1、摩擦磨損名詞解釋2004年第一次博士生入學試題2、摩擦學：摩擦學是研究相對運動互作用表面的科學與技術，它包括材料的摩擦、磨損和潤滑三個部分。粗糙度：評定加工過的材料表面由峰、谷和間距等構成的微觀幾何形狀誤差的物理量。邊界摩擦：兩接觸表面間存在一層極薄的潤滑膜，其摩擦和磨損不是取決于潤滑劑的粘度，而是取決于兩表面的特性和潤滑特性。滾動摩擦：當物體在力矩的作用下沿接觸表面滾動時的摩擦。磨損：由于機械作用、間或伴有化學或電的作用，物體工作表面材料在相對運動中不斷損耗的現象。滑動磨損：兩個相對滑動物體公共接觸面積上產生的切向阻力和材料流失的現象。疲勞磨損：由于接觸區循環應力的長期作用而引起表面疲勞剝落

2、的現象。微動磨損：指兩表面之間由于存在很小振幅的相對振動而產生的表面損傷。軟磨料磨損：通常以被磨材料硬度Hnf口磨料硬度Ha的相對比值來大致劃分。當Hm/Ha大于等于0.5-0.8時為軟磨料磨損。硬磨料磨損：當Hm/Ha小于等于0.5-0.8為硬磨料磨損。2006年第一次博士生入學試題邊界摩擦：兩接觸表面間存在一層極薄的潤滑膜，其摩擦和磨損不是取決于潤滑劑的粘度，而是取決于兩表面的特性和潤滑特性。流體摩擦：由流體的黏滯阻力或流變阻力引起的內摩擦干摩擦：物件間或試樣間不加任何潤滑劑時的摩擦固體潤滑：利用固體所具有的減摩作用的潤滑方法。腐蝕磨損：在腐蝕環境中的摩擦表面出現的材料流失現象。2006年

3、第二次博士生入學試題一、減摩材料：降低摩擦損耗的材料。摩阻材料：阻止運動的進行的材料，是各種機器設備的制動器、離合器和摩擦傳動裝置中不可缺少的材料之一。邊界摩擦：兩接觸表面間存在一層極薄的潤滑膜，其摩擦和磨損不是取決于潤滑劑的粘度，而是取決于兩表面的特性和潤滑特性。粘著磨損：粘著的材料在以后的滑動中可能輾轉于對摩件的表面之間，如此繼續摩擦下去，一部分轉移的材料就會因加工硬化、疲勞、氧化或其他原因而脫離出來，形成游離的磨削并從表面脫落下來，造成零件表面材料的耗失，這就是粘著磨損。微動磨損：指兩表面之間由于存在很小振幅的相對振動而產生的表面損傷。2007年博士生入學試題一、滑動摩擦和滾動摩擦：滑動

4、摩擦是當接觸表面相對滑動時的摩擦，滾動摩擦是當物體在力矩的作用下沿接觸表面滾動時的摩擦。粘著和粘著磨損：當施加的外力大于焊合點的結合力而將表面拉開時，如果剪切發生在強度較低的固體材料一側，在強度較高的表面將粘附有較低強度的材料，這種現象叫做粘著；粘著的材料在以后的滑動中可能輾轉于對摩件的表面之間，如此進行下去，一部分轉移的材料就會因加工硬化、疲勞、氧化或其他原因而脫離出來，形成游離的磨削并從表面脫落下來，摩擦磨損造成零件表面材料的耗失，這就是粘著磨損。軟磨料磨損和硬磨料磨損：軟磨料磨損：通常以被磨材料硬度Hm和磨料硬度Ha的相對比值來大致劃分。當Hm/Ha大于等于0.5-0.8時為軟磨料磨損。

5、硬磨料磨損：當Hm/Ha小于等于0.5-0.8為硬磨料磨損。自由磨料磨損和固定磨料磨損：兩者皆為磨料磨損，自由磨料磨損磨料保持自由狀態，而固定磨料磨損磨料保持固定狀態。兩體磨料磨損和三體磨料磨損：兩體磨料磨損指磨料于一個材料表面作用導致的材料磨損，三體磨料磨損指兩個材料表面輾壓磨料時材料表面發生的磨損，工業上遇到的三體磨料磨損多屬于高應力磨料磨損。2007年第二次博士生入學試題一、干摩擦和邊界摩擦：干摩擦是物件間或試樣間不加任何潤滑劑時的摩擦；邊界摩擦兩接觸表面間存在一層極薄的潤滑膜，其摩擦和磨損不是取決于潤滑劑的粘度，而是取決于兩表面的特性和潤滑特性。耐磨性和相對耐磨性：材料的耐磨性是指一定

6、條件下材料耐磨性的特性；相對耐磨性是指兩種材料在相同的外部條件下磨損量的比值。固體沖蝕和漿體沖蝕：兩者皆屬于沖蝕磨損，固體沖蝕指固體粒子以一定速度和角度對材料表面進行沖擊所造成的材料表面流失的現象，而沖蝕磨損是液體介質攜帶固體粒子以一定的角度和速度對材料表面進行沖擊，使材料表面產生磨損的現象。微切削和微犁溝：（微切削是磨料（磨粒或硬突起）從被磨損表面切削下微切屑的磨料磨損過程；在相對滑動中，硬顆粒或兩表面中硬微突體使較軟表面塑性變形而形成犁痕式的破壞。）減摩材料和摩阻材料：減摩材料是在各種機器的適用過程中為了達到高的生產效率而減少摩擦的材料；摩阻材料又稱為摩擦材料，它是各種機器設備的制動器、離

7、合器和摩擦傳動裝置中不可缺少的材料。2009年博士生入學試題一、干摩擦和邊界摩擦：干摩擦是物件間或試樣間不加任何潤滑劑時的摩擦；邊界摩擦兩接觸表面間存在一層極薄的潤滑膜，其摩擦和磨損不是取決于潤滑劑的粘度，而是取決于兩表面的特性和潤滑特性。滑動摩擦和滾動摩擦：滑動摩擦是當接觸表面相對滑動時的摩擦，滾動摩擦是當物體在力矩的作用下沿接觸表面滾動時的摩擦。耐磨性和相對耐磨性：材料的耐磨性是指一定條件下材料耐磨性的特性；相對耐磨性是指兩種材料在相同的外部條件下磨損量的比值。軟磨料磨損和硬磨料磨損：軟磨料磨損：通常以被磨材料硬度Hm和磨料硬度Ha的相對比值來大致劃分。當Hm/Ha大于等于0.5-0.8時

8、為軟磨料磨損。硬磨料磨損：當Hm/Ha小于等于0.5-0.8為硬磨料磨損。沖蝕磨損和氣蝕：沖蝕磨損是指流體或固體粒子（通常歷經不超過1mm以一定速度（通常不超過500m/s）和角度對材料表面進行沖擊所造成的材料表面流失的現象；氣蝕液體中不斷潰滅的氣泡產生的高壓強以及潰滅時的微射流的反復沖擊作用，使材料表面產生破壞的現象稱為氣蝕。2004年第一次博士生入學試題1、簡述粘著摩擦理論，修正粘著摩擦理論對簡單摩擦粘著理論進行了哪些方面的修正?摩擦磨損答：粘著摩擦理論，當兩表面相接觸時，在載荷作用下，某些接觸點的單位壓力很大，并產生塑性變形，這些點將牢固的粘著，使兩表面形成一體，即成為粘著。當一表面相對

9、另一表面滑動時，粘著點則被剪斷，而剪斷這些連接點所需的力就是摩擦力。此外，如果一表面比另一表面硬一些，則硬表面的粗糙微凸體頂端將會在較軟表面上產生犁溝，這種形成犁溝的力也是摩擦力。在靜摩擦時，實際接觸面積與載荷成正比。而在摩擦副滑動時，就要考慮切向力的存在，這時實際接觸面積的增大是由于法向載荷與切向載荷聯合作用的結果。也就是說，接觸點發生屈服，是與由法向載荷所造成的壓應力與切向載荷所造成的切應力的合成力有關。摩擦系數決定于金屬對金屬和金屬對污染膜摩擦時實際接觸面積所占的比例。3、試從磨損機理、影響因素等對磨料磨損與沖蝕磨損進行比較答：磨料磨損：磨損機理：磨料磨損機理是指磨料顆粒與材料表面相互作

10、用過程中，材料表面的磨削從材料表面產生和脫落的方式、本質和規律。氣主要有微切削磨損機理（當帶有銳利棱角的磨粒的位相適當時，磨粒就像道具一樣對表面進行切削而形成切屑）、多次塑變導致斷裂的磨損機理（當形成的犁溝堆積在兩旁和前緣的材料以及溝槽中的材料當收到隨后的磨料作用時，可能把堆積起的材料重新壓平，也可能使已變形的材料遭到再一次的犁溝，如此反復塑變，使材料因局部不足以承受外力而撕裂脫落，或者因加工硬化最終剝落為磨削）、微觀斷裂磨損機理（脆性材料塑性變形很小裂紋擴展導致斷裂脫落的機理課占支配的地位）、疲勞磨損斷裂的機理（由于疲勞作用而導致的斷裂）影響因素：磨料及其性能（磨料的形狀、磨粒大小、磨粒形狀

11、與大小的綜合作用、磨粒硬度、磨料的其他性能、磨料的磨損性）、外部摩擦條件（載荷、滑動距離、磨料和材料表面的相對速度、熱和溫度、溫度和腐蝕環境）、材料的內部因素（材料的化學成分、材料的微觀組織、材料的機械性能、）。沖蝕磨損：磨損機理：微切削機理、變形機理、擠壓-薄片剝落機理、絕熱剪切于變形局部化機理、脆性材料的斷裂機理、低周疲勞機理影響因素：沖蝕速度的影響；沖角的影響（當磨粒尺寸較大時，磨損量隨沖角的增大而增加，當沖角等于90度時磨損量最大）；沖蝕時間的影響；溫度影響；磨粒影響（磨粒硬度。磨粒形狀、磨粒尺寸、磨粒破碎的影響）；材料因素的影響（材料宏觀硬度的影響、加工硬化的影響、材料組織的影響）4

12、、什么是粘著磨損？寫出粘著磨損的常用表達式，從該公式中分析影響粘著磨損的主要因素。答：粘著磨損又稱咬合磨損，它是指滑動摩擦時摩擦副接觸面局部發生金屬粘著，在隨后相對滑動中粘著處被破壞，有金屬屑粒從零件表面被拉拽下來或零件表面被擦傷的一種磨損形式。粘著磨損可用艾查德公式計算式中AV為單位滑動距離的磨損體積；W為法向載荷；P為較軟表面金屬材料的塑性流動應力（兆帕），它相當于材料的布氏硬度數值；k為磨損系數。Z=kW/3p磨損量一般隨壓力的增大逐漸增大，當壓力（以兆帕計）數值相當于摩擦副中較軟零件布氏硬度數值的1/30時，粘著突然變得嚴重，摩擦副出現咬死現象。相同材料組成摩擦副容易發生粘著。影響磨損

13、的因素很多，摩損系數的變化也很大，對潔凈金屬k=0.010.1,對于有氧化膜或潤滑膜保護的表面，k值可低到10-6或10-7。滑動速度和溫度對粘著磨損也有很大的影響，摩擦熱使表面溫度升高，它與壓力和速度互有關系。在有潤滑摩擦時表面溫升導致潤滑膜的破壞；在無潤滑摩擦時零件表面發生軟化和相變等現象。摩擦磨損5、有一密封摩擦副存在著嚴重的腐蝕磨損問題，你會從哪些方面著手來提高該摩擦副的耐腐蝕磨損性？腐蝕磨損(CorrosiveWear)是指摩擦副對偶表面在相對滑動過程中，表面材料與周圍介質發生化學或電化學反應，并伴隨機械作用而引起的材料損失現象，稱為腐蝕磨損。腐蝕磨損通常是一種輕微磨損，但在一定條件

14、下也可能轉變為嚴重磨損。根據腐蝕介質的性質一般將腐蝕磨損分為化學腐蝕磨損和電化學腐蝕磨損。化學腐蝕與金屬基體體積比，膨脹系數和硬度有關，還與工作環境有關。電化學腐蝕與材料因素、化學因素、力學因素和環境因素有關。6、磨損的評定方法有哪些？這些評定方法的應用有什么不同?磨損量：評定材料的長度磨損量，體積磨損量，質量磨損量磨損率：磨損隨時間的函數耐磨性：一定工作條件下材料耐磨性沖蝕磨損率：在穩態磨損過程中測量二零零六-第一次二、滑動摩擦理論有哪些？各有什么局限性？機械理論只適用于粗糙表面，表面粗糙度降低到一定程度時摩擦系數增大，理論不適用分子理論分子機械理論塑形材料，一些情況下摩擦系數為常數，彈性材

15、料，摩擦系數不一定是常數。粘著理論一些情況下試驗結果與理論預測有差距，有待修正三、簡述磨料磨損的分類及影響磨料磨損的因素。如何提高金屬材料的耐磨料磨損性？按機理分類：微切削疲勞脆性斷裂腐蝕融化影響磨料磨損的因素：磨料形狀、大小硬度、磨損性及其他性能、載荷溫度滑動距離濕度提高金屬材料的耐磨料磨損性的措施：1、材料化學成分微觀組織、強度和韌性；2、合理制定成分配比，減少有害元素，細化組織、減少夾雜，合理調節強度和韌性。四、請列舉你在生活中遇到的粘著磨損現象，材料的粘著磨損機理是什么？如何提高材料的抗粘著磨損性能。機器焊合黏著與轉移，原因在于原子間結合力，材料微凸體表面氧化膜破裂發生分子間結合。選擇

16、摩擦副互溶性小的的材料、優化顯微組織、改善材料表面狀態，合理控制載荷，速度和溫度五、請列舉典型固體沖蝕磨損和漿體沖蝕磨損的具體零部件，簡述并比較其沖蝕磨損機理異同。沖角對這兩種沖蝕磨損的影響規律有何不同？對著兩種類型的沖蝕磨損，耐磨材料選擇上有何不同考慮？1流體輸送管道鍋爐管道噴砂機噴嘴拋丸機葉片各種排料泵的葉輪和泵體發電廠風扇火箭發動機噴嘴汽輪機葉片直升機槳葉內燃機缸套水輪機過流原件。摩擦磨損2沖蝕速度與沖蝕角漿體的連續性固體不連續漿體連續漿體的沖刷作用漿體沖刷中硬度作用更重要漿體的冷卻作用固體局部溫度高融化；漿體溫度低3漿體沖蝕中除90度外各種沖角下言V2運動的實際沖角比名義大4漿體磨損中

17、選擇硬度搞的材料固體沖蝕中選擇有延性材料六、什么是微動磨損？微動磨損常發生在什么零件？微動磨損磨削有何特點？1兩表面之間由于微小振幅的相對震動產生的表面損傷。2緊配合的軸頸汽輪機壓氣機葉片發動機固定處受震動的花鍵螺栓軸承表面聯軸器板彈簧凸輪機構液壓活塞電器觸電3磨損過程包括四個階段一微凸體黏著使材料接觸表面發生脫落，磨損量增加快二脫落磨屑硬化氧化，產生硬質顆粒三穩定磨損四穩定狀態，磨屑產生和排除達到平衡2006年第二次博士生入學試題二、簡述粘著摩擦理論，修正粘著摩擦理論對簡單摩擦粘著理論進行了哪些方面的修正？答：粘著摩擦理論，當兩表面相接觸時，在載荷作用下，某些接觸點的單位壓力很大，并產生塑性

18、變形，這些點將牢固的粘著，使兩表面形成一體，即成為粘著。當一表面相對另一表面滑動時，粘著點則被剪斷，而剪斷這些連接點所需的力就是摩擦力。此外，如果一表面比另一表面硬一些，則硬表面的粗糙微凸體頂端將會在較軟表面上產生犁溝，這種形成犁溝的力也是摩擦力。在靜摩擦時，實際接觸面積與載荷成正比。而在摩擦副滑動時，就要考慮切向力的存在，這時實際接觸面積的增大是由于法向載荷與切向載荷聯合作用的結果。也就是說，接觸點發生屈服，是與由法向載荷所造成的壓應力與切向載荷所造成的切應力的合成力有關。摩擦系數決定于金屬對金屬和金屬對污染膜摩擦時實際接觸面積所占的比例。三、什么是疲勞磨損？簡述提高齒輪抗疲勞磨損性能的方法

19、。答：齒輪、滾動軸承、凸輪、車輪等機器零件在滾動、滑動或它們的復合運動時，由于接觸區循環應力的長期作用而引起表面疲勞剝落的現象，稱為疲勞磨損。提高齒輪抗疲勞磨損性能的方法：材料性質及組織。表面粗糙度；殘余應力，表層在一定深度范圍內存在殘余壓應力時，能提高接觸疲勞抗力，減少疲勞磨損；材料強度和硬度；熱處理和組織；材料冶金質量。潤滑劑。高粘度、低指數的潤滑劑，由于不易進入疲勞裂紋而提高接觸疲勞壽命。四、請列舉你在生活和工作中遇到的磨料磨損現象，材料的磨料磨損的機理是什么？如何提高材料的抗磨料磨損性能？答：機械零件受到大量的礦石、土砂、煤炭等物料作用所引起的磨損。磨料磨損機理是指磨料顆粒與材料表面相

20、互摩擦作用過程中，材料表面的磨削從材料表面產生和脫落方式、本質和規律。材料的磨料磨損的機理：切削磨損機理。當一個磨粒在外力作用下與材料表面發生相互作用，可分為法向力和切向力。法向力是磨粒壓入表面，切向力使磨粒向前推進，對表面進行切削而形成切屑。摩擦磨損次塑變導致斷裂的磨損機理。反復塑變使材料因局部不足以承受外力而撕裂脫落，或者因硬加工或其他強化作用而變脆，最終剝落。觀斷裂磨損機理。磨料磨損時，有些材料，特別是脆性材料，塑性變形很小，裂紋擴展導致脫落。(4)勞導致斷裂的磨損機理。應力幅不超過材料彈性極限的重復應力循環引起的一種特殊破壞形式。多晶材料變形不均勻性，既雖然平均應力小于彈性極限，但局部

21、微觀組織的實際應力大于屈服極限。提高材料的抗磨料磨損性能措施：料及其性能。磨料形狀、大小、硬度、磨損性。外部摩擦條件。載荷、滑動距離、磨料和材料表面的相對速度、熱和溫度、溫度和腐蝕環境。材料內部因素。材料化學成分、材料微觀組織、材料的機械性能。五、固體沖蝕磨損和漿體沖蝕磨損有何異同？對著兩種類型的沖蝕磨損，耐磨材料選擇上有何不同？答：沖蝕速度和沖蝕角。液相的存在，在漿體沖蝕磨損時磨粒必須穿過磨粒之間以及磨粒與材料表面之間的液膜才能到達材料表面，產生沖蝕。這必然使磨粒的沖蝕速度降低。漿體的連續沖蝕。固體粒子沖蝕磨損時，固體粒子是不連續的，而漿體卻是連續的。漿體的沖刷作用。在漿體沖蝕磨損時，由于漿

22、體的沖刷，變形唇很容易被沖刷掉。漿體的冷卻作用。固體粒子沖蝕磨損時，材料表面溫度局部升高。漿體沖蝕，液相冷卻作用。固體粒子沖蝕磨損時，延性作用大。漿體沖蝕磨損時，材料硬度影響更大。六、什么是腐蝕磨損？影響腐蝕磨損的因素有哪些？簡述腐蝕和磨損的交互作用。答：在腐蝕環境中摩擦表面出現材料的流失現象稱為腐蝕磨損。影響腐蝕磨損的因素：介質pH值、介質種類、介質濃度、砂漿沖蝕速度、材料耐蝕性、材料耐磨性。腐蝕與磨損的交互作用失沖率。腐蝕磨損造成的材料流失往往大于單純腐蝕和單純磨損兩者的代數和。因為腐蝕加速磨損，磨損促進腐蝕。影響因素。介質種類、介質濃度、漿體沖蝕速度。材料的腐蝕磨損交互作用機理。磨損加速

23、腐蝕。腐蝕加速磨損。2007年博士生入學試題二、推導出磨料磨損的Rabinowice方程，從該公式中分析影響磨料磨損的主要因素，解釋磨損系數Kabr的物理意義。答：Rabinowice依據微切削模型提出了一個磨料磨損的簡化模型，導出了磨料磨損的簡單定量公式。假設N個圓錐形硬磨粒在外力作用下對軟金屬產生微切削作用，任一個磨粒的法向載荷。壓入深度，在水平力的作用下，相對金屬表面平行移動的距離，形成犁溝。設磨粒的切削作用是相互獨立的。影響磨料磨損的主要因素為磨粒的形狀。磨損系數Kabr：磨料磨損的磨損量也與載荷及磨損距離成正比，與被磨材料的硬度成反比。三、在實際工況中存在著嚴重的沖蝕磨損，請列舉典型

24、固體沖蝕磨損和漿體沖蝕磨損的具體零部件，沖角對這兩種沖蝕磨損的影響規律有何不同？對著兩種類型的沖蝕磨損，耐磨摩擦磨損材料選擇上有何不同考慮？答：漿體沖蝕磨損，泥漿泵中泥漿對泵體和葉輪的磨損，原煤管道輸送中煤漿對管道的磨損。固體沖蝕磨損，鍋爐管道被燃燒粉塵沖蝕。對延性材料的研究發現，在沖蝕速度小于10m/s時，隨沖蝕角增大，材料的沖蝕磨損率不斷增加，最大沖蝕率在90°沖蝕角處。在更高的沖蝕速度時，沖蝕磨損的e-“關系曲線上出現兩個峰值，一個在40。一60。沖角之間，另一個在90。沖角處。這與固體粒子沖蝕磨損的規律大不相同。固體粒子沖蝕磨損時，延性作用大。漿體沖蝕磨損時，材料硬度影響更大

25、。四、什么是微動磨損？微動磨損常發生在什么零件？微動磨損的磨屑有何特點？答：微動磨損是指兩表面之間由于存在很小振幅（微米級）的相對振動而產生的表面損傷。微動磨損通常發生在緊配合的軸頸。汽輪車及壓氣機葉片配合處，發動機固定處，受震動影響的花鍵、鍵、螺栓、螺釘以及釧釘等連接件結合面，繩及繩輪，滾動軸承的接觸面，聯軸器，板彈簧及壓縮彈簧的接觸面，安全閥及調節器的接觸面等。通常為粉末狀磨屑。鋼鐵材料間微動磨損的磨屑主要是非磁性六方晶系a-FezQ和少量純鐵及FaQ,呈棕紅色或灰黑色片狀粉末。鋼和聚合物對磨時，磨屑主要是aFezQ,成片狀。鋁合金表面對磨時，磨屑是黑色的。想互摩擦的銀表面出現微動磨損時，

26、觀察到有球形磨屑。五、材料的磨損過程很復雜，磨損的研究是一項系統工程，你在進行磨損研究時會從哪些方面著手來提高機械零部件的耐磨性？答：外部磨損條件溫度環境等。從這些方面提高機械零部件的耐磨性：材料化成分、微觀組織、機械性能。機械零件的潤滑等。2007年第二次博士入學試題二、推導出粘著磨損的Archaerd方程，從該公式中分析影響粘著磨損的主要因素，解釋磨損系數K的物理意義。答：Rabinowice依據微切削模型提出了一個磨料磨損的簡化模型，導出了磨料磨損的簡單定量公式。假設N個圓錐形硬磨粒在外力作用下對軟金屬產生微切削作用，任一個磨粒的法向載荷。壓入深度，在水平力的作用下，相對金屬表面平行移動

27、的距離，形成犁溝。設磨粒的切削作用是相互獨立的。影響磨料磨損的主要因素為磨粒的形狀。磨損系數Ebr：磨料磨損的磨損量也與載荷及磨損距離成正比，與被磨材料的硬度成反比。三、實際工況中存在嚴重磨料磨損，列舉典型磨料磨損的具體零部件，影響磨料磨損的主要因素是什么，耐磨材料選擇上有何考慮？答：（1）掘土機鏟齒、犁耙、球磨機襯板等（2）磨料磨損是由于摩擦時一個表面硬的凸起部分和另一表面接觸，或兩摩擦面間存摩擦磨損在硬的質點，在發生相對運動時，兩個表面中的一個表面或兩個表面的材料發生轉移的磨損現象。影響磨料磨損的主要因素：一、磨料及其性能磨料一般是天然礦物、巖石、泥沙、土壤和人工制作的一定尺寸的礦物，為粒

28、狀或無定形固體；大小從微米或亞微米級到很大尺寸的礦巖，硬度從很軟的石膏到很硬的金剛石。磨料的磨損性能和磨料的機械性能、存在狀態、結合狀態及其大小、形狀和遠動條件等有關，特別是自然破碎后的角度。磨料的硬度是決定磨料磨損性比較關鍵的因素，在實際應用上常以它來判斷磨料磨損性的大小。除硬度外，其他如磨料的大小、形狀、強度等對磨料磨損性都有一定的影響。1 .磨料的形狀2 .磨粒大小3 .磨粒形狀與大小的綜合作用4 .磨粒硬度5 .磨料的其他性能6 .磨料的磨損性二、外部摩擦條件1 .載荷根據磨料磨損的簡單模型可知，磨損量與載荷成正比。2 .滑動距離若磨粒在滑動過程中條件不變，如磨粒不變圓鈍或破碎，則磨損

29、量與滑動距離一般成正比，否則磨損量將有改變。3 .磨料和材料表面的相對速度滑動速度對磨損的影響也是較為復雜的，磨損條件和環境的改變會使滑動速度對磨損的影響廣生不同的結果。4 .熱和溫度5 .濕度和腐蝕環境三、材料的內部因素1 .材料的化學成分金屬材料的化學成分和熱處理決定了它們的組織。2 .材料的微觀組織影響磨料磨損的微觀組織參數主要有基體組織、第二相、夾雜物、晶界、內缺口和回火馬氏體等。3 .材料的機械性能1)硬度2)彈性模量4 .材料的強度和韌性(3)材料的磨料磨損特性受材料的顯微組織、機械性能、工況條件等系統因素的影響，是個復雜而重要的問題。材料的成分和處理工藝決定了材料的組織和機械性能

30、，同種材料并采用相同的熱處理工藝在相同的工況條件下，也可能因生產廠的冶煉、鑄造技術等水平的差異表現出不同的耐磨性，零件壽命可能相差30%以上。同一種組織的材料。例如奧氏體，在不同的工況條件下或在不同的試驗條件下，會表現出不同的耐磨性，甚至完全相反的特性。由于磨料磨損的廣泛性、多樣性和可選用材料品種、熱處理等工藝措施的多種多樣以及技術水平的差異，因此要準確地確定材料的磨料特性是相當困難的。摩擦磨損目前生產中選用耐磨料磨損材料的方法，主要還是依據“硬度高則耐磨性好”的原則，但同時應綜合考慮使用條件、經濟成本和材料組織的影響。四、分析泥漿泵葉片可能遇到的磨損形式，提出提高葉片耐磨性的方法。答：(1)

31、在泥漿泵中，由于幾何形狀及占支配地位的磨損機理不同，各點之間的磨損也不一樣。一般情況下，當小角度剝蝕占主導地位時，磨損較為嚴重。主要的破壞部位為葉輪、蝸殼等通流部件、前后護板。在吸嘴和葉輪葉片根部主要的磨損方式為剝削磨損，渦流的增加使磨損加劇，在葉輪根部的泥漿導人側還有部分高角度沖擊破壞。葉墻和耐磨襯板處磨損嚴重，以大角度沖擊破壞為主，吸人側有因渦流而引起的破壞。當泥漿進入葉輪后，速度由軸向變為徑向，由于慣性作用，泥漿顆粒仍以較大的軸向速度沖擊葉墻，且頻率很高，引起嚴重破壞。另外，進入葉墻和耐磨襯板之間的硬顆粒引起研磨破壞。在泵殼內，泥漿粒子在彎曲流道內，由于離心力的作用撞擊泵殼內壁，泵殼的水

32、力設計特點決定了不可能為大角度沖擊，均為小角度犁切或切削磨損。在分水舌主要是由渦流引起的小角度磨損破壞，也有部分大角度沖擊磨損。葉片主要是沖蝕磨損。2 2)1、表層強化處理，表層強化并不僅僅提高表層硬度，還可使金屬材料表面具有某種特殊的化學性能，表面強化處理可以采用電弧和火焰方法來提高金屬材料表面的硬度，一般來說，硬度高，耐磨性好。3 、在靠葉片上部裝上耐磨鋼片或覆蓋增強高分子耐磨片，磨損后可很快地更換。4 、刷涂耐磨涂層，如HNT耐磨涂料，這種涂料粘結力強，成型好，穩定性強，摩擦系數小，具有一定的機械強度，刷涂工藝簡單，適合于溫度小于是100c的場合，但抗沖擊性差，試驗證明，這種耐磨涂料的耐

33、磨性比鑄鐵高2.5倍。4、以聚四氟烯為基材，填充高分子粉或合金粉和氧化物等材料，采用粉末冶金燒結成型的葉片，其耐磨性很高。五、簡述提高材料耐磨性的表面強化技術。答：表面強化技術可分為以下幾類：(1)、表面形變強化。主要是利用機械方法使金屬表面層發生塑性變形，而形成高硬度，高強的硬化層，常用的方法噴丸，滾洋為中用壓和冷擠壓。表面形變強化方法簡單，但對耐磨性能影響較小。(2)、表面熱處理強化。是利用固態相變，通過快速加熱的方法對零件表面淬火(如感應淬火，火焰淬火，激光淬火等),可提高材料的耐磨性和抗疲勞強度。(3)、化學熱處理強化。是利用外來元素的固態擴散滲入，來改變金屬表面層的化學成分以實現表面

34、強化。化學處理需要專門的設備，處理周期長、成本高。以提高硬度、耐磨性的化學熱處理表面強化技術為例該技術主要工藝有滲硼、滲鈦、滲鋸、滲銘以及為改善滲層脆性提高耐磨、耐腐蝕、抗氧化和熱穩定性的以滲硼為主的多元滲。(4)、表面合金化。一般是指利用工件表層金屬的重新熔化和凝固，以得到預期成分或組織的一種表面技術。它是采用高能量密度的快速加熱，將金屬表層熔化，或將涂覆在金屬表面的合金材料熔化，隨后靠激冷卻進行凝固而得到硬化層，而使表層具有高的耐磨性。(5)、表面薄膜強化。是通過物理的或化學的方法在金屬表面被覆與基體材料不同的膜層，形成耐磨膜，抗蝕膜等。主要方法：電鍍、氣相沉積、離子注入等。需要有專門的設

35、備，技術性高，成本高，形成的薄膜很薄，不宜長期使用。摩擦磨損二零零八年-中國礦業大學1、簡述古典摩擦定律，名說明其應用的局限性？答：古典摩擦定律：對摩擦現象進行科學研究，最早開始于意大利的文藝復興時代。1508年偉大的意大利科學家達芬奇首先著手于固體摩擦的研究。他第一次提出，一切物體剛要開始滑動便產生叫做摩擦力的阻力；并且摩擦力與重量成正比，而與法向接觸面積無關。1699年法國科學家阿蒙頓進行了摩擦試驗，并建立了摩擦的基本公式。最后到1780年庫倫在同樣的試驗基礎上，完成了今天的阿蒙頓一庫倫摩擦定律，現在稱為“古典摩擦定律”。現將古典摩擦定律的內容歸納如下：(1) 摩擦力的大小與接觸面積間的法

36、向載荷成正比，而與接觸物體間名義接觸面積的大小無關。(2) 摩擦力的方向總是與接觸表面相對運動速度的方向相反。(3) 摩擦力的大小與接觸面間的相對滑動速度無關。(4) 靜摩擦力大于動摩擦力。其應用的局限性：1,摩擦系數u在古典摩擦定律中，摩擦系數u是一個常數。但通過更多的試驗表明，僅在一定的周圍環境下，對于一定的材質的摩擦來說，摩擦系數才是一個常數，不同材質的金屬摩擦副其摩擦系數u是不同的，不同的周圍環境摩擦系數亦不同。因此，摩擦系數不是材料固有的特性，而是材料和環境條件的綜合特性。2,接觸面積在古典摩擦理論中，摩擦力的大小與接觸物體間的名義接觸面積大小無關。對于金屬材料來說，由于摩擦副表面微

37、凸體的存在，故只在很小的接觸區域內才有真正的接觸所以可以說摩擦力的大小與名義接觸面積無關。實驗表明，實際接觸面積與摩擦系數有關，隨著實際接觸面積的增加，摩擦系數增大，摩擦力亦增大。3,滑動速度實踐表明，對于許多材料來說，摩擦系數與滑動速度有關。通常材料的摩擦系數不但隨著滑動速度的增加而變化，也與載荷有關。4,摩擦力與正壓力對于某些很硬(如鉆石)或很軟(如聚四氟乙烯PTF6材料，摩擦力與正壓力之間表現出非線性關系。此時F=CPB式中C一常數；F一摩擦力；P正壓力；B一指數。2、摩擦過程中金屬表面有哪些變化？說明產生這些變化的原因。答：表面幾何形狀的變化：在摩擦過程中接觸點要發生塑性變形及產生犁滑

38、作用。亞表層晶體缺陷及組織結構的變化：摩擦過程中由于表面變形及大量摩擦熱的產生是組織結構發生變化。表面化學成分的變化：由于摩擦熱的作用使表面與介質的交互作用加強，轉移膜的發展，摩擦時的表面偏聚，摩擦時的擴散過程。3、磨損的評定方法有哪些？這些評定方法的應用有什么不同？答：磨損量：評定材料的長度磨損量，體積磨損量，質量磨損量10摩擦磨損磨損率：磨損隨時間的函數耐磨性：一定工作條件下材料耐磨性沖蝕磨損率：在穩態磨損過程中測量4、簡述粘著磨損的分類。粘著磨損產生的原因是什么？降低粘著磨損的措施有哪些？答：分類：輕微磨損，涂抹，擦傷，撕脫，咬死原因：粘著的材料在以后的滑動中可能輾轉于對磨件的表面之間，

39、一部分轉移的材料就會因加工硬化、疲勞、氧化或其他原因脫離出來，形成游離的磨屑并從表面脫落下來，造成零件表面材料的耗失，形成粘著磨損。措施：采用互溶性小的金屬，不要用面心立方金屬，采用單相金屬，使用潤滑膜，減小載荷。防止粘著磨損的措施是：適當地選擇摩擦副的配對材料；進行表面處理(如表面熱處理、化學熱處理和表面涂層等);選擇合理的潤滑劑和潤滑方法。5、寫出磨料磨損的Rabinowicz方程，從該公式中分析影響磨料磨損的主要因素，解釋磨損系數Kabc的物理意義。答：Rabinowice依據微切削模型提出了一個磨料磨損的簡化模型，導出了磨料磨損的簡單定量公式。假設N個圓錐形硬磨粒在外力作用下對軟金屬產

40、生微切削作用，任一個磨粒的法向載荷。壓入深度，在水平力的作用下，相對金屬表面平行移動的距離，形成犁溝。設磨粒的切削作用是相互獨立的。影響磨料磨損的主要因素為磨粒的形狀。磨損系數K,br：磨料磨損的磨損量也與載荷及磨損距離成正比，與被磨材料的硬度成反比。6、一密封摩擦副存在著嚴重的腐蝕磨損問題，你會從哪些方面著手來提高該摩擦副的耐腐蝕磨損性？答：腐蝕磨損(CorrosiveWear)是指摩擦副對偶表面在相對滑動過程中，表面材料與周圍介質發生化學或電化學反應，并伴隨機械作用而引起的材料損失現象，稱為腐蝕磨損。腐蝕磨損通常是一種輕微磨損，但在一定條件下也可能轉變為嚴重磨損。根據腐蝕介質的性質一般將腐

41、蝕磨損分為化學腐蝕磨損和電化學腐蝕磨損。化學腐蝕與金屬基體體積比，膨脹系數和硬度有關，還與工作環境有關。電化學腐蝕與材料因素、化學因素、力學因素和環境因素有關。二零零九年-博士考試二、摩擦過程中金屬表面有哪些變化？說明產生這些變化的原因。答：表面幾何形狀的變化：在摩擦過程中接觸點要發生塑性變形及產生犁滑作用。亞表層晶體缺陷及組織結構的變化：摩擦過程中由于表面變形及大量摩擦熱的產生是組織結構發生變化。表面化學成分的變化：由于摩擦熱的作用使表面與介質的交互作用加強，轉移膜的發展,摩擦時的表面偏聚，摩擦時的擴散過程。三、什么是粘著磨損？寫出粘著磨損的常用公式，從該公式中分析影響粘著磨損的主要因摩擦磨

42、損素。答：粘著磨損又稱咬合磨損，它是指滑動摩擦時摩擦副接觸面局部發生金屬粘著，在隨后相對滑動中粘著處被破壞，有金屬屑粒從零件表面被拉拽下來或零件表面被擦傷的一種磨損形式。粘著磨損可用艾查德公式計算式中AV為單位滑動距離的磨損體積；W為法向載荷；P為較軟表面金屬材料的塑性流動應力（兆帕），它相當于材料的布氏硬度數值；k為磨損系數。V=kW/3p磨損量一般隨壓力的增大逐漸增大，當壓力（以兆帕計）數值相當于摩擦副中較軟零件布氏硬度數值的1/30時，粘著突然變得嚴重，摩擦副出現咬死現象。相同材料組成摩擦副容易發生粘著。影響粘著磨損的主要因素。影響磨損的因素很多，摩損系數的變化也很大，對潔凈金屬k=0.

43、010.1,對于有氧化膜或潤滑膜保護的表面，k值可低到10-6或10-7。滑動速度和溫度對粘著磨損也有很大的影響，摩擦熱使表面溫度升高，它與壓力和速度互有關系。在有潤滑摩擦時表面溫升導致潤滑膜的破壞；在無潤滑摩擦時零件表面發生軟化和相變等現象。四、在實際工況中存在著嚴重的磨料磨損，請列舉典型磨料磨損的具體零部件，影響磨料磨損的主要因素是什么？提高磨料磨損的方法有哪些？答：（1）掘土機鏟齒、犁耙、球磨機襯板等（2）磨料磨損是由于摩擦時一個表面硬的凸起部分和另一表面接觸，或兩摩擦面間存在硬的質點，在發生相對運動時，兩個表面中的一個表面或兩個表面的材料發生轉移的磨損現象。影響磨料磨損的主要因素：一、

44、磨料及其性能磨料一般是天然礦物、巖石、泥沙、土壤和人工制作的一定尺寸的礦物，為粒狀或無定形固體；大小從微米或亞微米級到很大尺寸的礦巖，硬度從很軟的石膏到很硬的金剛石。磨料的磨損性能和磨料的機械性能、存在狀態、結合狀態及其大小、形狀和遠動條件等有關，特別是自然破碎后的角度。磨料的硬度是決定磨料磨損性比較關鍵的因素，在實際應用上常以它來判斷磨料磨損性的大小。除硬度外，其他如磨料的大小、形狀、強度等對磨料磨損性都有一定的影響。7 .磨料的形狀8 .磨粒大小9 .磨粒形狀與大小的綜合作用10 .磨粒硬度11 .磨料的其他性能12 .磨料的磨損性二、外部摩擦條件1 .載荷根據磨料磨損的簡單模型可知，磨損

45、量與載荷成正比。2 .滑動距離若磨粒在滑動過程中條件不變，如磨粒不變圓鈍或破碎，則磨損量與滑動距離一般成正比，否則磨損量將有改變。3 .磨料和材料表面的相對速度滑動速度對磨損的影響也是較為復雜的，磨損條件和環境的改變會使滑動速度對磨損的影響12摩擦磨損廣生不同的結果。4 .熱和溫度5 .濕度和腐蝕環境三、材料的內部因素1 .材料的化學成分金屬材料的化學成分和熱處理決定了它們的組織。2 .材料的微觀組織影響磨料磨損的微觀組織參數主要有基體組織、第二相、夾雜物、晶界、內缺口和回火馬氏體等。3 .材料的機械性能1)硬度2)彈性模量4 .材料的強度和韌性(3)材料的磨料磨損特性受材料的顯微組織、機械性

46、能、工況條件等系統因素的影響，是個復雜而重要的問題。材料的成分和處理工藝決定了材料的組織和機械性能，同種材料并采用相同的熱處理工藝在相同的工況條件下，也可能因生產廠的冶煉、鑄造技術等水平的差異表現出不同的耐磨性，零件壽命可能相差30%以上。同一種組織的材料。例如奧氏體，在不同的工況條件下或在不同的試驗條件下，會表現出不同的耐磨性，甚至完全相反的特性。由于磨料磨損的廣泛性、多樣性和可選用材料品種、熱處理等工藝措施的多種多樣以及技術水平的差異，因此要準確地確定材料的磨料特性是相當困難的。目前生產中選用耐磨料磨損材料的方法，主要還是依據“硬度高則耐磨性好”的原則，但同時應綜合考慮使用條件、經濟成本和材料組織的影響。五、有一密封摩擦副存在著嚴重的腐蝕磨損問題，你會從哪些方面著手來提高該摩擦副的耐腐蝕磨損性。答：腐蝕磨損(CorrosiveWear)是指摩擦副對偶表面在相對滑動過程中，表面材料與周圍介質發生化學或電化學反應，并伴隨機械作用而引起的材料損失現象，稱為腐蝕磨損。腐蝕磨損通常是一種輕微磨損，但在一定條件下也可能轉變為嚴重磨損。根據腐蝕介質的性質一般將腐蝕磨損分為化學腐蝕磨損和電化學腐蝕磨損。化學腐蝕與金屬基體體積比，膨脹系數和硬度有關，還與工作環境有關。電