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绪论1

一、磨损的定义1

二、材料磨损在国民经济中的重要意义2

三、对磨损的认识与研究的发展4

四、磨损的分类9

五、磨损过程的系统分析15

参考文献17

一、表面的几何形貌18

第一节 金属表面特性18

第一章 金属的表面、接触与摩擦18

二、微观表面21

三、金属表面的化学特性23

四、表面偏析27

五、切削加工金属表层残余应力和加工硬化28

第二节 金属表面间的接触30

一、金属间的弹性接触30

二、真实接触面积33

三、真实接触面积的计算44

四、接触表面间正向位移(压入)的计算49

五、接触压力作用下产生的应力场52

第三节 金属接触表面间的粘着75

一、相互接触的固体表面间的吸引力76

二、考虑金属表面间的粘着情况下的接触压力83

三、金属表面间的粘着与表面结晶学特性的关系86

四、合金元素及其表面偏析对粘着的影响89

五、金属机械性能对粘着的影响92

第四节 金属间的摩擦95

一、摩擦的分类和定义96

二、摩擦理论98

五、摩擦磨损表层特征105

三、摩擦系数与摩擦行程的关系122

四、工作参数对摩擦系数的影响126

五、金属的某些特性对摩擦的影响135

参考文献150

一、磨损随磨程的变化153

第一节 概述153

第二章 金鹰表面间的相对滑动磨损153

二、在发生磨损的摩擦过程中的能量传递与消耗155

三、“微缓”磨损和“严重”磨损159

四、磨损表面的形貌特征160

第二节 金属的滑动摩擦磨损机理175

一、粘着磨损机制——阿恰德(Arohard)模型175

二、粘着磨损粒子即磨屑形成的机制模型182

三、粘附转移185

四、选择性转移189

五、磨损的变形——裂纹机制190

六、磨损的剥层理论199

七、霍恩博根(Hornbogen)引入材料的断裂韧性指标对阿恰德(Archard)磨损公式进行修正203

八、窄带屈服(Strip-Yield)理论的应用204

九、磨损的疲劳理论206

十、金属的摩擦化学磨损机理213

一、速度221

第三节 工作参数和环境因素对金属磨损的影响221

二、载荷229

三、环境温度的影响233

四、环境气氛和压力的影响236

第四节 有润滑情况下的磨损240

一、粘着磨损246

二、化学腐蚀磨损249

三、粘着磨损和化学磨损的平衡250

五、接触疲劳256

四、磨粒磨损256

六、冲蚀磨损260

七、气蚀260

八、电化磨损261

第五节 跑合与咬合262

一、跑合262

二、咬合265

第六节 金属材料特性对磨损的影响及耐磨和减摩合金269

一、钢和铸铁270

五、等温和分级淬火的影响299

二、铝合金302

三、减摩合金307

参考文献333

第三章 磨粒磨损339

第一节 概述339

一、磨粒磨损的定义与分类339

二、磨粒磨损的过程特征340

三、金属磨粒磨损表面形貌特征344

四、金属磨粒磨损表面与表层的性能变化350

第二节 磨粒磨损机理357

一、磨粒磨损与材料硬度的关系及磨粒磨损的显微切削模型358

二、磨粒尖角性程度对磨粒磨损的影响以及对显微切削模型的修正364

三、磨粒磨损的裂纹扩展机制及材料内部缺陷和断裂韧性的影响375

四、脆性材料的磨粒磨损及磨粒磨损的断裂机制382

第三节 工况条件参数及材料物理力学性能的影响386

一、磨料粒径的影响387

二、磨粒磨损与材料强度特性的关系390

三、材料的相对耐磨性与其物理特性的关系391

第四节 冶金因素对钢铁材料磨粒磨损耐磨性的影响及耐磨合金和抗磨表面强化技术392

一、含碳量的影响393

二、第二相粒子的影响394

三、淬火加热温度对钢的耐磨性的影响398

四、晶粒度的影响398

六、钢中的介稳组织——残余奥氏体及其转变产物对耐磨性的影响400

七、钢铁材料组织中的合金碳化物对磨粒磨损耐磨性的影响404

四、冲蚀磨损的“绝热剪切-导致剥落”(Adiabatlc Shear-Induced Spalling)的模型406

八、在磨粒磨损工况条件下碳钢和低合金钢的选用408

九、奥氏体锰钢411

十、锰铸铁416

十一、白口铸铁417

十二、复合钢板与表面强化技术425

参考文献436

第四章 固体粒子对金属的冲蚀磨损440

第一节 概述440

第二节 冲蚀磨损的特征和影响因素443

一、金属材料冲蚀磨损表面形貌特征443

二、冲蚀磨损随持续时间的变化450

三、冲击角对冲蚀磨损的影响454

四、粒子冲击速度对冲蚀磨损的影响458

五、粒子大小和形状的影响464

六、磨料粒子的硬度及强度或易碎性的影响468

七、温度与腐蚀性介质对冲蚀磨损的影响474

第三节 冲蚀磨损机理478

一、延性材料冲蚀磨损的切削模型479

二、冲蚀磨损的疲劳模型483

三、局部化模型485

第四节 脆性材料的冲蚀磨损500

第五节 金属的物理机械性能对其冲蚀磨损特性的影响506

第六节 金属材料冲蚀磨损的耐磨性510

参考文献520

第五章 金属的气蚀523

第一节 概述523

三、温度的影响526

第二节 金属气蚀的一般观察526

第三节 气穴侵蚀试验装置529

一、回转盘型试验装置529

二、文杜里(Venturi)装置530

六、流体特性的影响530

三、振动气蚀试验装置532

第四节 气穴侵蚀的影响因素533

一、气穴侵蚀速率与时间的关系533

二、速度和压力的影响534

四、振幅和频率的影响538

五、试样和振动表面间的距离的影响539

第五节 气穴侵蚀机理541

一、气穴侵蚀机理541

二、与材料力学性能的关系546

第六节 金属气蚀的显微形貌特征及金属组织结构的影响550

一、金属材料气蚀的表面形貌特征550

二、晶体结构对金属气蚀损伤机制的影响555

三、晶粒大小的影响558

一、纯金属的气蚀抗力562

二、合金化的影响562

第七节 金属及合金的气蚀抗力562

四、金属及合金气蚀过程中的相变562

三、一些工业合金的气蚀抗力及抗气蚀材料的选择567

四、表面硬化处理对气蚀的影响572

第八节 气蚀的防护573

参考文献575

第六章 液滴冲击造成的冲蚀磨损577

第一节 概述577

四、液滴大小和形状的影响580

第二节 液滴冲蚀磨损参数及其对冲蚀磨损的影响581

一、液滴冲蚀磨损的度量及磨损-时间关系曲线581

二、液滴冲击速度对冲蚀磨损的影响583

三、冲击角的影响585

六、湿的表面的冲蚀磨损587

五、被冲击试样的形状和表面粗糙度的影响587

七、液体特性对冲蚀磨损的影响588

第三节 液滴冲蚀磨损机理589

第四节 液滴冲蚀磨损过程中金属材料表面及表层的力学行为和金属材料性能对其耐磨性的影响601

第五节 液滴冲蚀磨损试验技术606

参考文献608

第七章 金属的微动磨损609

第一节 概述609

第二节 工程实际中存在的微动磨损610

第三节 微动磨损的特征613

一、微动磨损的渐进过程613

二、微动磨损的磨屑614

三、微动磨损表面形貌特征616

四、微动磨损表面及表层硬度变化617

第四节 微动磨损的影响因素618

一、温度的影响619

二、环境气氛的影响622

三、循环次数的影响623

四、正向载荷的影响626

五、微动频率的影响629

六、微动滑移幅的影响629

七、材料硬度的影响630

第五节 微动磨损机理633

第六节 减少和防止微动磨损的措施638

一、改变设计638

二、合理选材640

三、使用润滑剂或插入物641

四、表面处理、渗层、镀层和涂层642

参考文献646