磨損是指摩擦副表面做相對運(yùn)動時由于機(jī)械或化學(xué)作用所引發(fā)的材料脫落現(xiàn)象。最常見的磨形式主要有:粘著磨損、磨粒磨損、沖蝕磨損(含氣蝕磨損)、疲勞磨損、微動磨損幾種類型。
(1)粘著磨損:粘著磨損是指兩個相對滑動的表面,由于發(fā)生互熔焊合,并使一個表面的材料移到另一表面所引起的磨損。這一過程常常發(fā)生在缺少潤滑的導(dǎo)軌與工作臺表面、軸與軸瓦之間。抵抗粘著磨損的最好的法就是選用不同材料的兩個磨擦表面,減少甚至清除兩者之間的互溶性。BD311減摩涂層就是在高分子材料所組成的網(wǎng)狀內(nèi)部充滿了潤滑劑,當(dāng)它在金屬表面滑動時,涂層中的固體潤滑材料逐步轉(zhuǎn)移到金屬表面上,形成光滑的摩擦配合;偶爾進(jìn)人摩擦面的硬質(zhì)顆粒可以嵌入涂層中,從而避免了摩擦面的拉傷;當(dāng)潤滑系統(tǒng)發(fā)生故障時,可起到自潤滑作用。值得注意的是:幾乎所有BD系列修補(bǔ)劑由于有高分子粘料的存在,可完全避免“粘著”現(xiàn)象,但兩磨擦副高速運(yùn)動的情況下,高分子粘料導(dǎo)熱性差,配合表面的磨擦熱無法散去,當(dāng)溫度超過高分子粘料的熔點(diǎn)時,將使復(fù)合涂層失效。
(2)磨粒磨損:硬的顆;?qū)δケ砻嫔嫌驳奈⑼贵w在磨擦過程中引起的材料損失稱為磨粒磨。按磨粒作用的嚴(yán)重程度,在磨損過程中,當(dāng)基體金屬的硬度超過磨粒的硬度時,磨粒不能壓人基體金屬的表面,基體金屬處于有利位置,這時,磨損主要發(fā)生在磨粒上。反之,如果基體金屬軟,磨粒壓人基體金屬,沿表面形成切削,就會導(dǎo)致基體金屬被嚴(yán)重磨損。為此,BD系列耐磨修補(bǔ)劑在高分子材料所組成的網(wǎng)狀內(nèi)部填滿了0.2~1.5mm的硬質(zhì)耐磨材料,硬度為HVl200—3800,是一般金屬的3~5倍,對外界磨粒起了堅強(qiáng)的“支撐”作用,使磨粒無法壓入涂層表面,所以非常耐磨。分析表明:耐磨涂層的失效過程為:①較軟的基體被較硬的磨粒挖掉;②基體被挖掉后凸出的顆粒被磨粒刮掉。,當(dāng)磨粒作用在表面上的應(yīng)力低于磨粒的壓碎強(qiáng)度,磨粒保持完整不碎,在涂層表面滑動而過,BD系列耐磨涂層耐磨性很高;而當(dāng)磨粒與復(fù)合材料表面接觸應(yīng)力超過磨粒的壓宿強(qiáng)度時,磨粒粉碎并作用到復(fù)合材料表面,引起軟的粘料基體被挖掉、破裂,復(fù)合層硬質(zhì)顆粒由于刮掉、疲勞而剝離,
(3)沖蝕磨損(含氣蝕磨損):沖蝕磨損指的是材料受到小而松散的流動粒子沖擊時表面破壞的一種磨損形式。粒子一般小于1mm,沖擊速度在550m/s以內(nèi),沖蝕過程很大程度上表現(xiàn)為流動粒子對材料的高速微切削過程。BD216,218耐磨修補(bǔ)劑通過復(fù)合不同粒度的高硬度陶瓷顆粒,可有效地抵抗沖蝕粒子切削,主要抗磨相。而高分子粘料可吸收部分沖蝕顆粒的沖擊能量,同時將陶瓷顆粒與基體緊緊“焊合”這樣其耐沖蝕性能均高于一般金屬材料。 沖蝕磨損除去由固體粒子沖擊引起以外,還會受到液流和氣一液兩相的沖蝕,稱為氣蝕。在高流動且有局部攪動的水力機(jī)械的過流部件上常會產(chǎn)生“氣泡”,“氣泡”的萌生、長大和潰滅將使部件表面受到?jīng)_擊破壞,尤其在“氣泡”潰滅前后,形成潰滅“微射流”,速度高達(dá)100到500m/s。,而潰滅產(chǎn)生的壓力約為30~200Mpao針對這一特點(diǎn),BD系列產(chǎn)品中專門設(shè)計了BD聚氨酯涂層,即固化后成形好、有彈性的交聯(lián)化合物,可以有效地吸收、衰減掉“氣泡”潰滅時爆炸產(chǎn)的震動和沖擊波,所以抗氣蝕性能是一般金屬材料的3~8倍。
(4)腐蝕磨損:是材料同時遭受腐蝕和磨損綜合作用的過程。腐蝕使被磨材料表面組織疏松、化、斷裂,導(dǎo)致磨損率大大增加。而磨損不斷破壞阻止腐蝕的鈍化膜,不斷使金屬裸露出新鮮表直接與介質(zhì)發(fā)生電化學(xué)反應(yīng),從而陽極溶解速度急劇增加,可使腐蝕速度增加兩個數(shù)量級以上。BD系列耐腐蝕修補(bǔ)劑對外界腐蝕性介質(zhì)有極好的屏蔽、緩蝕作用
(5)疲勞磨損:其基本過程是在摩擦副表面相對滾動或滑動時,周期性的載荷使接觸區(qū)受到很大應(yīng)力,當(dāng)超過材料強(qiáng)度時,將在表層的薄弱點(diǎn)處引起裂紋,逐漸擴(kuò)展,最后金屬斷裂剝落下來,造成點(diǎn)蝕(Pitting)或剝落(SpNlin~)。解決疲勞磨損的根本途徑有兩種,一是提高材料的強(qiáng)度,二是增加材料的塑性。微動磨損:兩固體接觸面上因出現(xiàn)周期性小振幅振動造成的一種特殊的磨損方式。大多發(fā)生在原設(shè)計時的接觸面是相對靜止的,由環(huán)境振動或配合組元之一受到交變應(yīng)力引起微動的部位,如各種壓配合或收縮配合、鉚接件、螺栓、法蘭聯(lián)結(jié)件、鍵、銷、彈簧密封等。解決微動磨損的有效方法之一就是進(jìn)行鎖固密封。