金属材料磨损失效及防护问题探析
浅谈金属材料磨损失效及防护措施
浅谈金属材料磨损失效及防护措施作者：王斯妮仲照旭来源：《科学导报·学术》2020年第35期摘; 要：随着社会生产力和工业科技的不断发展，我国很多行业的发展都依赖于金属材料，由此可见，金属材料的质量是促进相关产业健康、稳定发展的基础和重要因素。
高质量的金属材料不仅能够减少意外损失造成的成本负担，还能够高效的解决工作需求。
而低质量的金属材料很容易发生工作意外，影响正常的工作计划、进度，在造成时间、成本损失的同时，还会激发企业矛盾，影响企业正常运转。
而影响金属材料质量的关键因素就是磨损失效，“磨损”顾名思义就是侵蚀、损耗、断裂金属材料，影响其使用功能的正常发挥。
磨损在生产生活中最容易造成金属材料损失失效，手的触摸、零件的触碰等都会造成磨损。
因此，必须要对金属材料磨损问题进行专业、有效研究，找出实用、合理的金属材料保护措施，促进相关行业持续发展。
关键词：金属材料;磨损失效;防护措施1金属材料磨损失效现状及危害磨损是金属材料的主要失效形式之一。
金属材料损坏的设备占设备损坏总数的70%以上。
据有关统计数据，每年因材料磨损失效造成的经济损失超过1000亿美元。
然而，在我国，由于工业发展起步较晚和设备老化的影响，材料磨损失效造成的损失更为严重，尤其是在汽车、铁路、冶金等金属材料行业。
金属材料磨损是由于金属表面的相互摩擦或运动而引起的材料表面磨损现象，通常包括金属表面尺寸、形状、质量、结构和性能的损伤。
工业机械设备在运行过程中，由于工作环境、设备长期运行、振动、金属部件相互摩擦等因素的影响，会产生大量的固体粉尘颗粒，金属水和机械反应产生的有毒气体侵入房间。
但是，如果刀库不能及时清理，金属材料就会磨损。
当磨损到一定程度时，会影响到设备的性能和精度，特别是对于一些精密仪器设备，影响会是毁灭性的。
2金属材料磨损失效的基本形式2.1磨料磨损金属表面小颗粒的数量与金属颗粒和硬颗粒的大小有关。
优质精致的金属材料，其坚硬的凸出颗粒相对较少，对金属材料的磨损较小，而粗糙的金属材料会造成大面积的磨损。
材料的磨损失效及其预防研究现状与发展趋势
材料的磨损失效及其预防研究现状与发展趋势材料的磨损失效及其预防研究现状与发展趋势的论文摘要：随着工业生产、交通运输和日常生活的不断发展，材料在使用过程中的磨损失效已经成为一个普遍存在的问题。
本文综述了磨损失效的发生机理和分类方法，并详细介绍了目前常用的磨损预防措施。
最后，讨论了未来磨损预防技术的发展趋势。
关键词：材料，磨损失效，预防技术，发展趋势一、引言在工业生产、交通运输和日常生活中，材料的磨损失效是一种十分普遍的现象。
它会导致机器设备性能下降，产品质量下降，甚至严重危害人类健康和生命安全。
因此，对于磨损预防技术的研究已经成为一个热门的研究领域。
二、磨损失效的发生机理磨损失效是由于在材料的相互作用过程中，材料表面的颗粒、粉尘等颗粒物质因为相互摩擦、碰撞等作用，在表面产生磨擦热。
这时，表面的金属原子开始向表面移动，接着又与空气中的氧气结合形成氧化物。
氧化物显然比金属原子脆弱，会被磨擦力强行破坏，并被刮掉。
这样，继续在表面不断的磨擦，磨擦表面就会形成裂纹、龟裂、坑洼等磨损损伤形式。
目前，磨损失效可以分为疲劳磨损、粘着磨损、切削磨损和表面磨损等几种不同的形式。
三、磨损预防措施为了延长材料的使用寿命和降低维护成本，目前广泛采用以下几种磨损预防措施。
1. 表面处理技术：利用表面处理技术来提高材料的表面硬度和抗磨损性能，例如浸渍法、离子注入法、沉积法等。
这些技术不仅可以增强材料的表面硬度，还可以使材料表面形成一层硬度高、抗磨损性能好的涂层，从而达到延长使用寿命的目的。
2. 润滑技术：采用润滑技术来减少材料之间的接触面积和摩擦力，例如添加润滑剂、液体润滑和气体润滑等。
这些技术可以在润滑剂的作用下，将摩擦产生的热量迅速散发，减少材料表面温度的升高；同时，润滑剂还可以起到减少材料之间的接触面积和摩擦力的作用，有着显著的减少磨损损伤的效果。
3. 机械结构设计：机械结构设计及相关配件的选择和安装也是有效防止磨损失效的措施之一。
机械设备金属材料的磨损失效及安全防范策略
世界有色金属 2023年 6月下176机械设备金属材料的磨损失效及安全防范策略李富梅（兰州石化职业技术大学，甘肃 兰州 ７３０２０７）摘 要：现如今，我国工业生产规模不断扩大，且迅速成为我国支柱型产业之一，而机械设备则是工业生产及相关技术发展的重要基础设施，目前工业生产中随处可见大量的机械设备。
然而，机械设备在运行中必然会遇到磨损问题，若是磨损过于严重，很可能影响到机械设备原有性能，进而也会威胁工业生产的安全性、稳定性，最终造成经济方面的重大损失。
对此，文中重点从机械设备金属材料角度出发，就其使用中常见的磨损失效现象进行论述，其中磨损失效包括磨粒磨损、磨蚀磨损、疲劳模式等多种类型，在此基础上，针对性地提出相关的预防对策，包括提高金属材料表面耐磨性、做好预防性维修工作、革新材料制作技术、设计新型机械设备等，据此希望在后续的生产中减少金属材料磨损失效问题的发生，最大化地保障机械设备稳定可靠地运行工作。
关键词：工业设备；磨损失效；策略探讨；金属零件；安全防护中图分类号：ＴＨ１４２ 文献标识码：Ａ 文章编号：１００２－５０６５（２０２３）１２－０１７６－３Wear failure and safety prevention strategies of metal materials in mechanical equipmentLI Fu-mei（Ｌａｎｚｈｏｕ Ｐｅｔｒｏｃｈｅｍｉｃａｌ Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ ｏｆ Ｖｏｃａｔｉｏｎａｌ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，Ｌａｎｚｈｏｕ ７３０２０７，Ｃｈｉｎａ）Abstract: Ｎｏｗａｄａｙｓ， ｔｈｅ ｓｃａｌｅ ｏｆ ｉｎｄｕｓｔｒｉａｌ ｐｒｏｄｕｃｔｉｏｎ ｉｎ Ｃｈｉｎａ ｉｓ ｃｏｎｓｔａｎｔｌｙ ｅｘｐａｎｄｉｎｇ ａｎｄ ｒａｐｉｄｌｙ ｂｅｃｏｍｉｎｇ ｏｎｅ ｏｆ ｔｈｅ ｐｉｌｌａｒ ｉｎｄｕｓｔｒｉｅｓ ｉｎ Ｃｈｉｎａ． Ｍｅｃｈａｎｉｃａｌ ｅｑｕｉｐｍｅｎｔ ｉｓ ａｎ ｉｍｐｏｒｔａｎｔ ｉｎｆｒａｓｔｒｕｃｔｕｒｅ ｆｏｒ ｉｎｄｕｓｔｒｉａｌ ｐｒｏｄｕｃｔｉｏｎ ａｎｄ ｒｅｌａｔｅｄ ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｉｃａｌ ｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔ． Ｃｕｒｒｅｎｔｌｙ， ａ ｌａｒｇｅ ｎｕｍｂｅｒ ｏｆ ｍｅｃｈａｎｉｃａｌ ｅｑｕｉｐｍｅｎｔ ｃａｎ ｂｅ ｓｅｅｎ ｅｖｅｒｙｗｈｅｒｅ ｉｎ ｉｎｄｕｓｔｒｉａｌ ｐｒｏｄｕｃｔｉｏｎ． Ｈｏｗｅｖｅｒ， ｍｅｃｈａｎｉｃａｌ ｅｑｕｉｐｍｅｎｔ ｉｎｅｖｉｔａｂｌｙ ｅｎｃｏｕｎｔｅｒｓ ｗｅａｒ ｉｓｓｕｅｓ ｄｕｒｉｎｇ ｏｐｅｒａｔｉｏｎ． Ｉｆ ｔｈｅ ｗｅａｒ ｉｓ ｔｏｏ ｓｅｖｅｒｅ， ｉｔ ｍａｙ ａｆｆｅｃｔ ｔｈｅ ｏｒｉｇｉｎａｌ ｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅ ｏｆ ｔｈｅ ｍｅｃｈａｎｉｃａｌ ｅｑｕｉｐｍｅｎｔ， ａｎｄ ｔｈｅｎ ｔｈｒｅａｔｅｎ ｔｈｅ ｓａｆｅｔｙ ａｎｄ ｓｔａｂｉｌｉｔｙ ｏｆ ｉｎｄｕｓｔｒｉａｌ ｐｒｏｄｕｃｔｉｏｎ， ｕｌｔｉｍａｔｅｌｙ ｃａｕｓｉｎｇ ｓｉｇｎｉｆｉｃａｎｔ ｅｃｏｎｏｍｉｃ ｌｏｓｓｅｓ． Ｉｎ ｔｈｉｓ ｒｅｇａｒｄ， ｔｈｅ ａｒｔｉｃｌｅ ｆｏｃｕｓｅｓ ｏｎ ｄｉｓｃｕｓｓｉｎｇ ｔｈｅ ｃｏｍｍｏｎ ｗｅａｒ ｆａｉｌｕｒｅ ｐｈｅｎｏｍｅｎａ ｉｎ ｔｈｅ ｕｓｅ ｏｆ ｍｅｃｈａｎｉｃａｌ ｅｑｕｉｐｍｅｎｔ ｍｅｔａｌ ｍａｔｅｒｉａｌｓ ｆｒｏｍ ｔｈｅ ｐｅｒｓｐｅｃｔｉｖｅ ｏｆ ｗｅａｒ ｆａｉｌｕｒｅ， ｉｎｃｌｕｄｉｎｇ ａｂｒａｓｉｖｅ ｗｅａｒ， ａｂｒａｓｉｖｅ ｗｅａｒ， ｆａｔｉｇｕｅ ｍｏｄｅ， ａｎｄ ｏｔｈｅｒ ｔｙｐｅｓ． Ｂａｓｅｄ ｏｎ ｔｈｉｓ， ｔａｒｇｅｔｅｄ ｐｒｅｖｅｎｔｉｖｅ ｍｅａｓｕｒｅｓ ａｒｅ ｐｒｏｐｏｓｅｄ， ｉｎｃｌｕｄｉｎｇ ｉｍｐｒｏｖｉｎｇ ｔｈｅ ｓｕｒｆａｃｅ ｗｅａｒ ｒｅｓｉｓｔａｎｃｅ ｏｆ ｍｅｔａｌ ｍａｔｅｒｉａｌｓ， ｄｏｉｎｇ ｐｒｅｖｅｎｔｉｖｅ ｍａｉｎｔｅｎａｎｃｅ ｗｏｒｋ， ｉｎｎｏｖａｔｉｎｇ ｍａｔｅｒｉａｌ ｐｒｏｄｕｃｔｉｏｎ ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ， ａｎｄ ｄｅｓｉｇｎｉｎｇ ｎｅｗ ｔｙｐｅｓ ｏｆ ｍｅｃｈａｎｉｃａｌ ｅｑｕｉｐｍｅｎｔ， Ｂａｓｅｄ ｏｎ ｔｈｉｓ， ｗｅ ｈｏｐｅ ｔｏ ｒｅｄｕｃｅ ｔｈｅ ｏｃｃｕｒｒｅｎｃｅ ｏｆ ｍｅｔａｌ ｍａｔｅｒｉａｌ ｗｅａｒ ａｎｄ ｆａｉｌｕｒｅ ｉｎ ｓｕｂｓｅｑｕｅｎｔ ｐｒｏｄｕｃｔｉｏｎ， ａｎｄ ｍａｘｉｍｉｚｅ ｔｈｅ ｇｕａｒａｎｔｅｅ ｏｆ ｓｔａｂｌｅ ａｎｄ ｒｅｌｉａｂｌｅ ｏｐｅｒａｔｉｏｎ ｏｆ ｍｅｃｈａｎｉｃａｌ ｅｑｕｉｐｍｅｎｔ．Keywords: Ｉｎｄｕｓｔｒｉａｌ ｅｑｕｉｐｍｅｎｔ； Ｗｅａｒ ｆａｉｌｕｒｅ； Ｓｔｒａｔｅｇｉｃ ｅｘｐｌｏｒａｔｉｏｎ； Ｍｅｔａｌ ｐａｒｔｓ； Ｓａｆｅｔｙ ｐｒｏｔｅｃｔｉｏｎ收稿日期：２０２３－０４作者简介：李富梅，女，生于１９８４年，汉族，甘肃白银人，本科，副教授，研究方向：机械基础类。
材料的磨损失效分析论文
材料的磨损失效分析论文摘要：磨损失效是各种机械设备和工业系统中经常面对的问题，工程材料的磨损失效分析研究已经成为材料科学领域中的一个重要分支。
本文主要从材料磨损失效的定义、磨损机理、影响因素等方面进行论述，同时也介绍了各种常用的磨损试验和磨损机制的分析方法。
一、引言材料磨损失效是材料科学领域中的关键问题之一，也是各种机械设备和工业系统中经常面对的问题。
磨损失效对于材料的性能、寿命以及工程系统的运行稳定性等都有着重要的影响。
因此，材料的磨损失效分析研究已经成为材料学家和工程师们在实践中面对的一个重要课题。
二、定义磨损失效是指材料表面经过一段时间的磨擦、摩擦或冲击等作用后，发生的表面金属被剥蚀、脱落或破裂等现象。
磨损失效的产生会引起零件的尺寸变化、功能失效等，并且会导致机械设备的整体质量下降、效率降低，甚至直接影响设备的安全性。
三、磨损机理材料的磨损失效产生的原因是多种多样的，主要包括机械磨损、化学磨损和疲劳磨损等。
机械磨损：是指当材料表面受到摩擦或磨擦力的作用时，表面会出现磨损或剥落，这是最常见的磨损机理之一。
化学磨损：是指当材料表面发生化学反应时，会产生一定的磨损现象。
例如，酸性溶液中的金属腐蚀就是一种典型的化学磨损现象。
疲劳磨损：是指当材料表面受到重复的载荷作用时，会产生一定的磨损现象。
例如，当材料表面反复承受机械振动或冲击时就会产生疲劳磨损现象。
四、影响因素磨损失效的产生不仅与材料本身的性能有关，还与外界环境、工作条件等相关因素有关。
主要影响因素包括：材料硬度：材料硬度高时，耐磨性能较强，相反，材料硬度低则耐磨性能较弱。
材料的组织结构：材料的组织结构越细致，材料的强度和硬度越高，抗磨性能也就越强。
载荷和速度：当外部载荷或速度增大时，耐磨性能也会随之减弱。
工作环境：物理性能、化学性质以及工作环境的pH值等因素都会对材料的耐磨性能产生影响。
五、磨损试验磨损试验是磨损失效分析的重要部分，目的在于了解材料的磨损失效性能，并开展磨损机理和降低磨损失效的研究。
金属材料磨损问题及其防护探讨
关键 词 ： 金 属材料 磨损 防护 中图 分类 号 ： Ｔ Ｏ ４ ０ ７ 文献 标 识 码 ： Ａ
文章 编号 ： １ ６ ７ ２ － ３ ７ ９ １ （ ２ ０ １ ４ ） ０ ４ （ ａ ） 一０ ０ ８ ０ －０ １ 也是 零件受动 载失效 的根源 ， 透 过 磨 屑 的 颜 色可以判断 是不是属 于微动磨损 ， 铁 屑 为红 色 ， 则振 动 时 会 引起 微 动 磨 损 。 ３ ． ５腐蚀 磨损 失效 金 属 在 工 作 的 过 程 中 受 与 外 界 空 气 和 水汽 的接触 ， 化 学 性 质相 对 活 泼 的 金 属 则 极 易与其发生 反应 ， 这 一 过 程 会 难 以 避 免 的产生大量 的磨损物 ， 而 磨 损 物 又 与 会 继 续腐蚀材料 ， 产 生 一 连 贯 的 金 属 失效 现 象 。
留下 深 深 的 沟 槽 。 ３． ２ 疲劳 磨损失 效 由 于 金 属 材 料 的 摩 擦 副 表 面 在 相 对 滑 动时一 般会忽视 周期负荷 的作用 ， 长 此 以 往的 工作势必会让 接触应 力加大 ， 当这 一 接触应 力过大时 ， 则 会 使 得 金 属 材 料 发 生 巨大 形 变 ， 金 属材 料 功 能 由此 失 效 。 可 见 疲 劳 磨 损 失 效 是 一 种 长 期 的 不 正 当 负 荷 导 致 的失效 ， 有 着 很大 的安 全 隐患 ， 会 造 成 金 属 材料变形 或者使金属表 面出现裂痕 。 ３ ． ３ 黏着 磨损 失效 由于黏 着磨损 导致 金属性 能失效 ， 当 摩擦 副接触时 ， 接 触 首 先 发 生 在 少 数 几 个 独 立 的 微 凸体 上 ， 所 以 在 一 定 方 向 的 载 荷 作用 下 ， 微 凸体 的 局 部 压 力 就 可 能 超 过 材 料 的 屈 服 压 力而 发 生 塑 性 形 变 ， 继 而 使 两 摩擦表面产生粘着 ， 在 相 对滑 动 的过 程 中 ， 如果粘着点发生在界面 ， 则 磨 损轻 微 ； 要 是 ２ 金属材料磨损 的利 弊 在界面以下 ， 则 会 形 成 游 离 磨粒 ， 这 两 种 作 总 的来 说磨 损的坏处远 远 大于好 处 ， 用会 是接触面 温度迅速 上升 ， 导 致 金 属 局 金属材料 磨损的好处主 要体现在 “ 研 磨” ， 部 融化 ， 而 当冷 却后 ， 接 触 面 就 会 固 相 焊 这种磨 损可以使零 件表面 的粗糙度 降低 ， 接， 再一次的金属表面滑动时 ， 切 向力 会 断 使 刀刃变得锋利 ， 又 如 大 部 分 机 动 型摩 托 开 黏 按 点 ， 金属磨屑产生 。 车的 发动机也 必须在一 段磨合时期过 后 ， ３． ４ 微 动磨损 失效 发动机 的马力才能发挥到最 大。 微 动 磨 损 是 指 在 互 相 压 紧 的 金 属 表 面 实 际上 ， 不 同金 属 材料 副 表 面 之 间的 相 间 由于 小 振 幅 产 生 的 一 种 复 合 形 式 的 磨 互 摩 擦和 相 互运 动 时 无法 避 免 的 ， 其 危害 主 损 ， 大部分的机器 中， 容 易 产 生磨 损 的要 属 要 有 以下 几 个 方面 ： 第一 就 是破 坏 材 料 的美 相 对 滑 动 的 金 属 材 料 ， 相 对 固 定 的 金 属 材 观度， 材 料 在 磨 损 过 后 直 接 发 生 了物 体 形 料 则 会 产 生 相 对 轻 微 的 磨 损 ， 被 氧 化 的 磨 变， 变得 扭 曲 ， 其 美观 度 下 降 ； 第二 就 是加 速 屑 在 磨 损 过 程 中起 着 磨 粒 作 用 ， 使 摩 擦 表 材 料 的 腐蚀 ， 磨损 后 残 留的 大 量碎 屑 如果 尚 面形 成 麻 点 ， 这 些 麻 点 是 应 力 集 中的 跟 云 ，
机械设备金属材料的磨损防范策略研究
M achining and Application机械加工与应用机械设备金属材料的磨损防范策略研究李 政1，2摘要：在工业发展进程中，机械设备被广泛应用于社会各个领域。
但机械设备在运行过程中会产生磨损问题，金属材料的磨损会对机械设备的使用寿命和质量造成严重影响。
因此，实践中必须对磨损问题进行深入研究，并采取有效措施进行防范。
在金属材料磨损防范中，需要综合考虑各方面因素，例如，机械设备运行过程中的工况条件、环境条件以及金属材料本身的性质等。
由于金属材料本身具有一定的特性，在实际应用时会产生不同程度的磨损问题。
针对这种情况，必须加强对金属材料磨损防范技术的研究。
本文从机械设备金属材料磨损现象入手，分析了产生原因及对策。
关键词：机械设备；磨损防范；研究对策我国作为一个人口大国，对生产建设方面的需求也是越来越多，所以在机械设备的使用过程中就会出现各种各样的问题。
金属材料作为机械设备运行过程中最重要的一部分，其磨损问题直接影响着机械设备的使用寿命。
本文将对我国机械设备金属材料磨损的原因进行分析，然后针对这些问题提出一些防范策略，希望可以对我国的机械设备行业发展有所帮助。
1 表面处理金属材料在使用过程中，表面的磨损程度会随着时间的推移而逐渐增大，因此，可以通过对机械设备表面进行处理，降低金属材料表面的硬度，从而降低其磨损程度。
主要的方式有以下几种。
1.1 热喷涂技术热喷涂技术是一种常用的表面处理方法，用于改善金属材料的磨损和耐腐蚀性能。
该技术通过将热熔喷涂材料喷射到金属表面形成涂层，提高金属材料的表面硬度、耐磨性和耐腐蚀性。
热喷涂技术的基本原理是将喷涂材料加热到熔化或半熔化状态，然后通过喷嘴将热喷涂材料喷射到金属表面。
喷涂材料可以是金属粉末、陶瓷粉末、聚合物粉末等，根据具体的应用需求选择合适的材料。
喷涂过程中，喷涂材料在空气中快速冷却凝固，形成具有特定性能的涂层。
热喷涂涂层可以耐受高温环境，具有较好的高温稳定性和耐热性能。
金属材料的失效分析
实验序号：7 实验项目名称：金属材料的失效分析一、实验目的及要求1.了解失效分析的意义、目的2..熟悉失效分析的类型及分析思路3.利用显微镜对失效试样进行断口失效分析二、实验设备（环境）及要求金相显微镜、体式显微镜、抛光机、实验样品。
三、实验内容与步骤㈠实验内容1.失效分析的目的⑴防止同类失效现象重复发生⑵失效分析是机械产品设计、制造的依据⑶消除隐患，确保产品安全可靠⑷失效分析可以提高产品的信誉2.失效的形式及其类型失效的分类比较复杂，按其失效机理将失效分为：断裂失效；变形失效；磨损失效；腐蚀失效等四种类型。
⑴断裂失效断裂是指金属或合金材料或机械产品在力的作用下分成若干部分的现象。
它是个动态的变化过程，包括裂纹的萌生及扩展过程。
断裂失效是指机械构件由于断裂而引起的机械设备产品不能完成原设计所指定的功能。
断裂失效类型有如下几种：①解理断裂失效；②韧窝破断失效；③准解理断裂失效；④疲劳断裂失效；⑤蠕变断裂失效；⑥应力腐蚀断裂失效；⑦沿晶断裂失效；⑧液态或固态金属脆性断裂失效；⑨氢脆断裂失效；⑩滑移分离失效等。
⑵变形失效所谓变形通常是机械构件在外力作用下，其形状和尺寸发生变化的现象。
从微观上讲是指金属材料在外力作用下，其晶格产生畸变。
若外力消除，晶格畸变亦消除时，这种变形为弹性变形；若外力消除，晶格不能恢复原样，即畸变不能消除时，称这种变形为塑性变形。
变形失效是指机械构件在使用过程中产生过量变形，即不能满足原设计要求时变形量。
一般情况下将变形失效分为弹性变形失效和塑性变形失效两种。
弹性变形失效将使机械构件表面不留任何损伤痕迹，仅是金属材料的弹性模量发生变化，而与机械构件的尺寸和形状无关；塑性变形失效将导致机械构件表面损伤，其机械构件的形状与尺寸均发生变化。
⑶磨损失效磨损是摩擦作用下物体相对运动时，表面逐渐分离出磨屑而不断损伤的现象。
磨损失效是指由于磨损现象的发生使机械零部件不能达到原设计功效，即不能达到原设计水平。
矿山机械磨损失效原因及处理方法探讨
矿山机械磨损失效原因及处理方法探讨矿山机械作为矿山生产中的重要设备，长期以来一直是矿山生产的基础设施之一。
随着矿山深度和规模的不断扩大，机械设备的使用寿命也变得越来越重要。
但是，在长期的运行过程中，机械设备的各种磨损失效问题也逐渐凸显出来。
研究机械设备磨损失效原因及处理方法，对于延长机械设备寿命，提高设备运行效率具有重要的现实意义。
一、磨损失效原因1、材料质量问题机械设备常用的金属材料主要有铁、钢、铝、铜等，这些材料的质量和性能是磨损失效的重要因素。
如果材料质量不好、加工粗糙，则容易在磨损过程中产生裂纹和断裂，降低机械设备的寿命，并且在使用过程中会出现磨料颗粒粘在机械表面的情况，从而影响磨损的结果。
2、工作条件不良机械设备在使用过程中需要承受的工作条件不同，如高温、高压、高速、腐蚀等工作环境，这些条件都会导致机械设备的磨损失效。
3、磨料颗粒的硬度和尺寸在磨损过程中，磨料颗粒的硬度和尺寸是影响磨损结果的重要因素。
如果磨料颗粒的硬度过于强大，就会造成机械设备表面的严重损伤。
而小尺寸的磨料颗粒则会引起机械零件表面的磨擦，并且不同尺寸的磨料颗粒混合使用可能会对机械设备造成更严重的磨损损害。
4、机械设备结构设计问题机械设备结构是机械设备磨损失效的另一个因素。
如果机械设备结构设计不合理，就会加剧机械设备的磨损情况，缩短机械设备的使用寿命。
例如，各零部件之间的安装不够紧密，会导致机械零件的松动和振动；而复杂的机械结构则会导致机械零件难以维修和更换。
二、磨损失效处理方法机械设备的材料和机械设备结构设计应该尽可能地优化。
优秀的材料应该具有高强度和高韧性的特点，并且还应具有足够的耐磨性。
而对机械设备的结构设计应该遵循合理、稳定、简单、易于维修的原则。
改善矿山机械设备的工作环境，减少机械设备受到的恶劣条件的影响，来提高机械设备的使用寿命。
例如，在高温环境下，可以使用高温润滑油来使机械零件在高温情况下具有优秀的润滑性能；在高腐蚀环境下，可以使用不锈钢和其他耐腐蚀现代材料来提高机械零件的耐腐蚀性能。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
16工业技术
我国是制造业大国，正在向制造业强国迈进。
虽然我国的制造业范围很广，但任何一项制造业都离不开机械。
有机械就有磨损，对于一个小的的制造业来说，金属材料磨损失效引起的损失可能不太大，但对于大的制造业，金属材料磨损引起的损失就比较大。
大部分制造业都是二十四小时工作，三班倒，金属材料磨损失效一年所引起的损失就大了。
放眼全国的制造业，可以想象金属材料磨损失效引起的损失有多大，所以其防护研究问题也同样变得十分重要。
1 金属材料磨损失效的危害
金属材料的磨损主要是由于金属零件之间的相互运动而引起的零件表面摩擦，进而引起零件表面的损耗，最终使得零件的尺寸、外形、表面质量、组织机构及其性能发生变化，从而影响机械的正常运行。
由于很大一部分机械是一天二十四小时运行，在高速、高温、高负荷的工作环境下进行，又有粉尘、水汽等对零件表面的入侵，所以零件表面的磨损很大。
如果零件的材料选择不合适及不及时进行零件的清洁、润滑保养，就会影响机械的运转效率及工作性能，甚至影响机械的安全性能，导致机械设备发生故障。
这不仅缩短机械的使用寿命，还会引起安全事故。
2 金属材料磨损失效的基本形式
为了对金属材料磨损进行有效的防护，就必须对金属材料的磨损形式进行分析研究，从机理上找出减少金属材料磨损的方法。
常见的金属材料磨损有磨粒磨损、黏着磨损、疲劳磨损、腐蚀磨损及振动磨损。
（1）磨粒磨损。
金属材料磨损最常见的的磨损是磨粒磨损，它是金属材料磨损失效的主要成因。
磨粒磨损主要是由于外部硬质颗粒或者零件表面硬质突起物在相互运动过程中引起摩擦而引起零件表面的破坏。
（2）粘着磨损。
粘着磨损是在相对滑动的零件之间，由于超负荷或者润滑不好，使得零件表面温度急剧升高而引起塑性变形，引起零件表面金属融化而焊接。
冷却后由于运动使焊接点被切断，多次反复，就会破坏零件的摩擦表面。
（3） 疲劳磨损。
零件由于长期的运行，导致金属材料超过其疲劳度，从而零件表面凹坑、脱落、裂纹等，引起零件表面的磨损和破坏。
（4）腐蚀磨损。
由于零件表面与周围的介质发生化学反应而产生腐蚀物，这些腐蚀物又在运动过程中磨损，零件表面再进一步腐蚀。
这样往复循环，造成零件表面的腐蚀磨损加剧。
（5）微动磨损。
在相对固定的零件之间，由于振动而形成零件表面摩擦的磨损叫微动磨损。
微动磨损相对来讲磨损较小。
3 金属材料磨损失效的防护措施
（1）提高零件表面的耐磨性。
1）化学热处理。
化学热处理是渗入一些外来元素改变零件表面的化学结构以提高其硬度，这个过程一般通过固态扩散来完成。
但化学热处理需要专业人员来完成，且处理时间长，成本较高。
这种方法仅适用于一些特殊的零件处理，使用较少。
2）表面薄膜强化。
表面薄膜强化是利用离子注入、电镀、气相沉积等方法在零件表面形成覆盖膜，这层膜硬度高，抗腐蚀性强，从而提高零件的耐磨性。
3）表面形变强化。
利用冷挤压、喷丸等机械方法使零件表面强度、硬度增加的方法叫表面变形强化。
一般来讲，这种方法效果好且操作简单，使用频率较高。
4）表面热处理强化。
通过快速加热、高温等方式热处理零件表面，使其发生固态相变，以提高零件的耐磨性以及抗疲劳强度。
该法效果好，操作简单，是较常用的一种方法。
5）表面合金强化。
表面合金强化是指将覆盖在零件表层的合金材料融化，然后快速冷却，从而形成硬化层，硬化层的组织机构和化学成分最佳化，这样零件的表层耐磨性增强。
一般通过高能量密度的快速加热方法来实现。
（2）合理选择耐磨性金属材料及其制造工艺。
随着材料科学的迅速发展，新型耐磨性材料日益涌现，在制造设备时，特别是转动有摩擦零件的制造，应紧跟科技的形势，选择耐磨性好的材料制造零件，以有效减少零件的磨损。
另外，改善零件的制造工艺，提高零件表面的光滑度，降低其摩擦系数，以减少零件的磨损。
同时，改进机械设备的切削工艺、铸造工艺、焊接工艺、锻造工艺，从而有效提高零件的机械性能、化学性能和物理性能。
比如，改进锻造工艺可以提高零件的抗电化学腐蚀性能。
（3）采取预防性维修方式。
第一，给设备建立安全运行档案，对零件的磨损故障后果及原因进行分析，并作相应的反馈。
结合分析结果改进零件磨损防护措施。
第二，将机械设备分成若干模块，对于磨损较大的模块要重点观察分析，及时掌握磨损情况，及时采取磨损防护措施。
第三，由机械设备操作人员或熟悉该设备的专家选择具体的维修方式，使所选择的维修方式更有针对性和更加有效。
（4）保证优良的工作环境。
高温、超负荷、振动、长时间连续作业都会增加零件的磨损，应尽量避免这些情况发生。
另外，粉尘、水汽、酸碱性化学物质等会增加零件表面的磨粒磨损和腐蚀磨损，所以应尽量减少这些物质的入侵。
给机械设备提供一个好的环境会有效的提高零件的寿命。
（5）定期保养。
定期对零件进行润滑、保养和维修，提高设备的运行效率，保证机械设备的安全运行，提高其使用寿命。
4 结束语
虽然影响金属零件磨损的因数很多，当前使用的措施也不少。
但最关键的是材料的选择和加工工艺的改进。
材料科学一直以来是支撑工业发展、科技进步的基础学科，所以为有效的降低零件的磨损，必须从材料选择和加工入手，紧跟当前科技发展的步伐，及时改进材料及改善其加工工艺，从根本上解决金属材料磨损失效问题，以提高其防护水平。
从而提高我国机械工业的发展水平，降低因金属材料磨损失效而引起的经济损失。
参考文献：
[1]贾承谧.金属材料磨损失效及防护探讨[J].中国包装工业,2015(06):141+143.
[2]于风春.浅析金属材料的磨损失效及防护措施[J].硅谷,2011(10):123.
[3]徐松.金属材料磨损失效及防护的探讨[J].现代经济信息,2010(01):217.
金属材料磨损失效及防护问题探析
李和宾
（中车青岛四方机车车辆股份有限公司计量理化检测中心,山东 青岛 266111）
摘 要：金属材料失效有磨损、断裂和腐蚀。
其中磨损失效是金属材料失效的主要形式。
为提高机械设备的安全性、运行效率以及经济效益，本文从金属材料磨损的危害、原理各方面进行了分析研究，提出了降低金属材料磨损的措施。
关键词：金属材料磨损；失效；防护
DOI:10.16640/ki.37-1222/t.2017.17.012。