淺談金屬材料磨損失效及防護措施

郭林秀

（山西工程職業(yè)學院 山西 太原 030009）

0 引言

在現(xiàn)階段我國工業(yè)生產(chǎn)中，伴隨著生產(chǎn)過程中機械化程度的不斷提升，相應生產(chǎn)作業(yè)對于金屬材料的要求往往更高，應該力求確保金屬材料的穩(wěn)定耐久運用。但是從實際應用效果上來看，當前金屬材料磨損失效現(xiàn)象較為常見，已經(jīng)成為嚴重制約工業(yè)發(fā)展的重要因素。金屬材料嚴重磨損失效的危害性較為突出，容易造成相應工業(yè)生產(chǎn)流程受到嚴重干擾，甚至發(fā)生惡劣安全事故，應該引起高度關(guān)注，針對金屬材料磨損失效問題的有效防護措施進行研究，必然也就具備重要價值和意義。

1 金屬材料磨損失效現(xiàn)象及其危害分析

金屬材料作為當前工業(yè)生產(chǎn)機械設備中最為常用的基本材料，其出現(xiàn)磨損失效現(xiàn)象比較常見，伴隨著相互接觸的兩個金屬部位出現(xiàn)相互運動，進而也就必然會出現(xiàn)摩擦力，長期作用下就容易產(chǎn)生磨損現(xiàn)象，導致相應金屬材料出現(xiàn)明顯變形或者是缺損現(xiàn)象，難以維系原有正常運行狀態(tài)，由此帶來的威脅問題不容忽視。在工業(yè)機械設備的長期應用過程中，因為其運行條件往往并不是特別理想，自身內(nèi)部各個構(gòu)件的工作強度相對也比較大，出現(xiàn)相互運動的各個金屬部位往往也容易出現(xiàn)較大摩擦作用效果，尤其是在明顯振動以及沖擊作用下，這種磨損問題更為突出，極容易導致金屬材料的磨損現(xiàn)象加劇，最終形成磨損失效問題。

基于金屬材料長期運用下出現(xiàn)的磨損失效現(xiàn)象進行分析，其危害性較為突出，最為直接的表現(xiàn)就是造成相應金屬構(gòu)件老化磨損嚴重，致使其難以達到應有使用年限，在應用過程中容易出現(xiàn)斷裂或者是嚴重破損，相應機械設備的穩(wěn)定運行狀況必然也就會受到嚴重干擾。在金屬材料磨損失效現(xiàn)象發(fā)生后，往往不僅僅會導致直接構(gòu)件出現(xiàn)嚴重損壞現(xiàn)象，往往還會同時對于整個機械設備帶來不良影響，導致整個機械設備正常運行受阻，其它正常構(gòu)件同樣也容易受到損壞，整個機械設備難以正常運行。另外，在金屬材料磨損失效后，伴隨著機械設備的不當運轉(zhuǎn)，還容易帶來一些意外事故，機械設備周圍工作人員的安全性必然也就難以得到良好保障，人身安全受到威脅更是不容忽視。

2 金屬材料磨損失效機制分析

2.1 磨粒磨損失效機制

在金屬材料磨損失效現(xiàn)象發(fā)生中，磨粒磨損是比較常見的一個基本類型，伴隨著磨粒的存在，相應金屬材料表面會受到明顯的應力作用，進而在長期作用下出現(xiàn)嚴重磨損失效問題。在實際金屬材料應用過程中，磨粒磨損失效的類型較多，影響機制同樣也表現(xiàn)在多個路徑，鑿屑磨損、碾碎磨損以及擦傷磨損等，在金屬材料磨損失效中都比較常見，需要重點從金屬材料表面的作用力以及沖擊效果等入手進行深入分析，以更好明確其影響效果。比如當金屬材料表面出現(xiàn)較為堅硬的顆粒，則很可能導致金屬材料表面受到明顯劃傷影響，進而出現(xiàn)凹凸不平等問題，影響其完整性和耐久性，即出現(xiàn)碾碎磨損失效問題；但是如果相應金屬材料表面承受的作用力比較輕微，不容易產(chǎn)生嚴重破損，則表現(xiàn)為擦傷磨損，長此以往，也會影響到金屬材料完整性，同樣不容忽視。

2.2 黏著磨損失效機制

金屬材料磨損失效往往還表現(xiàn)為黏著磨損失效，該類作用機制相對而言較為復雜，對于金屬材料帶來的危害同樣也更為惡劣。在機械設備運轉(zhuǎn)過程中，往往存在著較多相對滑動的金屬構(gòu)件接觸部位，在這些部位往往需要切實做好潤滑工作，但是如果潤滑不當，或者是相應部位的運轉(zhuǎn)負荷明顯超出限定值，則必然會在該區(qū)域出現(xiàn)較為嚴重的受損現(xiàn)象，長此以往也就容易出現(xiàn)磨損失效問題。黏著磨損失效問題不僅僅直接表現(xiàn)為相互作用帶來的磨損威脅，往往還和溫度作用有關(guān)，因為伴隨著兩者的長期相互作用，接觸面的溫度往往會明顯升高，當溫度超過允許范圍后，就容易導致相接觸金屬區(qū)域呈現(xiàn)出明顯的軟化或者是熔化問題，進而加劇了磨損程度，由此帶來的磨損失效問題更為突出。

3 金屬材料磨損失效的防護措施

3.1 優(yōu)選金屬材料

金屬材料磨損失效問題的防護必然需要首先從金屬材料自身入手把關(guān)，因為金屬材料的不同會直接造成后續(xù)磨損失效程度存在差異，如果能夠恰當優(yōu)選金屬材料，必然也就可以對磨損失效問題形成良好防護效果?；诖耍跈C械設備制造過程中，技術(shù)人員需要重點圍繞著各個容易出現(xiàn)磨損的部位進行嚴格把關(guān)，優(yōu)選最為適宜的金屬材料，確保其類型較為適宜合理，避免出現(xiàn)較為嚴重的類型不匹配問題。此外，在金屬材料優(yōu)選運用過程中，往往還需要重點圍繞著材料性能進行嚴格把關(guān)，杜絕在關(guān)鍵部位采用劣質(zhì)金屬材料予以生產(chǎn)制作，力求更好提升相應金屬構(gòu)件的耐久性和穩(wěn)定性，增強其原始防護抵抗效果。當然，針對金屬材料進行不斷創(chuàng)新研究，力求借助于各類新材料輔助機械設備制作，促使這些新材料能夠更好實現(xiàn)磨損失效問題的積極應對，成為重要解決舉措。比如當前越來越多的合金材料就能夠表現(xiàn)出明顯應用優(yōu)勢，可靠性更強，抗磨效果更為突出。

3.2 金屬材料表面強化處理

在金屬材料磨損失效問題發(fā)生中，往往主要表現(xiàn)在金屬材料表面，為了更好提升其防護效果，著眼于金屬材料表面進行強化處理也就顯得極為必要，應該借助于恰當工藝進行改良，增強其硬度以及強度，減輕磨損危害。比如在金屬材料表面采用恰當材料進行光滑處理，避免表面過于凹凸不平帶來較為嚴重的摩擦阻力，進而形成磨損失效危害。

3.3 定期保養(yǎng)

對于金屬材料磨損失效中存在的明顯疲勞影響以及潤滑程度不夠帶來的危害，可以采取定期保養(yǎng)方式予以積極應對，避免因為長時間超負荷作業(yè)產(chǎn)生嚴重磨損失效問題?；诖?，針對機械設備的各個關(guān)鍵部位應該予以嚴格把關(guān)，要求針對這些相互作用金屬材料部位的應力狀況進行實時掌握，一旦出現(xiàn)超負荷問題，則需要進行及時調(diào)整，力求對于各個金屬構(gòu)件形成良好保護效果。

4 結(jié)語

綜上所述，在當前我國各類機械設備長期運行中，出現(xiàn)磨損失效問題不容忽視，其危害性較為突出，作用機制同樣也表現(xiàn)在多個方面，如此也就需要從多個角度入手予以針對性防控，確保金屬材料應用更為穩(wěn)定可靠。