构件由于尺寸、形状或材料的组织与性能发生变化而引起的机械构件不能完满地完成指定的功能。
亦可称为故障或事故。
一个机械零部件被认为是失效，应根据是否具有以下三个条件中的一个为判据：（1）零件完全破坏，不能工作；（2）严重损伤，继续工作不安全；（3）虽能暂时安全工作，但已不能满意完成指定任务。
上述情况的任何一种发生，都认为零件已经失效。
机械零部件最常见的失效形式有以下几种： 1.断裂失效：通常包括塑性（韧性）断裂失效；低应力脆性断裂失效；疲劳断裂失效； 蠕变断裂失效；应力腐蚀断裂失效。
2.表面损伤失效：通常包括磨损失效；腐蚀失效；表面疲劳失效 3.变形失效：包括塑性变形失效；弹性变形失效,同一种零件可有几种不同失效形式。
一个零件失效，总是由一种形式起主导作用，很少以两种形式主导失效的。
但它们可以组合为更复杂的失效形式，例如腐蚀磨损、腐蚀疲劳等。
2.1疲劳破坏飞机、船舶、汽车、动力机械、工程机械 、冶金、石油等机械以及铁路桥梁等的主要零件和构件，大多在循环变化的载荷下工作，疲劳是其主要的失效形式。
金属疲劳是指材料、零构件在循环应力或循环应变作用下，在一处或几处逐渐产生局部永久性累积损伤，经一定循环次数后产生裂纹或突然发生完全断裂的过程。
当材料和结构受到多次重复变化的载荷作用后，应力值虽然始终没有超过材料的强度极限，甚至比弹性极限还低的情况下就可能发生破坏，这种在交变载荷重复作用下材料和结构的破坏现象，就叫做金属的疲劳破坏。
2.2疲劳断裂的特征 1、疲劳断裂应力1σ（周期载荷中的最大应力 max σ）远比静载荷下材料的抗拉强度b σ低，甚至比屈服强度s σ也低得多。
机械零件失效分析
机械零件失效分析机械零件是构成机械设备的基本组成部分，其质量和性能的好坏直接关系到整个机械设备的可靠性和安全性。
然而，在机械设备的长期运行中，由于各种原因，机械零件可能会出现失效现象。
失效分析是一种通过分析失败机械零件的失效原因来帮助我们改进设计、制造和维修策略的方法。
一、失效类型机械零件的失效类型多种多样，常见的包括疲劳失效、磨损失效、腐蚀失效、断裂失效等。
疲劳失效是指材料在交变载荷作用下的长期疲劳过程中逐渐出现的损伤。
磨损失效是指机械零件在运行过程中由于与其他零件或外界环境的摩擦而造成的表面磨损。
腐蚀失效是指机械零件由于环境中的化学腐蚀而失效。
断裂失效是指机械零件由于超过其承载能力而发生断裂。
二、失效原因机械零件失效的原因也是多种多样的，常见的有材料问题、设计问题、制造问题、装配问题、使用问题等。
材料问题是指机械零件材料的质量或性能不达标，如含气体、夹杂物、晶粒非均匀等。
设计问题是指机械零件在设计过程中存在结构强度不足、刚度不够的问题。
制造问题是指机械零件在加工过程中存在加工质量不合格、工艺控制不严等问题。
装配问题是指机械零件在装配过程中存在装配不当、配合间隙设计不合理等问题。
使用问题是指机械零件在使用过程中存在操作不当、润滑不足等问题。
三、失效分析方法失效分析是通过分析失效零件的失效样品、现场情况以及相关维修记录来查找失效原因。
常用的失效分析方法包括物理分析、化学分析、力学分析、金相分析等。
物理分析是通过观察失效零件的外部形态和内部结构来判断失效形式。
化学分析是通过对失效零件进行化学成分分析以及腐蚀产物分析来判断失效原因。
力学分析是通过对失效零件进行力学性能测试以及有限元分析等方法来判断失效原因。
金相分析是通过对失效零件进行金相组织观察以及晶体学分析等方法来判断失效原因。
四、失效分析结果的应用失效分析的最终目的是为了指导我们改进机械零件的设计、制造和维修策略，提高机械设备的可靠性和安全性。
发动机主要零件磨损失效分析
（）温 度 是粘着 磨损最 重 要 的因素 。活塞环 区 ２ 域温 度 的升高 使得润 滑 油的粘 度降低 ，润 滑条件 变
坏， 这样就 容 易产 生粘 着接触和 活塞 卡死 的危 险 。 （ ）发动机 转 矩 （ ３ 即平 均有 效压 力 ） 加及 转速 增
增 加 （ 即活 塞速 度 增加 ）会 导致 温 度提 高 而使 磨 也 ， 损 增加 。 （）汽 油机 的浓混 合气会 造成 润滑 油大量 稀 释 ４ 和 粘度 的下降 ，从 而减 小流体 动 力润滑 的范 围 。例 如， 节气 门使 用不 当会 显著地 增加粘 着磨 损 。 而稀 混 合 气会 产生 过 多的氧 ，特别 是在 柴油机 中会使 与 燃 气接触 的零件 表面 氧化 ，促 使造成 腐蚀 磨损 的酸 性 燃 烧产 物 的形 成 。 （ ）内燃机在 起动 时 由于润 滑条件 不好 ，此 时 ５
因而它与缸壁 、 活塞环的温度有关 ， 也与冷介质的温
度有关 。
凸轮 挺柱 摩 擦 副在 很 高 的接 触 压 力 下 工作 ， 其 磨损 形式 主要 有以下 几种 ： １ 着 磨损 。凸轮 挺 柱摩 擦 副 的粘 着磨 损 通常 ． 粘 由瞬 时高温 引起 。 在整 个挺 柱升 起 的过程 中 ， 表面 两
活塞 和活塞 环对 缸套 的磨擦 几乎 为干摩 擦 ，以致 造
封 不严之处 时 ，大量 含有 灰尘 的空气 未 经滤清 器 即
被 吸 入气缸 中 ， 造成 磨损 。 故障 之处在 于 进气管 与气 缸体 贴合平 面 上有伤 痕 ， 其 间隔进 入异 物 ， 气管 或 进
垫损 坏或进 气管 座 固定螺 栓折 断 、 动等 ， 松 都会 造 成
四、 装配 不 当
第十二讲 腐蚀和磨损失效分析
刹车片宏观图片
（制动盘为灰铸铁） （制动片为钢纤维增强复合材料）
制动盘的微观形貌图
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③疲劳磨损的特征及判断 表面金属小片状脱落，在金属表面形成一个个麻坑，在
麻坑的前沿或者根部，有表面疲劳裂纹或者二次裂纹。
齿面硬度偏低和冶金缺陷导致的接触疲劳 （大量的麻坑、局部剥落和磨损痕迹）
2
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（1）磨损失效分析的步骤 ①现场调查及宏观分析：详细了解零件的服役条件和使用工 况，了解零件的设计依据、选材依据及制造工艺。确定分析 部位并提取分析样品，包括摩擦副、磨屑、润滑剂及沉积物 等。记录表面划伤、沟槽、结疤、蚀坑、剥落、锈蚀及裂纹 等形貌特征，初步判断磨损失效的模式。 ②测量磨损失效情况 ：确定磨损表面的磨损曲线，查明磨损 变化规律、最大磨损量及其所处部位。确定磨损速率，分析 磨损情况是否正常，是否属于允许的范围。
连铸辊
浆料循环泵
2
冲蚀磨损宏观图片
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布料溜槽宏观图片
连铸辊宏观图片
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5.1.3 磨损失效的预防措施 （1）改进结构设计及制造工艺
摩擦副的结构要有利于摩擦副间表面保持膜的形成和 恢复、压力的均匀分布、摩擦热的散失和磨屑的排出，以 及防止外界磨料、灰尘的进入等。
2
粘着磨损宏观图片
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辊子和辊道粘着磨损宏观图片
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②磨料磨损的特征及判断 表面存在与滑动方向或硬质点运动方向相一致的沟槽
或划痕。在磨料硬而尖锐的条件下，如果材料塑性较好， 磨损表面的沟槽清晰、规则、沟边产生毛刺；如果韧性较 差，沟槽比较光滑。
摩擦磨损失效案列分析
图2 前尖部腐蚀磨损形貌 1000x
图3 前尖部斜切面腐蚀磨损形貌 2000x
高铬铸铁铝矿浆泵泵壳腐蚀磨损失效分析
图 5 后底部腐蚀磨损形貌 1000×
图2 前尖部腐蚀磨损形貌 1000x
首先将泵壳沟槽前尖部、 后底部的腐蚀磨损特征与 其材料纯腐蚀特征对比
腐蚀磨损失效实例磨粒磨损 粘着磨损
微动磨损
磨损
表面疲劳失效磨损
腐蚀磨损
磨损分析步骤和主要方法 1 了解失效零件 的机械功能 2 了解零部件相 对运动的方式或 速度 3 了解耦合表面 所受的力或应力 4 了解润滑剂品 种、润滑方式及 换油周期 5 了解零件的工 作环境是否合适: 磨粒颗粒、水分 、腐蚀气体以及 温度等。 6 了解该零件及其 耦合件的材料以及 工艺条件，尤其是 实际执行的情况 7 了解零件的寿命 、磨损量 8 在宏观和微观范 围检查磨损表面以 及摩擦表面下的组 织情况 9 根据以上所获信 息判断出磨损形式 和失效原因
高铬铸铁铝矿浆泵泵壳腐蚀磨损失效分析
二 、工况介绍
铝矿浆泵 LC250. 580用于 输送经研磨后的铝矿浆。 C 一般入泵铝矿石粒度小于 1mm,矿浆浓度40%～ 45% 。 泵流量 630 m3/h。矿浆整 体流向为由左至右。 矿浆 碱浓度 230g 1.89 /L(Na2O) ,pH> 14,温度 80～ 100°C。 铝矿主要为 一水硬铝石 ,成分 (ω% ):Al2O3 60～ 65, Fe2O3 14～ 17, SiO2 3. 5～ 4. 5, TiO23. 5～ 4. 5。 铝矿 序 号 莫氏硬度 7。
1
表1 泵壳的化学成分
Si Mn Cr Ni Mo P S
磨损失效分析
粘着磨损模型
类型
破坏现象
破坏原因
轻微磨损 涂抹 擦伤 撕脱 咬死
剪切破坏发生在粘着结合 面上，表面转移的材料极 轻微。
剪切破坏发生离粘着结合 面不远的软金属层内，软 金属涂抹在硬金属表面。
粘着结合强度比摩擦副的基体金 属都弱。
粘着结合强度大于较软金属的剪 切强度。
剪切发生在较软金属的亚 表层内，有时硬金属表面 也有划痕。
磨损失效分析
磨损失效分析
• 磨损失效----就是由于材料磨损引起的机械产品 丧失应有的功能。
• 特点： 断裂失效：突发性 后果灾难性 有一定偶然性 磨损失效：渐进性 非灾难性 必然性
• 磨损失效分析： • 重要性往往被忽视
意义重大-----具有重大的经济效益和社会效益。 美国曾有统计：每年因磨损造成的经济损失占 其国民生产总值的4%。在我国，磨损造成的经 济损失在1000亿人民币以上。
第一节 摩擦和磨损的基本概念
• 当两个相互接触的物体或物体与介质之间在外 力作用下，发生相对运动，或者具有相对运动 的趋势时，在接触表面上所产生的阻碍作用称 为摩擦。这种阻碍相对运动的阻力称为摩擦力。
• 摩擦按照接触面运动方式的不同，可以分为滑 动摩擦、滚动摩擦。
• 相互接触的一对金属表面相对运动时，表面金 属不断发生损耗或产生残余塑性变形，使金属 表面状态和尺寸改变的现象称为磨损。
过屈服极限，因而发生局部塑性变形， 引起残余应力。 • 热应力—两接触面相对滑动时要产生摩 擦，使接触区局部温度瞬时升高。 • 润滑 • 接触面的几何形状
第四节 磨损过程
磨损过程大致可分成三个阶段。
第五节 粘着磨损
• 相对运动的物体接触表面发生了固相粘 着，使材料从一个表面转移到另一个表 面的现象，称为粘着磨损。
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材料磨损失效分析简述材料磨损失效分析简述摘要：综述了磨损失效的常见类型及该磨损失效的的影响因素，包括材料的磨损失效过程，指出了降低材料磨损失效的措施，为预防工程领域材料的磨损失效提供了方向。
关键词：磨损失效；类型；影响因素；过程；预防措施The Review Of Wear Failure Analysis In Materials Abstract:The common types and its influencing factors was summarized. Including the process of wear failure of materials.And the measures of how to reduce wear failure was pointedout.Pointed directions how to preventing wear failure in engineering material field.Key words:wear, failure; classify; influencing factor;process; precautionary measures 引言磨损失效是机械设备和零部件的三种主要失效形式———断裂、腐蚀和磨损失效形式之粘着磨损过程十分复杂，以上所述只是对复杂现象作了简单的描述。
影响粘着磨损性能因素有[3]：（1）润滑条件或环境。
在真空条件下金属的磨损极为严重。
除了金以外，在大气条件下，金属经过切削或磨削加工，洁净的表面产生氧化膜，它在防止粘着磨损方面有重要的作用。
而良好的润滑条件更是降低粘着磨损的重要保障。
（2）摩擦副的硬度。
材料的硬度越高，耐磨性越好。
材料体系一定时，可采用涂层或其他表面处理工艺来降低粘着磨损。
（3）晶体结构和晶体的互溶性。
其它条件相同时，晶体结构为hcp的材料摩擦系数最低，fcc 次之，bcc最高。
冶金上互溶性好的金属摩擦副摩擦系数和磨损率高。
（4）温度。
温度对材料粘着磨损的影响是间接的。
温度升高，材料硬度下降，摩擦副互溶性增加，磨损加剧。
1.2 磨粒磨损在磨擦系统中，经常见到另一种磨损形式是磨粒磨损。
磨粒磨损的现象很多，归纳起来，主要有以下两种形式。
第一种工是在工业生产中常常遇到的，如切削和磨削加工。
磨粒可嵌在基体上，如磨粒嵌埋在树脂中的砂轮用来磨削金属表面。
每个磨粒在被磨金属表面切割出一条沟槽，将金属从表面切除。
通常，磨粒材料具有高的强度。
当磨粒和金属表面是干摩擦时，从金属表面被切削的颗粒呈直削片或卷曲状削片；当表面被有效润滑时，磨粒被钝化后，金属表面主要发生变形而不是被切削。
在一般的装置中，这两种过程都同时发生。
粘着磨粒磨损中也起一定作用。
当磨粒和洁净的金属表面接触时，使发生向磨粒表面的金属迁移，这样便减缓了磨粒磨损的进程。
第二种形式是具有高强度的颗粒，如二氧化硅，氧化铝和碳化硅，进入两个磨擦面之间，使两个磨擦面都被切割成沟槽。
用氧化铝，氧化镁抛光金属表面就是这种类型的磨损。
通常，在磨粒磨损过程中，磨粒愈来愈小[4]。
当然，抛光是有益的磨损，但是有些磨粒磨损却十分有害。
如磨粒进入啮合的齿面，将使齿面磨损而失效。
如磨粒进入轴承磨擦面，将使轴承元件磨损而导致轴承失效。
影响磨粒磨损性能因素有[5]：（1）磨粒硬度。
对均质材料而言，其影响程度以磨粒硬度Ha和材料硬度Hm的比值来标志。
当Ha/Hm<1.0时，为软磨损，磨损速率很低。
当Ha/Hm<1.2时，继续增加磨粒硬度意义不大。
当1.0< Ha/Hm<1.2，其磨损速率随Ha/Hm 的增加几乎是线性的。
（2）磨粒形状和粒度。
当磨粒在某一临界尺寸一下时，材料的体积磨损率随尺寸增加按比例急剧增加；当超过这一尺寸是，磨损增大的幅度显著降低。
磨粒形状对磨粒磨损过程有明显影响。
尖锐性磨粒磨损速率最大，圆形磨粒的最小。
（3）材料力学性能和显微组织。
在同样硬度条件下，奥氏体、贝氏体的耐磨性优于珠光体和马氏体。
夹杂物和内部缺陷会使磨损过程中更容易产生剥落、开裂。
（4）工况和环境。
一般情况下，湿磨损由于能起到润滑和冷却的作用，磨损率少有下降。
但在腐蚀介质及高温条件下的磨粒磨损过程会产生很大的变化，磨损速率会大幅增加。
1.3冲蚀磨损冲蚀（Erosion）有咬蚀的含意。
但一般是指由外部机械力作用下使用材料被破坏和磨去的现象。
这里讲的外部力，通常是由于固体向固体表面液体向固体表面或气体向固体表面或气体向固体表面不断地进行动态撞击而产生的。
颗粒A以一定速度向材料B表面撞击，B表面被磨去一些材料，在材料B表面留下一个凹坑。
颗粒A可能具有不同的成份和以不同形式存在。
影响磨粒磨损性能因素有[6]：（1）冲蚀速度。
对铝、铜、软钢等延性材料进行研究发现, 在冲蚀速度< 10m / s时,随冲角α增大,材料的冲蚀磨损率ε不断增加。
（2）冲蚀角度。
最小冲蚀率在90°冲角处。
当冲蚀角为20°时，相当于一种切削过程，也称切削磨损。
1.4 疲劳磨损当两种材料相对运动(滚动或滑动)时,接触区受到循环应力的反复作用,当循环应力超过材料接触疲劳强度,接触表面或表面下某处形成疲劳裂纹,造成表面层局部脱落的现象称为疲劳磨损。
这种损伤经历两个阶段：材料表面或表层裂纹的萌生和裂纹的扩展。
目前，一般认为疲劳裂纹的萌生是塑性变形的结果，但是这种塑性变形仅仅出现在亚微观范围内。
在滚动元件中产生塑性变形主要是由一起材料表面或表层的不完整性[7]。
在滚动元件的表面，即使加工得非常光滑也存在着显微凹凸，显微凸起端部开始接触承压时，也只需要很小的负载就会产生塑性变性，这种变形对滚动元件的运行性能几乎没有什么影响，但是塑性变形功对引起表面疲劳是重要的。
影响疲劳磨损的主要因素:零件表面硬度越高,产生疲劳裂纹的危险性越小;减少表面粗糙度,可改善零件疲劳寿命;高粘度的润滑油能提高抗疲劳磨损的能力,有利于提高疲劳寿命等[8]。
1.5 腐蚀磨损当一对磨擦副在一定的环境中发生磨擦时，在磨擦面上便发生与环境介质的反应并形成反应产物，这些反应产物将影响滑支和滚动过程中表面磨擦特性。
环境介质和磨擦面的交互作用有许多机制。
活性或腐蚀性介质的磨擦面反应后产生的腐蚀产物，和表面的结合性能一般都较差，进一步磨擦后，这些腐蚀产物就会被磨去。
这样重复的现象就叫做腐蚀磨损。
这种交互作用是循环的和逐步的。
在第一阶段是两个磨擦表面和环境发生反应，反应结果是在两个磨擦表面形成反应产物，在第二阶段是两个磨擦表面相互接触的过程中，由于反应产物被磨擦和形成裂纹，结果反应产物就被磨去。
一旦反应产物被磨去，就暴露出未反应表面，那么就又开始了腐蚀磨损的第一阶段[9]。
影响腐蚀磨损的主要因素:腐蚀介质(如酸、碱、盐)的性质、零件表面氧化膜的性质和环境温度与湿度等。
1.6 微动磨损当两个承载的相互接触表面经历相对往复切风吹草动振动时，由于振动或循环应力的作用产生所谓的“滑移”而导致微动损伤。
通常，切向的相对运动量很小，而且难以测定。
这种微动损伤过程有三个主要特点：一是在大多数情况下，“滑移”仅发生在相互接触部分，根据许多微动过程的实例可知“滑移”的幅值约为2～20um，相对切向运动是不规则的。
但是在许多试验研究中，切向振动是受迫的，振幅也较大，并且具有往复磨损的特征。
二是两个磨擦面始终相互紧密接触，磨屑总是被裹夹在接触面之间。
磨擦面和环境的接触受到了限制。
但是当振幅增大时就会失去这个特点。
第三，由于循环应力作用在磨擦面上，所以形成了疲劳裂纹核心。
一对磨擦副表面在以上条件下造成的损伤，就叫做微动磨损。
如钢丝绳之间的相互磨擦过程。
影响微动磨损的因素主要与摆动角度和负荷有关，也和重复次数相关[10]。
2降低磨损失效的措施[11]2.1材料的选择材料的选择基本原则是适用性、可得性和经济性。
当然在选择时还应该充分考虑到所处的工况环境对零件抗磨性的影响。
根据失效分析的结果，材料的性能和表面形态对零件的磨损影响很大。
提高耐磨性和韧性可以初步确定为重点考虑的问题。
可通过各种表面强化技术，如表面渗碳、渗合金元素等方法，提高零件表面硬度，使表面硬度尽可能超过磨料的硬度，提高耐磨性。
2.2 改进结构设计和表面几何特征磨损失效受结构的影响很大，包括整机的结构和零件的形状尺寸、配合接触方式、特殊的工艺方法等。
为此，需要考虑磨物的接触状态，本质是力的作用和力流方向的改善问题。
零件接触表面的特征是影响摩擦的主要因素，因此，改善接触表面的光洁度、粗糙度是主要的手段，同时还要对接触表面的几何形状、尺寸等都要进行合理设计，或采取相适宜的加工工艺。
2.3改善工况空气中的灰尘颗粒、粉末和液体气泡等浸入摩擦表面会加速磨损；各种酸性、碱性或盐类化学物质的浸入会加速零件的氧化和腐蚀磨损，因此，要尽可能地减少这类物质的混入，为接触表面提供优良的工作环境。
同时，要防止机械长时间在高温、重载、高速的工况下工作。
2.4合理的维修保养根据工艺合理、经济合算、生产可行的原则，合理进行维修，保证维修质量。
建立合理的维护保养制度，严格执行技术保养和使用操作规程，是保证机械设备工作的可靠性和提高使用寿命的重要条件。
3磨损失效过程图 1 磨损量与时间（磨损行程）曲线磨损失效一般分为三个阶段[12]：跑合阶段（磨合阶段）：新的摩擦副在运行初期，由于对偶表面的表面粗糙度值较大，实际接触面积较小，接触点数少而多数接触点的面积又较大，接触点粘着严重，因此磨损率较大。
但随着跑合的进行，表面微峰峰顶逐渐磨去，表面粗糙度值降低，实际接触面积增大，接触点数增多，磨损率降低，为稳定磨损阶段创造了条件。
为了避免跑合磨损阶段损坏摩擦副，因此跑合磨损阶段多采取在空车或低负荷下进行；为了缩短跑合时间，也可采用含添加剂和固体润滑剂的润滑材料，在一定负荷和较高速度下进行跑合。
稳定磨损阶段：这一阶段磨损缓慢稳定，如上图 1 中的A-B线段。
这一线段的斜率就是磨损速度。
横座标时间就是零件的耐磨寿命（或摩擦行程）。
剧烈磨损阶段：B点以后，由于摩擦副对偶表面间的间隙和表面形貌的改变以及表层的疲劳，其磨损率急剧增大，使机械效率下降、精度丧失、产生异常振动和噪声、摩擦副温度迅速升高，最终导致摩擦副完全失效。
4结束语磨损、腐蚀和断裂是材料失效的3种主要形式,其中有70%~80%的设备损坏是由于各种形式的磨损而引起的。
磨损是工程机械设备机械零件的主要失效形式，直接影响了设备的可靠性和寿命。
因而通过研究材料磨损失效的机理，分析材料的失效过程，进而改进设计、合理选材和对材料进行表面处理等措施，对降低材料的磨损失效具有很好的作用。
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