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第一篇 材料的冲蚀磨损 1

第一章 概述 1

一、冲蚀的定义 1

二、工程中常见的冲蚀现象 1

三、材料冲蚀研究发展简史 4

四、冲蚀分类及其在摩擦学中的地位 8

(二)泥浆冲蚀设备及试验方法 12

第二章 固体粒子对材料的冲蚀 13

一、现象的描述 13

二、冲击 17

(一)冲击过程中的能量平衡 17

(二)冲击中的损毁数 20

(三)不同形状入射体的压痕 22

(四)冲击破坏的观察 23

三、影响冲蚀的因素 33

(一)环境参数对冲蚀的影响 34

(二)磨粒性能对冲蚀的影响 42

四、冲蚀理论 48

(一)单颗粒冲蚀及冲蚀的单元过程 48

五、气蚀及液滴冲蚀的模型 50

(二)冲蚀的微切削理论 53

(三)变形磨损理论 61

(四)冲蚀的脱层理论——亚表面破坏的力学 68

(五)第二次冲蚀 71

(六)挤压作用及冲蚀的锻造挤压理论 73

(七)带氧化膜层合金的冲蚀机理 80

(八)脆性材料的冲蚀机理 85

五、泥浆冲蚀及其影响因素 93

六、固体粒子冲蚀试验设备及方法 104

(一)气流冲蚀设备 105

第三章 液滴冲蚀及气蚀 130

一、单相流动及多相流动 132

二、液滴对固体表面的冲蚀 134

三、气蚀——空泡的萌生和溃灭过程 138

四、影响气蚀及液滴冲蚀的因素 143

(一)冲击速度的影响 145

(二)攻角影响 147

(三)环境温度影响 147

(四)液滴大小及表面形貌影响 148

六、气蚀和液滴冲蚀设备及测试方法 151

(一)单液滴冲击装置 152

(二)气蚀试验方法 154

(三)液滴冲蚀设备及试验方法 158

第四章 材料耐冲蚀性能及冲蚀的防护 164

一、概述 164

二、材料的抗冲蚀性能 165

(一)气流喷砂冲蚀时材料的抗冲蚀性能 165

(二)泥浆冲蚀中材料的耐冲蚀性能 188

(三)液滴冲蚀及气蚀中材料的抗冲蚀性能 190

三、涂层的耐冲蚀性能及其应用 212

四、抗冲蚀材料选用的准则和判据 218

五、控制冲蚀的其它措施 225

冲蚀磨损 附录一 229

固体粒子在气流中冲蚀的标准方法 229

ASTM-G76-83 229

冲蚀磨损 附录二 240

振动气蚀性冲蚀试验的标准方法 240

A8TM-G32-77 240

第二篇 材料的微动磨损 251

第五章 概述 251

一、引言 251

二、术语和定义 252

三、历史 255

(一)微动磨损的特点 256

四、微动磨损的特点及诊断 256

(二)微动磨损的表面特征 258

(三)微动磨损的诊断 260

(四)微动磨损诊断实例 261

五、工程中常见的微动磨损 263

(一)轴承 265

(二)压配合 266

(三)榫槽配合 266

(四)铆接 268

(六)核工业 269

(五)钢丝缆(绳) 269

(七)电触点 271

(八)人体植入物 271

第六章 微动磨损的原理 275

一、微动磨损理论概述 276

二、微动磨损的初始阶段 284

(一)金属的粘着理论 284

(二)粘着在微动磨损中的作用 289

三、微动磨屑 296

(一)磨屑的形成 296

(二)磨屑的特征 300

(三)磨屑的作用 303

四、稳态阶段 305

(一)稳态阶段的特点 305

(二)磨损的脱层理论 306

(三)微动磨损中的脱层特征 307

五、氧化的作用 314

第七章 微动磨损的实验研究 325

一、试验设备和试样 325

(一)试验设备 325

(二)试样 333

二、试验过程中的测量 336

(一)滑动振幅的测量 336

(二)垂直压力的测量 340

(三)频率和循环数的测量 340

(四)磨损量测定 340

(五)磨痕分析 342

(六)磨层分析 345

(七)接触面温升测量 347

(八)摩擦系数测量 349

(九)接触电阻测量 352

(十)实验程序 357

(一)振幅的影响 358

三、各参数对微动磨损的影响 358

(二)垂直压力的影响 363

(三)频率的影响 364

(四)循环数的影响 364

(五)接触形状的影响 367

(六)环境温度的影响 368

(七)环境湿度的影响 371

(八)气体成分的影响 374

(一)试验装置 376

四、电解质溶液中的微动磨损 376

(二)试验方法 377

第八章 微动疲劳 385

一、微动疲劳的特征 385

(一)断口诊断 385

(二)微动和缺口比较 387

(三)微动疲劳和腐蚀疲劳比较 388

(四)微动疲劳曲线(S-N曲线) 390

(五)微动疲劳门坎值 391

(六)应力类型 392

(一)微动疲劳的类型 394

二、微动疲劳试验 394

(二)微动疲劳试验机 396

(三)裂纹起源及扩展测定方法 398

(四)试验方法 402

三、裂纹的起源和扩展 403

(一)裂纹的起源 404

(二)裂纹的扩展 410

四、影响微动疲劳的因素 413

(一)滑动振幅 413

(二)垂直压力 414

(三)频率 416

(四)气氛 418

(五)温度 420

(六)腐蚀溶液 424

第九章 微动磨损的控制 432

一、设计的改进 433

(一)改进设计的原则 433

(二)改变接触参数 433

(三)压配合 436

(四)销孔联结 440

(五)铆接和螺栓联结 441

(六)榫槽联结 442

二、材料的选择 443

(一)金相组织的影响 443

(二)材料副的选择 446

(三)材料的机械性能 447

(四)合金元素的影响 449

(五)预氧化处理 449

(六)金属氧化物的性能 450

(七)非金属材料和复合材料 450

(八)环境条件的考虑 452

(九)人体植入材料 454

(十)材料的缺口敏感性 455

三、表面强化工艺的采用 458

(一)表面机械处理 459

(二)表面化学热处理 461

(三)磷化与阳极氧化 462

(四)电镀和化学镀 464

(五)离子溅射、离子镀、离子注入 469

(六)热喷涂 473

四、加润滑剂或夹入物 480

(一)润滑油和润滑脂 480

(二)固体润滑剂和夹入物 486