模具失效的基礎(chǔ)知識-文庫吧
2025-04-25 11:41 本頁面
【正文】 劃痕，有時硬金屬表面也有劃傷的現(xiàn)象。 ③ 撕脫 剪切破壞發(fā)生在摩擦副一方或兩方金屬較深處，有較深劃痕的現(xiàn)象。 ④咬死 摩擦副之間咬死，不能相對運動的現(xiàn)象。 局部粘著（冷焊） 粘著處被撕掉 金屬表面被劃傷或者金屬屑粒脫落 局部接觸 接觸面積小應(yīng)力大 潤滑油膜 、氧化膜被擠破 摩擦與磨損 摩擦是機器運轉(zhuǎn)過程中不可避免的物理現(xiàn)象。世界上1/3~1/2的能源消耗在摩擦上，各種機械零件因磨損失效的也占全部失效零件的一半以上。磨損是摩擦的結(jié)果，潤滑則是減少摩擦和磨損的有力措施。 摩擦及其分類 兩物體接觸區(qū)產(chǎn)生阻礙運動并消耗能量的現(xiàn)象，稱為摩擦。有些情況下卻要利用摩擦工作，如帶傳動，摩擦制動器等。 摩擦與磨損 兩物體的滑動表面為無任何潤滑劑或保護膜的純金屬。 2. 液體摩擦 兩摩擦表面不直接接觸，被油膜隔開。 根據(jù)摩擦副表面間的潤滑狀態(tài)將摩擦狀態(tài)分為四種： 摩擦與磨損 兩摩擦表面被吸附在表面的邊界膜隔開。 處于摩擦、液體摩擦與邊界摩擦的混合狀態(tài)。 特點 ? 在滑動摩擦條件上產(chǎn)生； ? 摩擦副的兩種金屬力學性能相差不大； ? 磨損速度大 ， 10～ 15μm/h， 破壞嚴重 。 影響粘著磨損的因素： ①材料性質(zhì) 材料塑性越好，粘著磨損越嚴重。 ②材料硬度 模具材料和工件材料硬度相差越大，則磨損越小。 ③模具與工件表面壓力 相對運動速度一定，表面接觸壓力 ↑ ，磨損量 ↑ ④滑動摩擦速度 兩方面作用：氧化膜生成 amp。硬度下降 防止措施 ? 合理選材 ， 摩擦幅配對材料選用硬度差較大的異類材料 ； ? 提高表面硬度； ? 合理設(shè)計減小接觸壓應(yīng)力； ? 減小表面粗糙度 。 （ 三 ） 疲勞磨損 零件工作面作滾動或滾動加滑動摩擦時 ， 在交變接觸壓應(yīng)力的長期作用下引起的表面疲勞剝落破壞的現(xiàn)象 。 ： 兩接觸表面相互運動時，在循環(huán)應(yīng)力的作用下，使表層金屬疲勞脫落的現(xiàn)象稱為疲勞磨損或麻點磨損。 產(chǎn)生在金屬表面和亞表面內(nèi)，裂紋擴展的方向平行于表面，或與表面成 10176。 ～ 30176。 角度。 ： ①材料的冶金質(zhì)量 冶金質(zhì)量 ↑ ，抗疲勞性 ↑ ②材料的硬度 硬度 ↑ （小于 HRC62）。抗疲勞能力提高。 ③表面的粗糙度 （ 四 ） 腐蝕磨損 在摩擦力和介質(zhì)聯(lián)合作用下，金屬表層的腐蝕產(chǎn)物剝落與金屬磨面間的機械磨損（粘著磨損和磨粒磨損）的一種磨損。 ? 氧化磨損 ? 微動磨損 ? 沖蝕磨損 ? 當小液滴以高速（如 l000m/s）落到金屬表面時，會產(chǎn)生很高的應(yīng)力，往往一次沖擊就能造成塑性變形或破壞。如果應(yīng)力較小而反復(fù)作用，則會造成點蝕，這種由液體束沖擊固體表面所造成的磨損，稱為沖蝕磨損。 ? 微動磨損：在相互壓緊的金屬表面間由于小振幅振動而產(chǎn)生的一種復(fù)合型式的磨損。 小結(jié) ? 磨損是機械零件常見的一種失效形式 ，總是從零件表面開始發(fā)生 。 各種磨損的過程和機理不同 ， 因此其預(yù)防措施也不同 。 ? 提高零件表面硬度 ， 合理設(shè)計減小壓應(yīng)力 ， 以及提高表面光潔度等對降低磨損都有利 。 模具的腐蝕失效 材料表面和周圍介質(zhì)發(fā)生 化學反應(yīng)或者電化學反應(yīng) 所引起的表面損傷現(xiàn)象。 ? 化學腐蝕 ? 電化學腐蝕 化學腐蝕過程中不產(chǎn)生腐蝕電流 ， 如金屬在高溫氧化性氣氛中 、 在干燥空氣中 、 在石油及酒精中的腐蝕 …… 都屬于化學腐蝕 。 電化學腐蝕過程中會產(chǎn)生腐蝕電流 ， 如金屬在潮濕空氣 、 海水 、 或電解質(zhì)溶液中的腐蝕都是電化學腐蝕 。 ? 高溫氧化腐蝕 ? 電化學腐蝕 ? 應(yīng)力腐蝕 一 、 高溫氧化腐蝕 除 Au、 Pt外 ， 金屬中在空氣中都會發(fā)生氧化 ， 高溫會加速氧化過程 。 腐蝕會導(dǎo)致零件有效截面積減小 ，承載能力降低 。 在高溫含氧氣氛中工作的零件的抗高溫氧化能力是一項重要指標 。 氧化過程 （ 三個步驟 ） ? 金屬失去電子成為金屬離子 2+2eOO ??2M M 2 e???? 氧原子吸收電子成為氧離 2+ 2MMOO???? 金屬離子和氧離子結(jié)合為金屬氧化物 氧化膜形成后 ， 將金屬基體與氧隔開 ，金屬要繼續(xù)氧化必須： ? 金屬離子及電子 （ 由內(nèi)向外 ） 穿過氧化膜 ? 氧原子或離子 （ 由外向內(nèi) ） 穿過氧化膜 氧化膜層阻止原子 、 離子及電子穿過氧化膜的能力 ， 決定了材料的抗氧化性能 。 Al2O Cr2O3 、 SiO2等氧化膜的熔點高 ，致密 ， 阻力大； Fe2O Cu2O等氧化膜的熔點低 ， 疏松 ，阻力小； 在鋼中加入 Al、 Cr、 Si等元素 ， 因其與氧的親和力比 Fe大 ， 故可優(yōu)先形成氧化物 ，從而阻 Fe的氧化 。 二 、 電化學腐蝕 ?
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