文档介绍：第九章   冲蚀磨损
概述
冲蚀磨损:是指流体或固体颗粒以一定的速度和角度对材料表面进行冲击所造成的磨损。
冲蚀磨损可分为:分气固冲蚀、流体冲蚀、液滴冲蚀及气蚀(根据颗粒及其携带介质的不同) 。
冲蚀磨损现象在生产、生活中普遍存在。造成损失和危害严重,但也有应用其原理对机器零件表面进行清理和强化,如喷砂和喷丸等。
国内外研究工作开展较多,本课程主要介绍气体介质携带固体磨粒对材料表面的冲蚀磨损。
§1 冲蚀磨损理论
影响较大的理论有:
延性材料的切削磨损理论
脆性材料的断裂磨损理论
变形磨损理论
绝热剪切与变形局部化磨损理论
薄片剥落磨损理论
一、延性材料的切削理论
芬尼(.),1958,物理模型
F
P
α
切削几何模型
切削过程中作用在磨粒上的接触应力
模型
模型假设一颗多角形磨粒,质量为m,以一定速度v,冲角α冲击到靶材的表面。
理论分析的靶材的磨损体积:
m----冲蚀磨粒的质量;v----磨粒的冲蚀速度
V----靶材的磨损体积;P-----靶材的流动应力
α-----磨粒的冲击角;K-----常数
磨粒如一把微型刀具,当它划过靶材表面时,变把材料切除而产生磨损。
公式表明:材料的磨损体积与磨粒的质量和速度的平方(即磨粒的动能)成正比,与靶材的流动应力成反比,与冲角α成函数关系。
实验研究表明:对于延性材料,多角形磨粒,小冲角的冲蚀磨损,切削模型非常适用;
对于不很典型的延性材料(如一般的工程材料),脆性材料,非多角形磨粒(如球形磨粒),冲角比较大(特别是冲角=90°)的冲蚀磨损偏差较大。
二、脆性材料的切削理论
脆性材料在磨料冲击下几乎不产生变形。
芬尼等人根据赫兹应力分析,认为是在缺陷的地方产生裂纹裂纹不断扩展而形成碎片剥落。
当磨粒尺寸较大时,磨损量随冲角的增加而增加。当冲角等于90°时,磨损量最大。
模型
谢尔登(Sheldon)和芬尼, 1966,
冲角为90°,脆性材料,冲蚀磨损,
脆性材料的断裂模型
脆性材料(单位重量磨粒)冲蚀磨损量的表达式
对球形磨粒:
对多角形磨粒:
对任一形状磨粒: