機(jī)械設(shè)備金屬材料的磨損失效及安全防范策略

王峰

【摘 要】隨著科學(xué)技術(shù)水平的不斷提高，金屬材料在各個(gè)行業(yè)中的應(yīng)用越來越廣泛，尤其是機(jī)械設(shè)備方面，與其他材料相比，金屬材料有著不可替代的優(yōu)勢，它在我國的各項(xiàng)現(xiàn)代化建設(shè)中都具有舉足輕重的作用，而且也在一定程度上推動了我國工業(yè)化進(jìn)程的發(fā)展。但同時(shí)，金屬材料在使用的中往往會出現(xiàn)磨損失效等現(xiàn)象，而這就嚴(yán)重影響了相關(guān)的工程建設(shè)和生產(chǎn)活動。筆者在本文將對機(jī)械設(shè)備中金屬材料磨損失效的基本形式進(jìn)行分析，并著重探討金屬材料磨損失效的安全防護(hù)策略，希望本文的建議和策略能夠?yàn)槲覈饘俨牧蠈W(xué)研究提供一定的幫助。

【關(guān)鍵詞】機(jī)械設(shè)備;金屬材料;磨損失效;安全防范;策略分析

隨著科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展和進(jìn)步，機(jī)械設(shè)備在制造業(yè)的發(fā)展中一直發(fā)揮著其重要的作用，但長期使用的過程中，機(jī)械設(shè)備的金屬材料難免會出現(xiàn)磨損失效的問題，從而嚴(yán)重影響到制造企業(yè)的工程進(jìn)展、產(chǎn)品質(zhì)量等。因此，對于制造企業(yè)的發(fā)展來說，有效地解決機(jī)械設(shè)備金屬材料的磨損問題是目前最核心的任務(wù)之一。眾所周知，企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益往往會受到機(jī)械設(shè)備金屬材料的使用壽命和安全性能，以及企業(yè)生產(chǎn)質(zhì)量的影響。所以，一旦機(jī)械設(shè)備金屬材料出現(xiàn)磨損失效等現(xiàn)象，就意味著設(shè)備的使用壽命大打折扣，甚至?xí){到企業(yè)的發(fā)展。因此，相關(guān)企業(yè)重視并加強(qiáng)研究機(jī)械設(shè)備金屬材料磨損失效的類型以及解決方式等是非常有意義的。

一、機(jī)械設(shè)備金屬材料磨損失效形式的分析

機(jī)械設(shè)備金屬材料的磨損問題是目前我國制造企業(yè)急需解決的問題之--。解決該問題的前提是要清楚掌握金屬材料的磨損類型與具體分析。以下是機(jī)械設(shè)備，金屬材料磨損的幾種類型：

1、疲勞磨損失效的分析

一般來說，由于機(jī)械設(shè)備長期處于高強(qiáng)度的工作狀態(tài)中，所以，其接觸應(yīng)力也會不斷增加，從而導(dǎo)致接觸應(yīng)力逐漸高出金屬材料自身的承受能力，而這就會產(chǎn)生一定的疲勞磨損。但在實(shí)際的生產(chǎn)工作中，機(jī)械設(shè)備實(shí)在不停的高速運(yùn)轉(zhuǎn)中的，工作人員往往會忽略掉疲勞磨損所帶來的影響【1】。而機(jī)械設(shè)備的疲勞磨損不僅會導(dǎo)致其金屬材料的基本屬性發(fā)生一定的變化，而且還會導(dǎo)致機(jī)械設(shè)備的表面出現(xiàn)裂紋等情況，進(jìn)而會對機(jī)械設(shè)備的性能和使用壽命帶來嚴(yán)重影響。

2、磨粒磨損失效的分析

在機(jī)械設(shè)備的長時(shí)間運(yùn)行過程中，往往會由于金屬材料本身的磨粒而引起磨粒磨損失效的問題，從而導(dǎo)致整個(gè)機(jī)械設(shè)備的全部功能發(fā)生很大的改變，甚至?xí)霈F(xiàn)失效的情況。通常情況下，機(jī)械設(shè)備金屬材料的應(yīng)力和接觸面的沖擊力會在很大程度上影響到磨粒磨損的程度，一般來說會將其分為三種程度，分別是碾碎、鑿屑以及擦傷，進(jìn)而對機(jī)械設(shè)備的正常運(yùn)轉(zhuǎn)帶來嚴(yán)重的影響。

3、微動磨損失效的分析

一般來說，企業(yè)生產(chǎn)所使用的機(jī)械設(shè)備中金屬材料主要有兩種材料，分別是固定材料和滑動材料【2】。通常情況下，在實(shí)際生產(chǎn)的過程中，與滑動材料相比，機(jī)械設(shè)備上固定材料的磨損情況相對來說比較小，滑動材料磨損情況會更嚴(yán)重些。另外，機(jī)械設(shè)備在運(yùn)轉(zhuǎn)的過程中，金屬材料與副材料之間也會出現(xiàn)碰撞和摩擦等情況，但這些運(yùn)動幅度屬于微小運(yùn)動，而這些微小運(yùn)動之間所產(chǎn)生的摩擦也就是微動摩擦。

4、腐蝕磨損失效的分析

機(jī)械設(shè)備中的金屬材料具有較強(qiáng)的活潑性等特點(diǎn)，而且由于這些設(shè)備所工作環(huán)境是在相應(yīng)的空間中，因此，金屬材料會與空氣中各種氣體或者介質(zhì)等發(fā)生各種不同化學(xué)反應(yīng)或者物理反應(yīng)。久而久之，機(jī)械設(shè)備的金屬材料就會出現(xiàn)嚴(yán)重的腐蝕磨損的現(xiàn)象，進(jìn)而嚴(yán)重破壞了機(jī)械設(shè)備中的金屬材料，影響機(jī)械設(shè)備的正常運(yùn)轉(zhuǎn)。

二、機(jī)械設(shè)備金屬材料的磨損失效的安全防范策略分析

1、改善設(shè)備工作環(huán)境

機(jī)械設(shè)備的正常運(yùn)行對其工作所處的空間具有非常高的環(huán)境要求，這不僅需要相應(yīng)的空間內(nèi)有適宜的空氣濕度，而且禁止在設(shè)備所安放的空間范圍內(nèi)放置會帶來損害的揮發(fā)性氣體等。從而為避免因?yàn)闄C(jī)械設(shè)備與所處空間內(nèi)的氣體和其他介質(zhì)等發(fā)生化學(xué)反應(yīng)或者物理反應(yīng)而給金屬材料帶來磨損問題的現(xiàn)象，進(jìn)而為機(jī)械設(shè)備的正常運(yùn)轉(zhuǎn)提供充分的保障【3】。

2、定期進(jìn)行潤滑保養(yǎng)

對于企業(yè)的生產(chǎn)效力和經(jīng)濟(jì)效益來說，生產(chǎn)中所使用的機(jī)械設(shè)備的質(zhì)量是至關(guān)重要的，定期維護(hù)機(jī)械設(shè)備金屬材料能夠有效的保障機(jī)械設(shè)備的質(zhì)量。由于機(jī)械設(shè)備長期處于工作狀態(tài)下，其表面往往會出現(xiàn)比較干燥的狀況，從而會增加一定摩擦力。因此，相關(guān)工作人員需要定期對所使用的機(jī)械設(shè)備的金屬材料進(jìn)行潤滑保養(yǎng)，從而確保機(jī)械設(shè)備的質(zhì)量，保障其運(yùn)行的安全性和穩(wěn)定性。

3、提高金屬材料耐磨性

金屬材料是機(jī)械設(shè)備中非常重要的一部分，而且其磨損情況會在很大程度上影響到設(shè)備的生產(chǎn)效率。因此，企業(yè)相關(guān)工作人員應(yīng)該從提高金屬材料耐磨性的角度出發(fā)，采取有效的措施建議：

（1）由于機(jī)械設(shè)備長期處于高速運(yùn)轉(zhuǎn)的狀態(tài)中，其金屬材料的表面往往會有非常多的摩擦現(xiàn)象，這就造成其基本屬性發(fā)生了很大的變化變化。因此，企業(yè)的相關(guān)工作人員需要采取有效的措施來使金屬材料的表層形成抗腐蝕膜和耐磨層，比如，離子注入和氣相沉積等方法。

（2）化學(xué)熱處理也是提高金屬材料耐磨性的有效手段之一，但這種方法的使用并不普遍。在使用化學(xué)熱處理的過程中，往往需要相關(guān)人員加入其他元件，進(jìn)而來改變金屬材料表面的化學(xué)成分，這樣就需要較高的成本投入，再加上它需要較長的處理時(shí)間，就無法充分滿足機(jī)械設(shè)備在生產(chǎn)中高速運(yùn)轉(zhuǎn)的具體需求。

（3）實(shí)際生產(chǎn)的過程中，機(jī)械設(shè)備往往需要長時(shí)間處于高速運(yùn)轉(zhuǎn)的狀態(tài)中，而這就會造成表面的金屬材料常常發(fā)生磨損情況【4】。因此，在進(jìn)行防范的過程中，相關(guān)工作人員需要加強(qiáng)對金屬材料的表面處理，通常情況下，相關(guān)工作人員會采用高溫加熱使材料的方法，從而改變金屬材料的形態(tài)，然后再充分結(jié)合固態(tài)相變的理論，進(jìn)一步有效的提高金屬材料的性能，這就是熱處理材料表面的方法。與化學(xué)熱處理方法相比，該方法操作起來比較簡單，而且所用的處理時(shí)間比較短，所以，熱處理材料表面這種方法在機(jī)械設(shè)備中被廣泛使用。

4、適當(dāng)去篩選材質(zhì)

一般來說，金屬材料本身所表現(xiàn)出來的材質(zhì)屬性在很大程度上能夠影響到其也受磨損程度，因此，企業(yè)相關(guān)人員在篩選金屬材料時(shí)，需要充分考慮機(jī)械設(shè)備日常運(yùn)行的空間環(huán)境，從而選用最合適的材質(zhì)類別。另外，企業(yè)應(yīng)該選擇質(zhì)量最優(yōu)的金屬材料，并進(jìn)一步強(qiáng)化其表層，從而加強(qiáng)金屬將材料的耐磨程度，增加其表層的硬度。除此之外，相關(guān)工作人員可以在定期在表層添加潤滑，從而避免突發(fā)的碎裂現(xiàn)象的發(fā)生，進(jìn)而確保機(jī)械設(shè)備運(yùn)行的安全性?？傊?，這幾種方法和技術(shù)都被廣泛的用于解決機(jī)械設(shè)備金屬材料的磨損失效中，而且均取得非常理想的效果，幫助企業(yè)不斷提高自身的經(jīng)濟(jì)效益。

三、結(jié)束語

總而言之，企業(yè)在生產(chǎn)的過程中應(yīng)該重視機(jī)器在使用時(shí)的金屬材料磨損失效問題，如果出現(xiàn)了磨損失效現(xiàn)象，機(jī)器設(shè)備的正常運(yùn)轉(zhuǎn)就會受到嚴(yán)重的影響，進(jìn)而影響到企業(yè)的正常生產(chǎn)和發(fā)展。因此，企業(yè)需要尋找機(jī)械設(shè)備金屬材料磨損失效的類型和形成的原因。而且，相關(guān)工作人員應(yīng)該注重對機(jī)械設(shè)備金屬材料的表面和結(jié)構(gòu)做進(jìn)一步的強(qiáng)化，同時(shí)，企業(yè)也要檢測和保養(yǎng)金屬材料。除此之外，相關(guān)工作人員也要加強(qiáng)保護(hù)金屬材料所處的空間環(huán)境，從而盡可能的減少金屬材料磨損失效現(xiàn)象的發(fā)生，進(jìn)而提高企業(yè)的生產(chǎn)效率，推動企業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。

參考文獻(xiàn)：

[1]滕棟云.金屬材料磨損失效分析及防護(hù)措施[J].中國金屬通報(bào)，2019（05）：280+282.

[2]馬云飛，張旭光.金屬材料磨損失效及防護(hù)[J].云南化工，2017，44（09）：59-60+70.

（作者單位：內(nèi)蒙古中實(shí)工程招標(biāo)咨詢有限責(zé)任公司）