磨損是金屬零件的常見問題。當兩個滑動金屬表面意外地相互粘連時，就會發(fā)生這種情況，導致摩擦損壞并最終導致不必要的冷焊。

磨損最常見于螺紋、緊固件、軸承、氣缸和活塞等滑動部件，金屬加工過程中也可能發(fā)生磨損，例如當工件的微小碎片粘附在機器切削刀具上時。

幸運的是，在金屬零件的制造過程中及其使用壽命期間，有多種方法可以防止磨損。材料選擇、表面處理和有效潤滑是減少磨損的最佳策略。然而，一些零件和材料本身就容易受到這個問題的影響，從而限制了它們的使用壽命。

本文著眼于避免滑動金屬零件磨損的一些策略，特別關注制造方面：材料、制造工藝和表面處理。

為什么會發(fā)生擦傷？

當滑動表面相互粘附時會發(fā)生磨損。兩個表面之間的摩擦和粘附會撕裂一個表面的亞表面晶體結(jié)構，導致其轉(zhuǎn)移到相反的表面。這種現(xiàn)象產(chǎn)生的可見凸起腫塊就是“膽”。

出現(xiàn)這種現(xiàn)象的原因是，即使是感覺光滑的部件在微觀尺度上也存在缺陷——微小的峰和谷。每種材料的微觀峰或凹凸接觸，產(chǎn)生摩擦。

有幾個因素會加劇擦傷的嚴重程度。他們包括：

兩個滑動面之間潤滑不足

高負載和低滑動速度的組合

使用柔軟、有延展性的材料

使用不銹鋼、鈦等具有鈍化氧化層的材料

每個表面使用相同的材料

溫度波動

螺紋緊固件等小零件經(jīng)常發(fā)生磨損。如果不加以處理，它會對工業(yè)過程造成嚴重風險。卡住的螺紋可能會導致緊固件或整個組件斷裂。

磨損問題可能導致設備故障并需要昂貴的維護費用，從而導致生產(chǎn)延遲和資源浪費。

防止擦傷的方法

有多種方法可以防止或最大程度地減少滑動金屬部件的磨損。在這里，我們主要關注3ERP等制造商可以幫助防止磨損的方法（材料和生產(chǎn)），而不是零件最終用戶可以防止磨損的方法（潤滑和維護），盡管兩者都很重要。

1、材料選擇

有些材料比其他材料更容易磨損。一般來說，較硬的材料比較軟的材料更耐磨損，但還必須考慮其他因素。

一些最容易磨損的材料包括鋁、鈦和奧氏體不銹鋼。然而，這些材料通常由于其其他所需特性而被需要，例如強度、耐腐蝕性和可加工性。如果這些材料不是必需的，那么黃銅、青銅和鈷等替代品可以更好地避免磨損。

如果兩個滑動表面是兩種不同的材料，由于它們的原子結(jié)構不同，則不太可能發(fā)生磨損。

2.材料硬化處理

正如我們所討論的，加工硬化率較高的材料不易磨損。除了材料選擇之外，還可以通過某些金屬表面處理來提高材料的硬度。

特別是不銹鋼，熱處理、滲碳、滲氮等方法都可以減少拉毛造成的損壞。[1]

3、表面粗糙度處理

粗糙的表面會加劇磨損，因為每個表面的凹凸不平可能會互鎖。另一方面，非常光滑的表面也會導致磨損，因為表面缺乏紋理意味著潤滑劑無法被材料捕獲并保持在適當?shù)奈恢谩?/p>

防止磨損的理想表面粗糙度為高于0.25毫米Ra且低于1.5毫米Ra。

對于表面粗糙度Ra大于1.5mm的材料，可采用磨削、拋光、拋光等表面精加工處理來降低其粗糙度，而粗噴砂等處理可用于增加表面粗糙度（同時還可掩蓋表面缺陷）。

4.防磨損涂層

易磨損的零件可以使用抗磨損涂層進行處理，以減少摩擦。一種可能的涂層類型是二硫化鎢，它充當干膜潤滑劑。與在組裝和使用之前反復涂抹的濕潤滑劑不同，二硫化鎢不會吸引污垢和碎屑。

減少磨損的另一種選擇是化學鍍鎳或鍍鉻，這也可以提高耐腐蝕性。如果僅應用于兩個滑動表面之一，則電鍍可能特別有效。

另一種流行的防磨損涂層是類金剛石碳（DLC），它可以顯著增加金屬零件表面的硬度。

5.零件設計

通過增加滑動表面之間的接觸面積，可以降低表面壓力并最大限度地減少磨損。設計零件時，如果可能，請最大化接觸表面積。設計應考慮到滑動部件的充分潤滑——空腔或孔有助于潤滑劑保留在接觸區(qū)域。

在設計過程中指定公差也很重要?；瑒硬考凶銐虻拈g隙，以最大限度地減少摩擦，同時允許它們按預期工作。

6.潤滑

有效潤滑是防止滑動金屬部件磨損的關鍵策略之一。潤滑可降低摩擦和接觸溫度，還可充當兩個表面之間的保護層。

用于防止磨損的常見潤滑劑包括特種防磨損潤滑劑、潤滑脂、油和防卡劑溶液。