材料耐磨引數

2021-03-04 09:36:41 字數 1986 閱讀 8886

磨損磨損是由摩擦引起的、在閥門密封副中普遍存在的現象。磨損是密封副三種主要破壞形式之一,即磨損、腐蝕和斷裂。摩擦處處存在.磨損處處都有。

摩擦與磨損是兩個不同的概念,摩擦是能量的轉換,磨損是材料的損耗。

磨損的定義:

材料磨損是兩個以上的物體摩擦表面在法向力的作用下,相對運動及有關介質、溫度環境等的作用使其發生形狀、尺寸、組織和效能變化的過程。

不同的國家、機構對磨損的定義不盡相同,主要有以下五種:

(1)英國的機械工程師協會所下定義為:由於機械作用而造成的物體表面材料的逐漸消耗。(強調機械的作用)(2)前蘇聯的克拉蓋爾斯基所下的定義為:

由於摩擦結合力的反覆擾動而造成的材料破壞。(強調疲勞的作用)

(3) 美國材料試驗學會(astm)標準關於磨損的定義:由於物體的表面與相接觸的物質間的相對運動造成物體表面的損傷,還常有材料的逐漸損失。(4)聯邦德國標準對於磨損的定義:

磨損是乙個物體由於機械的原因,即與另乙個固體的、液體的或氣體的配對件發生接觸和相對運動,而造成的表面材料不斷損失的過程。

(5) oecd(歐洲經濟合作和發展組織)關於磨損的定義:磨損是物體由於其表面相對運動,而承載表面上不斷出現材料損失的過程。由上述有關磨損的定義,可以看到材料的磨損有三大要素:

1.材料的表面特性 2.與另一物質(固體、液體及氣體)的接觸特性,即接觸方式、力的傳遞、表面變形等3.

相對運動磨損的分類:

磨損按照表面破壞機理特徵分為磨粒磨損、粘著磨損、表面疲勞磨損、腐蝕磨損和微動磨損等。磨粒磨損、粘著磨損、腐蝕磨損是閥門密封面主要的磨損型別。

影響磨損的因素:

通常軟固體比硬固體更容易磨損,而且磨損隨著載荷和滑動距離的增加而增加。但也有例外,如聚乙烯比鋼軟,磨損反而小。 磨損影響因素很多又十分複雜,其中環境因素、潤滑條件、工作條件,還有材料性質等諸多因素。

閥門密封副的磨損主要受材料的物理化學效能、介質、溫度、載荷的影響而引起變化。 磨損係數:

由磨損引起的材料損失量,稱為磨損量。材料磨損量的量度包括:線磨損量、體積磨損量、質量磨損量以及通常用的磨損速率、耐磨性和相對耐磨性等等。

研究不同的密封副材質之間的磨損係數,是國內外計算磨損的常用方法。這是由於它綜合考慮了載荷和磨程等因素的影響。

由於材料磨損效能不是材料的固有特性,而是與磨損過程中的工作條件(如載荷、速度、溫度、環境因素等),材料本身效能及相互作用等有關的系統特性。因此,脫離材料的工作條件(工況)來評定材料耐磨性的好壞是沒有實際意義的。所以,在評定各種材料耐磨性時,採用二種「標準」材料(cu-zn-pb合金、pb-sn合金)為參考試樣,用試驗材料與參考試樣在相同磨損條件下試驗結果來進行評定。

材料的相對耐磨性定義為:在相同磨損條件下(同一工況條件下).試驗材料的耐磨性和標準材料耐磨性的比值。可表示為:

磨損係數是的倒數,k=1/

磨損率:

在一定條件下,在給定的磨損過程中,材料單位摩擦距離磨損量,即磨損率。

i—材料磨損率(磨損強度) w—總磨損量 l—總摩擦距離

(4)磨損率 。可用下式表示:式中

耐磨性與相對耐磨性: 耐磨性是表示在某磨損過程中(一定的摩擦條件下)材料抵抗磨損的能力。它是材料磨損率的倒數。

即 ε=1/i 其物理意義是耐磨性大,說明材料抵抗磨損的能力強,反之,耐磨性小,則材料抵抗磨損的能力弱。是表示材料抵抗磨損能力大小的數值。材料的相對耐磨性定義為:

在相同磨損條件下(同一工況條件下).試驗材料的耐磨性和標準材料耐磨性的比值。可表示為:ε相對=標準試樣的磨損量 / 試驗試樣的磨損量試驗 / ε標準

磨損係數:相對耐磨性的倒數, 稱為磨損係數。k=1/ ε相對

在上述這些磨損量的表示方法中,線磨損量、重量(質量)磨損量、體積磨損量都是指磨損表面的損失,它沒有考慮到零件或試樣的尺寸、形狀以及所受載荷、速度、磨程的影響,因此是一種磨損量絕對值的表示方法。相對耐磨性ε相對或磨損係數(1/ ε相對)是一種無量綱的表示方法,需要採用乙個相比較的標準試樣,且隨試樣的材料及特性而變化。比磨損率是目前國內外應用較廣的計算磨損的方法。

這是由於它綜合考慮了載荷和磨程等因素的影響。

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