摩擦體接觸表面的材料在相對運動中由於機械作用,間或伴有化學作用而產生的不斷損耗的現象。它是摩擦學研究的重要內容,也是機械零件失效的主要原因之一。但磨損也有可供利用的一面,如新裝配的機器的配合件,就要利用磨損來磨合。磨損一般分為粘著磨損、磨料磨損、表面疲勞磨損和腐蝕磨損4種主要類型,此外還有微動磨損、衝擊磨損、侵蝕和氣蝕等。

  對於磨損現象,以及磨損與摩擦、磨損與材料之間的某些關係,人們通過實驗早已有所認識,但系統地科學地研研究各種磨損機理則是到20世紀50年代才開始的。1953年,美國的J.F.艾查德提出瞭簡單的磨損計算公式。1957年,蘇聯的И.Β.克拉格利斯基提出瞭磨損疲勞理論和計算方法。1973年,美國的徐楠樸提出磨損的剝層理論。60年代以後,電子顯微鏡和光譜、能譜、俄歇譜、X射線衍射等分析儀器以及放射性示蹤技術、鐵譜技術的大量綜合使用,使得磨損研究在力學、機理、失效分析、監測和維修等方面有瞭較快的發展。有人在電子顯微鏡下觀察磨損試驗並進行電視錄像,以便瞭解磨損的動態過程,不僅研究已磨損的表面、磨損過程,而且研究磨屑的形狀、成分和組織,以便弄清磨損機理、分析和監視磨損進程,從而尋求提高零件壽命的可能途徑。

  磨損一般來源於摩擦,但磨損與摩擦力、摩擦系數之間的關系卻很復雜。在具體工作條件下影響磨損的因素很多,其中有環境因素(濕度、溫度和介質等)、潤滑條件、工作條件(載荷、速度和運動方式等)、零件材料的成分、組織以及工作表面的物理化學性質等。每一因素稍有變化都會使磨損量改變,並可能改變磨損機理。因此,系統地研究磨損機理是提高磨損研究水平的途徑。結合試驗掌握磨損機理,就可求得磨損變量和摩擦學系統參量間的定量關系。一般說來,磨損隨著載荷和滑動時間的增加而增加,但也有例外。硬的材料一般比軟的材料磨損較少。

  防止或減少磨損須從設計、選材、潤滑和加工工藝等方面來綜合采取措施。因為磨損發生在表層,最經濟有效的方法是提高零件表面的耐磨性,如采用表面熱處理、化學熱處理、電鍍、噴塗、堆焊、表面覆膜技術和離子註入技術等。此外,在選材時也應當重視非金屬材料,如聚合物和橡膠等,並要註意與工況適應,與材料匹配。

參考書目

 A.D.薩凱著,邵荷生譯:《金屬磨損原理》,煤炭工業出版社,北京,1980。(A.D.Sarkar,Wear of Metals,PergamonLtd.,London,1976.