劉百新

（安徽中和司法鑒定中心，安徽 合肥 230041）

車輛機械零件的磨損與預防策略研究

劉百新

（安徽中和司法鑒定中心，安徽 合肥 230041）

隨著車輛種類、數量的不斷增加，車輛機械零件出現故障的情況也越來越多。磨損是車輛機械零件主要的失效形式，按磨損機理劃分，可分為粘著、磨料、疲勞、腐蝕、氣蝕和微動磨損等幾種。文章通過對車輛機械零件磨損的研究，提出磨損預防的合理措施，達到延長車輛機械零件使用時間，有效提高車輛使用壽命的目的。

車輛；機械零件；磨損分析；預防策略

車輛機械零件有很多種失效形式，以磨損、疲勞、腐蝕等最為常見，其中磨損為最主要的失效形式，據有關資料統(tǒng)計顯示，75%以上車輛機械零件的報廢是由磨損而引起的。其主要原因是由于車輛機械零件長期在高溫、高壓等惡劣環(huán)境和條件下工作，致使零件表面長期經受接觸磨擦，產生磨損，進而造成零件的失效報廢，導致車輛故障多發(fā)，使用性能降低。這些磨損及其產生的問題不能及時發(fā)現和處理，不僅損害車輛的使用性能，影響車輛的正常使用，還會導致嚴重的交通事故。文章主要從六個方面對車輛機械零件的磨損進行分析研究，并且對此提出具體的預防措施。

1 粘著磨損

粘著磨損是指車輛機械零件相互接觸的摩擦表面，在接觸點之間由于引力粘附或局部高溫熔著，使摩擦表面的金屬發(fā)生轉移而引發(fā)的磨損。

其表現形式因零件摩擦面間的強度和硬度的不同而不同，主要表現為：輕微磨損、涂抹、擦傷、膠合和咬死五種形式。這類磨損發(fā)生時極易引起潤滑油膜破裂，使接觸點形成強粘著，導致摩擦熱量難以散發(fā)，使粘著點發(fā)生塑性變形，甚至被剪切撕脫。循環(huán)反復的粘著和撕脫，形成粘著磨損。嚴重時會導致摩擦表面被破壞，使其停止正常運行，引發(fā)機械事故。

主要預防措施：一是應保證兩摩擦表面間具有易剪切的薄膜。薄膜可采用邊界膜和油膜等，其中邊界膜使用較為廣泛。要求車輛機械零件各潤滑部位應當選用合適的潤滑油，同時要在潤滑油中添加一定數量的極壓抗磨添加劑，使之摩擦時在零件表面形成邊界膜，達到在摩擦中有效保護零件的作用。還可以利用固體潤滑劑，在邊界潤滑和液體潤滑失效時，減少摩擦與磨損。二是正確選擇適當的摩擦副配對材料。如采用互溶性小的材料配對組成摩擦副，粘著傾向小，不易發(fā)生粘著磨損?；蛞唤M摩擦副中，選擇表層較弱的金屬，從而減少磨損量。三是在零件處理中進行改性處理，避免發(fā)生粘著磨損。

2 磨料磨損

磨料磨損是指由硬質顆粒與運動的零件相互摩擦引起的零件表面材料損失現象。它是最為常見的零件失效形式，也是較為嚴重的車輛機械零件磨損，是許多機械零件的主要破壞形式。

磨料磨損過程是一個繁雜的多種因素共同作用的摩擦學系統(tǒng)。磨料的特性，外部條件以及被磨材料是該系統(tǒng)的主要因素，系統(tǒng)中任意因素的變動都會導致該系統(tǒng)發(fā)生變化。

主要預防對策：一是阻止磨料進入摩擦副之間。要求在車輛使用時要按時、按質對空氣濾清器、燃油濾清器和機油濾清器進行清潔和更換，使其始終處于良好狀態(tài)。同時，要對各管路接頭及其結合面處進行全面檢查，確保無松動現象。車輛的維修保養(yǎng)場所要保持環(huán)境清潔，要選擇在空氣中含塵量小和地面塵土少的地方進行。零件裝配前，要認真查看，清洗干凈。二是對于容易磨損的機械零件進行改性處理，提升零件的表面硬度。在改性過程中應把握摩擦面硬度高于磨料硬度的原則，提升零件的耐磨性，使零件磨料降低磨損現象。

3 疲勞磨損

疲勞磨損是指有相對滾動的零件摩擦面，在接觸應力周期性的作用下，摩擦面材料發(fā)生疲勞破壞和微粒脫落的現象。疲勞磨損表面外觀呈現裂紋或點蝕狀，甚至出現疲勞脫層。一般都經歷裂紋的萌生、擴展、斷裂三個過程，可以說是材料疲勞斷裂的一種特殊方式。疲勞破損可以認為是一種獨立的，而且是相當普遍的磨損形式。

疲勞破損主要受材料性能、表面粗糙、潤滑與潤滑劑、環(huán)境的影響。主要預防措施：一是零件的質量必須保證滿足要求。特別是要求零件表層材料品質要切實得到保證，防止出現零件表面的缺陷，如軟點、夾雜物、劃痕凹坑和腐蝕坑等，這些地方都有可能成為裂紋的發(fā)生源。二是提高零件的表面品質。零件表面粗糙度愈小，則抗疲勞磨損的能力就愈強。三是通過噴丸、激光表面沖擊、表面滲碳滲氮等表面改性工藝，使零件的抗磨損能力得到進一步提高。

4 腐蝕磨損

腐蝕磨損是指機械零件在腐蝕性的氣體或液體環(huán)境中，相對滑動摩擦時，摩擦表面材料與周圍介質發(fā)生化學或電化學反應，生成新的物質，這些腐蝕產物在摩擦過程中被磨掉而引起的材料損失現象。這種磨損是腐蝕和摩擦共同作用的結果。

在腐蝕磨損的過程中，材料表面的介質溶液不斷受到機械攪拌作用，其成分與溶液本體保持一致，從而消除了濃差極化現象，使腐蝕得以加速進行。腐蝕磨損可分為氧化磨損和特殊介質腐蝕磨損。

減少腐蝕磨損發(fā)生的措施：一是車輛在使用過程中發(fā)動機工作條件要保證其合理性，注意避免發(fā)動機長期在不合理的條件下工作；要保證車輛的正常行駛，避免車輛頻繁啟動或在行駛中突然加、減速，以減少腐蝕磨損的產生。二是對易發(fā)生腐蝕磨損的零件進行表面改性處理，通過鍍鉻、鍍錫、覆蓋油漆、塑料等非金屬層、激光熔覆等獲得防腐蝕保護層，減緩零件的腐蝕磨損。

5 氣蝕

氣蝕是指當機械零件與液體接觸，并在相對運動發(fā)生時，液體在運動中產生的氣泡破裂沖擊零件金屬表面，造成零件表面疲勞破壞微粒脫落的現象。一般在氣蝕發(fā)現前，都會先有麻點坑，在氣蝕的長期作用下這些麻點坑范圍、深度就會逐漸增大，最終導致機械零件被侵蝕擊穿，發(fā)展成機械故障。

減少氣蝕破壞的措施：一是防止和減少氣泡的形成。二是如不可避免產生氣泡時，要設法使氣泡在遠離機件表面的地方破裂。

6 微動磨損

微動磨損是指互相接觸并被壓緊的兩個表面間，發(fā)生低幅往復切向振動時，零件表面材料發(fā)生微粒脫落的現象。微動磨損發(fā)生在相對靜止的零件表面，如發(fā)動機固定處、螺栓聯接等處，特征是零件表面出現麻點或溝槽。微動磨損的絕對磨損量雖然很小，但危害很大，它使零件的配合精度下降，使零件的疲勞強度降低，最終將導致零件疲勞斷裂。

主要預防措施：一是最大限度地減小零件配合表面之間的振動。二是使用螺栓緊固零件應考慮足夠的預緊力，可以采取在螺栓連接中加彈簧墊圈或非金屬墊圈等預緊方法。三是用固體潤滑劑涂覆在零件配合表面之間，以減緩零件的微動磨損。

總之，車輛機械零件的磨損，是在多種磨損機理的綜合作用之下產生的結果。因此，延長車輛機械的使用壽命，就必須對車輛機械零件磨損機理進行深入細致的分析和研究，從中找到防止和減少磨損的方法，找到切實有效的預防措施，達到減少車輛機械故障，提高車輛機械零件使用壽命的目的，從而實現車輛整體使用性能的提升和車輛使用年限的提高。

［1］王衍超，張繼業(yè).汽車零部件的磨損失效及其預防［J］.工程技術：全文版，2016，（6）：191.

［2］阿不都熱西提·買買提.農業(yè)機械零件磨損特點分析及減少磨損的措施［J］.農機使用與維修，2015，（7）：89-90.

［3］薛繼順，徐曉瑩，梁法雙.農業(yè)機械零件磨損特點分析及減少磨損的措施［J］.農機使用與維修，2016，（9）：46.

［4］楊文華，程東方，楊凱.淺談汽車零部件磨損失效的預防措施［J］.汽車運用，2016，（10）：43.

［5］鄧桂芳.汽車輪胎早期磨損和損傷的原因及其預防措施［J］.現代橡膠技術，2015，（5）：38-43.

［6］趙樹申.農業(yè)機械主要配合件磨損機理分析及減少磨損的途徑［J］.農機使用與維修，2015，（11）：61-62.

劉百新（1982-），男，安徽懷寧人，大學本科，機械助理工程師，主要研究方向：車輛機械零件的磨損與預防策略。