車輛機(jī)械零件的磨損與預(yù)防措施的相關(guān)研究

張廣為 冷仕康 黃昊 張慶耀

摘 要：在日常生活之中，車輛機(jī)械零件的失效方式主要表現(xiàn)為磨損，依據(jù)磨損的相關(guān)機(jī)理而言，大體上可以將車輛機(jī)械零件的磨損分為：疲勞磨損、腐蝕磨損、氣蝕、粘著磨損、磨料磨損等等。鑒于此，本文就車輛機(jī)械零件的各類磨損與預(yù)防措施展開淺要的分析與探究。

關(guān)鍵詞：車輛機(jī)械零件；磨損；預(yù)防措施；分析與研究

前言：

據(jù)可靠的第三方調(diào)查數(shù)據(jù)顯示，全國(guó)大概有75%以上的車輛報(bào)廢是由于零部件的磨損所致，有些車輛因?yàn)殚L(zhǎng)期需要在惡劣的氣候條件下工作，其報(bào)廢概率還會(huì)更大?？梢钥闯?，掌握車輛零部件的磨損預(yù)防措施是一件意義非凡的大事。

1.車輛零部件的粘著磨損

1.1 具體表現(xiàn)形式與危害

車輛零部件的粘著磨損主要表現(xiàn)為涂抹、擦傷、咬死以及輕微磨損這五種形式。這種磨損會(huì)導(dǎo)致潤(rùn)滑油膜出現(xiàn)破裂，而且產(chǎn)生原子吸附與分子吸附，甚至還會(huì)產(chǎn)生化學(xué)吸附，導(dǎo)致接觸點(diǎn)出現(xiàn)強(qiáng)粘著的現(xiàn)象。在測(cè)量零部件的摩擦表面發(fā)生相對(duì)滑動(dòng)的時(shí)候，其中的粘著點(diǎn)會(huì)出現(xiàn)剪切撕脫，或者塑性變形的情況，最終造成撕脫與粘著現(xiàn)象的頻繁出現(xiàn)。而且，由于摩擦產(chǎn)生的熱量無(wú)法很好的進(jìn)行散發(fā)，嚴(yán)重者甚至后可能釀成各種車輛機(jī)械事故。

1.2 粘著磨損的預(yù)防措施

要確保兩摩擦表面之間有易于剪切的薄膜，例如邊界膜、油膜或者固體潤(rùn)滑劑膜等等。而且兩個(gè)摩擦表面之間一定要形成適宜的一個(gè)“楔形”間隙，與此同時(shí)，所用的潤(rùn)滑油要保證有足夠的粘度，因?yàn)橹挥羞@樣才能形成油膜。與此同時(shí)，還要懂得適當(dāng)?shù)恼{(diào)整測(cè)量機(jī)械零件之間的各種空隙，懂的添加適度的潤(rùn)滑油在其中。還可以在潤(rùn)滑油當(dāng)中的加入抗磨添加劑以及油性添加劑，以此來(lái)減少粘著磨損。另外，還可以采用互溶性比較小的材料進(jìn)行配對(duì)進(jìn)而組成摩擦副，這樣就可以減低粘著傾向，或者也可以在一組摩擦副當(dāng)中，選用表層比較弱的金屬來(lái)減少磨損量。

2.車輛零部件的磨料磨損

2.1 具體表現(xiàn)形式與危害

在車輛零部件之中由于磨料對(duì)摩擦面會(huì)產(chǎn)生各種沖擊、刮傷乃至于微觀切削等等，這樣就會(huì)對(duì)零件的摩擦面遺留下凹坑、斷裂、溝槽等磨損，這種磨損就是磨料磨損，其危害是十分巨大的。車輛零部件一旦出現(xiàn)嚴(yán)重的磨料磨損，很多可能會(huì)降低燃油系的使用壽命，當(dāng)車輛的發(fā)動(dòng)機(jī)油底殼潤(rùn)滑油中的磨料增加，就會(huì)直接拿上零件表面以及潤(rùn)滑油膜，最終導(dǎo)致零件運(yùn)動(dòng)卡滯的現(xiàn)象。

2.2 磨料磨損的預(yù)防措施

預(yù)防磨料磨損的有效措施，首先可以阻止磨料進(jìn)入摩擦副之中，同時(shí)要按時(shí)、按質(zhì)的對(duì)車輛的機(jī)油濾清器、燃油濾清器、空氣濾清器進(jìn)行定期的更換與清洗操作。與此同時(shí)，還應(yīng)該保證車輛零部件的各個(gè)結(jié)合面以及管路接頭無(wú)松動(dòng)現(xiàn)象，對(duì)于車輛維修的保養(yǎng)場(chǎng)所，要確保場(chǎng)地的清潔度與空氣含塵量與地面塵土量，并且在零部件進(jìn)行裝配的時(shí)候還要進(jìn)行清洗。

3.疲勞磨損

車輛零部件的疲勞磨損，其實(shí)就是指零部件之間的互相摩擦，在周期性的接觸應(yīng)力之下產(chǎn)生的微粒脫落以及疲勞破壞的現(xiàn)象。

3.1 疲勞磨損的表現(xiàn)形式與危害

車輛零部件的疲勞磨損，會(huì)使微觀接觸點(diǎn)出現(xiàn)塑性變形，進(jìn)而導(dǎo)致殘余余應(yīng)力，這種應(yīng)力一旦集中在一起就會(huì)出現(xiàn)微觀裂紋，微觀裂紋隨著摩擦的進(jìn)程會(huì)逐步擴(kuò)大并且聚合在一起，這樣的話就會(huì)使車輛零部件發(fā)生大面積的剝落。一般來(lái)說(shuō)，車輛疲勞磨損表面都是呈現(xiàn)點(diǎn)蝕狀或者裂紋狀態(tài)，嚴(yán)重者會(huì)直接出現(xiàn)疲勞脫層。

3.2 疲勞磨損的預(yù)防措施

其一，降低車輛零部件表層材料之中的金屬夾雜物否則其余雜質(zhì)，進(jìn)而提高零件表層材料的品質(zhì)；其二，降低諸如夾雜物、劃痕凹坑、腐蝕坑等零件的表面缺陷，因?yàn)檫@些區(qū)域通常都是裂紋的起源地；其三，零件表面的粗糙度越小其抗疲勞磨損的性能越好，因此可以通過(guò)激光表面沖擊、表面滲碳滲氮、噴丸等工藝進(jìn)行改善，這樣表面就會(huì)獲取到相應(yīng)的余壓應(yīng)力，就可以很好的提高零件的抗疲勞磨損性能。

4.腐蝕磨損

4.1氧化腐蝕

一旦氧氣與摩擦金屬發(fā)生直接接觸，就會(huì)在出現(xiàn)塑性變形，在變形的過(guò)程中還會(huì)在金屬表層形成FeO、Fe2O3（氧的固溶體與化合物），進(jìn)而產(chǎn)生氧化膜。一旦生成的是脆性氧化膜，由于與基體結(jié)合處的抗剪切性能比較差，那么就會(huì)在摩擦的過(guò)程中出現(xiàn)小微粒磨脫，如果生成的韌性氧化膜，與基體結(jié)合處的抗剪切性能就會(huì)比較好，金屬與氧化膜磨損則會(huì)比較緩慢，這對(duì)于摩擦面則可以起到一定的保護(hù)作用。

4.2化學(xué)腐蝕

車輛零部件的化學(xué)腐蝕其實(shí)就是指金屬與介質(zhì)之間發(fā)生的各種化學(xué)反應(yīng)而導(dǎo)致的損傷，例如燃燒物當(dāng)中經(jīng)常伴有NO、SO2、CO2等硫、碳以及氮的氧化物，有些還伴有冷凝水與水蒸氣。這些物質(zhì)會(huì)與金屬直接產(chǎn)生化學(xué)反應(yīng)，進(jìn)而催生出各種腐蝕性膜層，這些膜層在切向力的作用下，非常容易遭受到撕脫，進(jìn)而加速車輛零部件摩擦面的磨損。

4.3電化學(xué)腐蝕

關(guān)于車輛零部件之中的電化學(xué)腐蝕，事實(shí)上是指金屬和介質(zhì)之間發(fā)生的各種電化學(xué)反應(yīng)產(chǎn)生的損傷。由于金屬和電解質(zhì)溶液產(chǎn)生接觸，就會(huì)形成原電池，當(dāng)中點(diǎn)位較為低的金屬原子會(huì)溶解為一部分的正離子，表面電子過(guò)剩就會(huì)形成電池的負(fù)極。要知道，這種類型的原電池是沒(méi)有辦法使用的，因?yàn)樗鼤?huì)使負(fù)極金屬腐蝕，最終成為腐蝕電池。

4.4各類腐蝕磨損的預(yù)防措施

其一，要避免車輛在使用的過(guò)程中長(zhǎng)期將發(fā)動(dòng)機(jī)至于低溫環(huán)境之下工作，而且在行駛的過(guò)程中也要盡量避免突然加、減速或者頻繁的啟動(dòng)車輛；其二，對(duì)那些非常容易出現(xiàn)腐蝕磨損的車輛零部件要進(jìn)行改性處理，例如利用覆蓋油漆、鍍錫、鍍鉻、塑料等非金屬材料作為防腐蝕的保護(hù)層；其三，同時(shí)也可以利用磷化、零件發(fā)藍(lán)等先進(jìn)工藝來(lái)對(duì)零件表面形成一層緊密的保護(hù)膜，以此來(lái)降低零部件的覆膜磨損。

結(jié)語(yǔ)：

綜合以上文獻(xiàn)內(nèi)容所述，筆者根據(jù)自身多年相關(guān)的從業(yè)經(jīng)歷，將車輛零部件之中的粘著磨損、磨料磨損、疲勞磨損以及腐蝕磨損的表現(xiàn)形式與危害逐一展開了詳細(xì)的分析，并且將對(duì)應(yīng)的預(yù)防措施予以了概述。個(gè)人粗鄙之見，還望能為廣大從業(yè)同仁提供一點(diǎn)可行的參考意見。

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