失效分析第9講

摩擦磨損過程的認(rèn)識

摩擦磨損過程的分類

幾種磨損失效的特征

磨損失效分析方法

第9講磨損失效分析1．摩擦磨損過程的認(rèn)識磨合階段：兩接觸面之間的真實(shí)接觸面積較小，開始時(shí)磨損量迅速增加，經(jīng)過一定時(shí)間磨合，真實(shí)接觸面積逐漸增大，磨損速度減慢，并趨于穩(wěn)定。正常磨損階段零件表面的粗糙度降低，并形成表面改性，磨損量較低。嚴(yán)重磨損階段外界因素的影響、磨損量累積導(dǎo)致零件尺寸變化較大，接觸情況逐漸惡化。零件表面接觸應(yīng)力增加、零件表面產(chǎn)生塑變、發(fā)熱等，導(dǎo)致磨損量增加。磨損和摩擦是物體相互接觸并相互運(yùn)動(dòng)時(shí)共生的兩種現(xiàn)象。摩擦是磨損的原因，磨損是摩擦的必然結(jié)果。2．摩擦磨損的分類構(gòu)件摩擦磨損是一個(gè)多種因素相互影響的復(fù)雜過程，每一起磨損都可能存在性質(zhì)不同、互不相關(guān)的機(jī)理，涉及到的接觸表面、環(huán)境介質(zhì)、相對運(yùn)動(dòng)特性、裁荷特性等也有所不同，結(jié)果造成摩擦面多種形式的損壞和破壞。因此，人們只是從不同角度對摩擦磨損進(jìn)行分類。按環(huán)境和介質(zhì)分類：流體磨損、濕磨損、干磨損等；按表面接觸性質(zhì)分類：金屬-流體磨損、金屬-金屬磨損、金屬-磨料磨損等；目前較常用的分類方法是按磨損的失效機(jī)制和機(jī)理來劃分：磨料（粒）磨損、粘著磨損、沖蝕磨損、微動(dòng)磨損、腐蝕磨損和接觸疲勞磨損等。零件磨損失效過程中磨損類型并非固定不變，在不同的外部條件和材料特性的情況下，損傷機(jī)制會發(fā)生轉(zhuǎn)化。零件磨損失效過程中磨損類型很少單獨(dú)出現(xiàn)，它們可能同時(shí)出現(xiàn)或交期出現(xiàn)。３．磨料（粒）磨損——定義與分類

磨料磨損是指硬的磨(顆)檢或硬的凸出物在與摩擦表面相互接觸運(yùn)動(dòng)過程中，使材料表面損耗的一種現(xiàn)象或過程。硬顆粒或凸出物—般為非金屑材料，如石英砂、礦石等，也可能是金屬，像落入齒輪間的金屑屑等。磨?；蛲钩鑫锟梢詮奈⒚准壋叽绲牧Ｗ幼兓礁蟮某叽?。按力的作用特點(diǎn)可以分為劃傷式磨損、碾碎式磨損和鑿削式磨損。按金屬與磨料的相對硬度可以分為硬磨料磨損和軟磨料磨損。按按磨損表面數(shù)量分為三體磨損和二體磨損。按按相對運(yùn)動(dòng)分為固定磨料磨損和自由磨料磨損。微觀切削磨損機(jī)理多次塑變磨損機(jī)理疲勞磨損機(jī)理微觀斷裂磨損機(jī)理材料的硬度材料的顯微組織（基體和第二相）磨料的硬度磨料的幾何形狀及尺寸磨料與材料之間的摩擦系數(shù)機(jī)理機(jī)理４．粘著磨損－定義與分類定義：粘著磨損也稱咬合(膠合)磨損或摩擦磨損。相對運(yùn)動(dòng)物體的真實(shí)接觸面積上發(fā)生固相粘著，使材料從一個(gè)表面轉(zhuǎn)移到另一表面的現(xiàn)象，稱為粘著磨損。相對運(yùn)動(dòng)的接觸表面發(fā)生粘著以后，如果在運(yùn)動(dòng)產(chǎn)生的切應(yīng)力作用下，于表面接觸處發(fā)生斷裂，則只有極微小的磨損。如果粘合強(qiáng)度很高，切應(yīng)力不能克服粘合力，則視粘合強(qiáng)度、金屬本體強(qiáng)度與切應(yīng)力三者之間的不同關(guān)系，出現(xiàn)不同的破壞現(xiàn)象。見下表。４．粘著磨損－特點(diǎn)及舉例在實(shí)際工況中，許多摩擦副同時(shí)承受著多種磨損作用，如氧化磨損與粘著磨損，磨料磨損與粘著磨損，接觸疲勞與粘著磨損，或氧化磨損、粘著磨損與磨料磨損等同時(shí)發(fā)生。如下表列舉了與粘著磨損有關(guān)的構(gòu)件的磨損特點(diǎn)，這些構(gòu)件上常常發(fā)生多種磨損作用。粘著磨損的特征是磨損表面有細(xì)的劃痕，沿滑動(dòng)方向可能形成交替的裂口、凹穴。最突出的特征是摩擦副之間有金屬轉(zhuǎn)移，表層金相組織和化學(xué)成分均有明顯變化。磨損產(chǎn)物多為片狀或小顆粒。４．粘著磨損－機(jī)理及影響因素實(shí)際摩擦副表面總是只有局部的接觸，即使是硬而韌的金屑在微凸蜂接觸處也將發(fā)生塑性變形，結(jié)果使這部分表面上的潤滑油膜、氧化膜等被擠破，從而使兩物體的金屬面直接接觸而發(fā)生粘著，隨后在相對滑動(dòng)時(shí)粘著點(diǎn)又被剪切而斷掉，粘著點(diǎn)的形成和破壞就造成了粘著磨損。若粘著點(diǎn)的強(qiáng)度低于摩擦副兩邊的強(qiáng)度時(shí)，粘著從接觸面分開，這時(shí)基體內(nèi)部變形?。Σ撩嬉诧@得較光滑，只有輕微的擦傷，這種情況稱為外部粘著磨損；與此相反，若粘著點(diǎn)的強(qiáng)度比兩邊材料中一方的強(qiáng)度高時(shí)，這時(shí)分離面發(fā)生在較弱的金屬內(nèi)部，摩擦面較為粗糙，有明顯的撕裂痕跡(微觀形貌可以見到韌窩結(jié)構(gòu))，稱為內(nèi)部粘著磨損。相對而言，內(nèi)部粘著磨損出現(xiàn)得更為普通，危害也更嚴(yán)重。

材料因素：金屬點(diǎn)陣屬密排六方結(jié)構(gòu)的材料粘著傾向小，而屬面心立方點(diǎn)陣的金屬粘著傾向明顯大于其他點(diǎn)陣的金屬；細(xì)晶較抗粘著傾向優(yōu)于粗晶粒；多相的金屬比單相的金屬粘著傾向小；混合物合金比固溶體合金粘著傾向?。黄瑺钪楣怏w組織優(yōu)于粒狀珠光體組織；同樣硬度下，貝氏體優(yōu)于馬氏體；互活性大的材料所組成的摩擦副粘著傾向大；互溶性小的材料組成的摩擦副粘著傾向小。

環(huán)境因素：相對運(yùn)動(dòng)速度一定時(shí)，粘著磨損量隨法向力增大而增加。當(dāng)接觸壓應(yīng)力超過材料硬度的１／３屬時(shí)，粘著磨損量急增，嚴(yán)重時(shí)會發(fā)生咬死?；瑒?dòng)速度增加會引起溫度升高，實(shí)際接觸的微凸點(diǎn)由于摩擦?xí)_(dá)到很高的溫度，摩擦機(jī)制發(fā)生轉(zhuǎn)化。５．沖蝕磨損－定義與分類沖蝕磨損亦稱浸蝕磨損，它是指流體或固體以松散的小顆粒按一定的速度和角度對材料表面進(jìn)行沖擊所造成的磨損。造成沖蝕的粒子通常都比被沖蝕的材料的硬度大，但流動(dòng)速度高時(shí)，軟粒子甚至水滴也會造成沖蝕。沖蝕磨損與腐蝕磨損的區(qū)別是前者對材料表面的破壞主要是機(jī)械力作用引起的，腐蝕只是第二位的因素：而后者則是在腐蝕介質(zhì)中摩擦副的磨損，是腐蝕和磨損綜合作用的結(jié)果。沖蝕是由多相流動(dòng)介質(zhì)沖擊材料表面而造成的一類磨損。介質(zhì)可分為氣流和液流兩大類。氣流或液流攜帶固體粒子沖擊材料表面造成的破壞分別稱噴砂式?jīng)_蝕和泥漿沖蝕。流動(dòng)介質(zhì)中攜帶的第二相也可以是液滴或氣泡，它們有的直接沖擊材料表面，有的(如氣泡)則在表面潰滅，從而對材料表面施加機(jī)械力。按流動(dòng)介質(zhì)及第二相排列組合，可把沖蝕分為四種類型(見下表)。５．沖蝕磨損－特點(diǎn)與影響因素工程中常見的沖蝕現(xiàn)象：噴砂式?jīng)_蝕：空氣中的塵埃和砂粒如果入侵到直升機(jī)發(fā)動(dòng)機(jī)內(nèi)，可降低具壽命90％；雨滴、水滴沖濁：高速飛行器穿過雨區(qū)時(shí)，會受到水滴的沖擊，如在暴風(fēng)雨中飛行的飛機(jī)迎風(fēng)面上首先出現(xiàn)漆層剝落，同時(shí)材料表面出現(xiàn)破壞痕跡；泥漿沖蝕：水輪機(jī)葉片在多泥沙河流中受到?jīng)_蝕；建筑行業(yè)、石油鉆探、煤礦開采冶金礦山選礦場中及火力發(fā)電站中使用的泥漿泵、雜質(zhì)泵的過流部件也受到嚴(yán)重的沖蝕。氣蝕：船用螺旋槳常有氣蝕發(fā)生，水泵葉輪、輸送液體的管線閥門，甚至柴油機(jī)汽缸套外壁與冷卻水接觸部位過窄的流道處經(jīng)?？梢姷綒馕g破壞；在原子核電站中，也發(fā)現(xiàn)液體金屬工作介質(zhì)對反應(yīng)堆及控制器換熱器部件的氣蝕性沖蝕。影響沖蝕磨損的因素：沖蝕粒子的尺寸、形狀及硬度；沖蝕粒子的攻角；沖蝕粒子的速度；沖蝕時(shí)間；環(huán)境溫度；被沖蝕材料的特性；6．微動(dòng)磨損－定義與分類兩個(gè)配合表面之間由一微小振幅的相對振動(dòng)所引起的表面損傷，包括材料損失、表面形貌變化、表面或亞表層塑性變形或出現(xiàn)裂紋等，稱為微動(dòng)磨損。微動(dòng)磨損可以分為兩類。第一類是該構(gòu)件原設(shè)計(jì)的兩物體接觸面是靜止的，只是由于受到振動(dòng)或交變應(yīng)力作用，使兩個(gè)匹配面之間產(chǎn)生微小的相對滑動(dòng)，由此造成磨損。第二類是各種運(yùn)動(dòng)副在停止運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，由于環(huán)境振動(dòng)而產(chǎn)生微振造成磨損。這兩類磨損損壞方式的差別如下：第一類中垂直負(fù)荷往往很大，因而滑動(dòng)振幅較小，損壞的主要危險(xiǎn)是接觸處產(chǎn)生微裂紋，降低構(gòu)件的疲勞強(qiáng)度，因材料損失造成配合面松動(dòng)，而松動(dòng)又可能加速磨損和疲勞裂紋的擴(kuò)展。第二類中主要危害是因磨損造成表面粗糙使運(yùn)動(dòng)阻力增加或振動(dòng)加大，嚴(yán)重時(shí)可咬死。

軸承：滾動(dòng)軸承有三個(gè)部位可能發(fā)生微動(dòng)損傷，軸承和軸承座、軸的緊配合面及滾珠或滾柱和座圈之間。

壓配合：機(jī)車主軸一般用壓配合裝入輪轂中，運(yùn)行過程中，由于負(fù)荷作用，軸發(fā)生彎曲，和輪轂配合段的兩端出現(xiàn)微動(dòng)，在接觸邊緣處會萌生疲勞裂紋。

鉚接：飛機(jī)上廣泛使用鉚接。由于機(jī)身振動(dòng)或氣流作用，各鉚接點(diǎn)均可發(fā)生微動(dòng)損傷。據(jù)估計(jì)，各種飛機(jī)上疲勞裂紋有90％起源于微動(dòng)部位，而其中又以鉚接和螺栓聯(lián)接占多數(shù)。6．微動(dòng)磨損－特征與判斷微動(dòng)磨損的表面特征：１．鋼的微動(dòng)損傷表面粘附著—層紅棕色粉末，當(dāng)將其除去后，觀察到許多小麻坑。其形狀不同于點(diǎn)蝕，它有兩種類型，一種為深度不到5μｍ的不規(guī)則長方形淺平坑，另一種為較深(可達(dá)50μｍ左右)且形狀較規(guī)則的圓坑。２．微動(dòng)初期常可看到因形成冷焊點(diǎn)和材料轉(zhuǎn)移產(chǎn)生的不規(guī)則突起。振幅較大時(shí)，表面出現(xiàn)和微動(dòng)方向一致的劃浪，痕間常有正在經(jīng)受二次微動(dòng)的粒子。振幅很小(小于2μｍ)時(shí)，表面不出現(xiàn)任何劃痕，反而顯得更光滑，但仍可觀察到碾壓痕跡。低振幅高負(fù)荷下，平面對弧面微動(dòng)時(shí)，往往呈現(xiàn)中心無相對位移處完全末觸動(dòng)，邊緣則為環(huán)狀磨痕。當(dāng)較軟材料微動(dòng)時(shí)，由于反復(fù)擠壓，一般出現(xiàn)嚴(yán)重塑性變形。３．在高溫條件下微動(dòng)，某些材料的塑性變形會加重，有的在微動(dòng)作用下形成釉質(zhì)氧化膜，這時(shí)表面變得極光滑，若這種氧化膜在高負(fù)荷下脆裂，則出現(xiàn)磚砌路面的形貌。４．微動(dòng)磨損引起表面硬化，表面可產(chǎn)生硬結(jié)斑痕，其厚度可達(dá)100微米。有時(shí)也會出現(xiàn)硬度降低，這是由加工軟化或高溫引起再結(jié)晶等變化造成。５．微動(dòng)區(qū)域可發(fā)現(xiàn)大量表面裂紋，它們大都垂直于滑動(dòng)方向，而且常起源于滑動(dòng)和未滑動(dòng)的交界處，裂紋有時(shí)由磨屑或塑性變形掩蓋，須經(jīng)拋光后方可發(fā)現(xiàn)。在垂直于表面的剖面上也可發(fā)現(xiàn)大量微裂紋。6．微動(dòng)磨損－特征與判斷磨屑的特征：鋼鐵微動(dòng)磨屑特征：重要標(biāo)志是紅棕色磨屑，其結(jié)構(gòu)是菱形六面體的非磁性Fe203，此外也有FeO和金屬鐵，但Fe203占絕大多數(shù)。磨屑整體呈絮狀，用溶劑甚至超聲波處理均難以分散。在穩(wěn)態(tài)階段．也可產(chǎn)生較大尺寸的片狀磨屑，邊長約20μｍ，少數(shù)可達(dá)50μｍ以上，棱角明顯，局部有金屬光澤。這種脫層磨屑和初期出現(xiàn)的片狀磨屑形狀有相似處，但形成過程完全不同。

其他金屬微動(dòng)磨屑得特征：大多數(shù)情況下，磨屑為該種金屑的最終氧化態(tài)。銅最初出現(xiàn)的磨屑是未被氧化的銅，隨著微動(dòng)過程的進(jìn)展，黑色的CuO的數(shù)量逐步增加。鋁和鋁合金的磨屑是黑色的，含有少量的金屬鋁，和較多的氧化鋁。鎂的黑色磨屑主要是氧化鎂，有少量的氫氧化鎂和極少量的金屑鎂。鈦合金的片狀磨屑有高度的擇優(yōu)取向，其組成為立方TiO及大量金屬鈦。鎳表面的磨屑幾乎是黑色的，分析表明含少量的金屑鎳和較多的氧化鎳。不活潑的金屬如金和鉑的磨屑由純金屬組成。磨屑的大小和成分與振幅有關(guān)，振幅較大時(shí)，磨屑直徑較大，金屬的比例也較高。樹料的硬度影肉磨損量，也影響磨屑的大小和成分。材料越硬．磨屑越細(xì)，氧化物的比例也越。

微動(dòng)磨損的診斷：是否存在可引起微動(dòng)的振動(dòng)源或交變應(yīng)力。除機(jī)械作用外，電磁作用、噪聲、冷熱循環(huán)及流體運(yùn)動(dòng)也可導(dǎo)致微動(dòng)。是否存在破壞的表面形貌。主要檢查表面租糙度的變化、方向一致的劃痕、塑性變形或硬結(jié)斑、硬度或結(jié)構(gòu)變化、表面或亞表層的微型紋等磨屑是重要的依據(jù)。各種材料的磨屑的組成、顏色、形狀，參考磨屑特征的介紹。７．腐蝕磨損－定義與分類定義：

兩物體表面產(chǎn)生摩擦?xí)r．工作環(huán)境中的介質(zhì)如液體、氣體或者潤滑劑等，與材料表面起化學(xué)反應(yīng)或電化學(xué)反應(yīng)，形成腐蝕產(chǎn)物，這些產(chǎn)物往往粘附不牢，在摩探過程中剝落下來，其后新的表面又繼續(xù)與介質(zhì)發(fā)生反應(yīng)。這種腐蝕和磨損的反復(fù)過程稱為腐蝕磨損。材料在某種介質(zhì)環(huán)境中工作時(shí)，磨損可能是輕微的，但當(dāng)溫度變化或介質(zhì)變化時(shí)，材料的流失可大為加劇。如18—8型不銹鋼的泵葉輪，用作輸送氧化性介質(zhì)時(shí)，壽命一般是兩年，若改為輸送還原性介質(zhì)，使用三周便報(bào)廢。腐損腐蝕的典型構(gòu)件還有汽缸與活塞、船舶外殼、水力發(fā)電的水輪機(jī)葉片等。分類：腐蝕磨損可分為化學(xué)腐蝕磨損和電化學(xué)腐蝕磨損。化學(xué)腐蝕磨損又可分為氧化磨損和特殊介質(zhì)腐蝕磨損。腐蝕磨損是一種極為復(fù)雜的磨損形式，它是材料受腐蝕和磨損綜合作用的磨損過程，對環(huán)境、溫度、介質(zhì)、滑動(dòng)速度、裁荷大小及潤滑條件等極為敏感，稍有變化就可使腐蝕磨損發(fā)生很大變化。當(dāng)腐蝕成為主要原因時(shí)，通常都有幾種磨損機(jī)理存在，各種機(jī)理之間還存在著復(fù)雜的相互作用。如金屑與金屬之間的磨損，開始可能是粘著磨損和腐蝕磨損，但因磨損產(chǎn)物又都具有磨粒的特性，會出現(xiàn)磨粒磨損或者還有其他磨損。因此在腐蝕廖損過程中，既要考慮腐蝕的作用，也不能忽視磨損的作用，甚至還要考慮到其他磨損存在的綜合作用?？赡芟嗷プ饔玫慕Y(jié)果，使磨損量產(chǎn)生較大的變化。７．腐蝕磨損－特征與影響因素特征：

腐蝕磨損過程中，氧化膜斷裂和剝落，形成了新的磨料，使腐蝕磨損兼有腐蝕與磨損雙重作用。但腐蝕磨損又不同于一般的磨料磨損。腐蝕磨損不產(chǎn)生顯微切削和表面變形，它的主要特征是磨損表面有化學(xué)反應(yīng)膜或小麻點(diǎn)，麻點(diǎn)比較光滑，磨屑多是顯微細(xì)粉末狀的氧化物，也有薄的碎片。鋼摩擦副相互滑動(dòng)的氧化磨損，沿滑動(dòng)方向呈現(xiàn)出勻細(xì)的磨痕。磨屑是暗色的片狀或絲狀物，片狀磨屑為紅褐色的Fe2O3，而絲狀的是灰黑色的Fe304。影響因素：腐蝕介質(zhì)的ＰH值：一般來講，在pH＜7時(shí)，隨酸性增加腐蝕磨損量增加。在7＜PH＜12之間，在相對運(yùn)動(dòng)速度不太高的情況下，隨堿性增加，腐蝕磨損量下降。環(huán)境溫度：在其他條件相同的情況下，腐蝕磨損的速度一般隨溫度升高而增加。材料化學(xué)成分：影響耐磨材料的主要因素是化學(xué)成分。對不同介質(zhì)條件，在鐵碳合金中，加入適量的鉻、釩、硼等元素可提高材料耐磨性。不同的介質(zhì)應(yīng)加入不同的合金元素，才能獲得良好效果。８．疲勞磨損－定義定義：

當(dāng)兩個(gè)接觸體相對滾動(dòng)或滑動(dòng)時(shí)，在接觸區(qū)形成的循環(huán)應(yīng)力超過材料的疲勞強(qiáng)度的情況下，在表面層將引發(fā)裂紋并逐步擴(kuò)展，最后使裂紋以上的材料斷裂剝落下來的磨損過程稱疲勞磨損。又可稱為接觸疲勞。由前面的敘述可知，磨料磨損是由于磨料題粒與零件表面之間的相互作用而造成的金屬流失；粘著磨損是摩擦表面間因直接接觸而發(fā)生的金屬流失。如果有潤滑油將兩表面隔開，同時(shí)又消除磨料顆粒的作用，則上述兩類磨損可大為減少，但仍可能發(fā)生疲勞磨損。疲勞磨損可以作為一種獨(dú)立的磨損機(jī)制，但疲勞磨損又具有相當(dāng)?shù)钠毡樾?，在其他磨損形式中(如磨料磨損、微動(dòng)磨損、沖擊磨損等)也都不同程度地存在著疲勞過程。只不過是有些情況下它是主導(dǎo)機(jī)制，而在另一些情況下它是次要機(jī)制，當(dāng)條件改變時(shí)，磨損機(jī)制也會發(fā)生變化。８．疲勞磨損－鑒別與整體疲勞的區(qū)別：１．裂紋源與裂紋擴(kuò)展不同。整體疲勞的裂紋源都是從表面開始的，一般從表面沿與外加應(yīng)力成45°的方向擴(kuò)展，超過兩、三個(gè)晶粒以后，即轉(zhuǎn)向與應(yīng)力垂直的方向。而疲勞磨損裂紋除來源于表面外，也產(chǎn)生在亞表面內(nèi)，裂紋擴(kuò)展的方向是平行于表面，或與表成成一定角度，一般為10°～30°，而且只限于在表面層內(nèi)擴(kuò)展。２．疲勞壽命不同。整體疲勞一般有一個(gè)明顯的疲勞極限，低于這個(gè)極限，疲勞壽命可以認(rèn)為是無限的。而疲勞磨損尚未發(fā)現(xiàn)這樣的疲勞極限，疲勞磨損的零件壽命波動(dòng)很大。３．疲勞磨損除循環(huán)應(yīng)力作用外，還經(jīng)受復(fù)雜的摩損過程，可能引起表面層一系列物理化學(xué)變化以及各種力學(xué)性能與物理性能變化等，所以比整體疲勞處于更復(fù)雜更惡劣的工作條件中８．疲勞磨損－特征特征：１．疲勞磨損最常發(fā)生在滾動(dòng)接觸的機(jī)器零件表面，如滾動(dòng)軸承、齒輪、車輪、軋輥等，其典型特征是零件表面出現(xiàn)深淺不同，大小不一的痘斑狀凹坑，或較大面積的表面剎落，簡稱點(diǎn)蝕及剝落。２．點(diǎn)蝕裂紋一般都從表面開始，向內(nèi)傾斜擴(kuò)展(與表面成10°～30°角)，最后二次裂紋折向表面，裂紋以上的材料折斷脫落下來即成點(diǎn)蝕，因此單個(gè)的點(diǎn)蝕坑的表而形貌常表現(xiàn)為“扇形”。當(dāng)點(diǎn)蝕充分發(fā)展后，這種形貌特征難于辨別。３．剝落的裂紋一般起源于亞表層內(nèi)部較深的層次(如可達(dá)幾百微米)。４．滾動(dòng)疲勞磨損經(jīng)歷兩個(gè)階段，即裂紋的萌生階段和裂紋擴(kuò)展至剝落階段。純波動(dòng)接觸時(shí)，裂紋發(fā)生在亞表層最大切應(yīng)力處，裂紋發(fā)展慢，經(jīng)歷時(shí)間比裂紋萌生長，裂紋斷口顏色比較光亮。對剝落表面進(jìn)行掃描電鏡形貌觀察，可以看到剝落坑兩端的韌窩斷口及坑底部的疲勞條紋特征；滾動(dòng)加滑動(dòng)的疲勞磨損，因存在切應(yīng)力和壓應(yīng)力，易在表面上產(chǎn)生微裂紋，它的萌生階段往往大于擴(kuò)展階段，斷口較暗。對于經(jīng)過表面強(qiáng)化處理的機(jī)器零件，裂紋起源于表面硬化層和芯部的交界處，裂紋的發(fā)展一般先平行于表面，待擴(kuò)展一段后再垂直或傾斜向外發(fā)展。８．疲勞磨損－影響因素主要有四個(gè)方面：材質(zhì)：材料純度越高壽命越長，鋼中的非金屬夾雜物，待別是脆性的帶有棱角的氧化物、硅酸鹽以及其他各種復(fù)雜成分的點(diǎn)狀、球狀?yuàn)A雜物等破壞了基體的連續(xù)性，對疲勞密損有嚴(yán)重不良影響。此外要控制金屬的組織結(jié)構(gòu)。有觀點(diǎn)認(rèn)為增加殘余奧氏體會提高耐疲勞磨損性能。因殘余奧氏體可增大接觸面積，使接觸應(yīng)力下降，且會發(fā)生變形強(qiáng)化和應(yīng)變誘發(fā)馬氏體相變，提高表面殘余壓應(yīng)力，阻礙疲勞裂紋的萌生擴(kuò)展。但也有對殘余奧氏體的作用持相反的觀點(diǎn)。增加材料的加工硬化硬度對疲勞磨損有重要影響，硬度越高裂紋越難形成；降低表面粗糙度可有效提高抗疲勞磨損的能力；表層內(nèi)一定深度的殘余壓應(yīng)力可提高對接觸疲勞磨損的抗力，表面滲碳、淬火、噴九、滾壓等處理都可使表面產(chǎn)生壓應(yīng)力。載荷：是影響疲勞磨損壽命的主要原因之一。例如，一般認(rèn)為球軸承的壽命與強(qiáng)荷的立方成反比。潤滑油膜厚度：潤滑油強(qiáng)度高且足夠厚時(shí)，可使表面微凸體不發(fā)生接觸，從而不容易產(chǎn)生接觸疲勞磨損。由于接觸表面壓力很高，要選擇在超高壓下黏度高的潤滑油。環(huán)境：周圍環(huán)境，如空氣中的水、海水中的鹽、潤滑油中有腐蝕性的添加劑對材料的疲勞磨損有不利的影響。如潤滑油中的水會加速軸承鋼的接觸疲勞失效，甚至很少量也會有嚴(yán)重的危害性。９．磨損失效分析的基本步驟分析步驟：當(dāng)一個(gè)因磨損失效的零件拿來后，首先要了解該零件在機(jī)器或機(jī)構(gòu)中的功能；了解零部件相對運(yùn)動(dòng)的方式及速度；了解耦合表面所受的力或應(yīng)力；了解潤滑劑品種、潤滑方式及換油周期；了解零件的工作環(huán)境是否含磨料顆粒粒、水分、腐蝕性氣體以及溫度等；解該零件及其鍋臺件的材14及工藝條件(包括熱處理、冷加工、粘度、粗糙度等)。尤其是實(shí)際執(zhí)行的情況。必要時(shí)到生產(chǎn)單位