劉曉玲

（蘭州石化職業(yè)技術(shù)大學(xué)，甘肅 蘭州 730207）

機(jī)械設(shè)備是工業(yè)設(shè)備制造當(dāng)中最為重要的一種材料，長期以來，機(jī)械設(shè)備的金屬材料磨損造成了較為嚴(yán)重的經(jīng)濟(jì)損失，也影響工業(yè)生產(chǎn)的安全性，甚至影響工程的進(jìn)度，浪費一定程度的自然資源，解決這一現(xiàn)象，可以具備良好的經(jīng)濟(jì)價值，社會價值和環(huán)境價值。因此，從不同的角度探討機(jī)器磨損的因素是我們找尋原因的一個重要的路徑。

1 機(jī)械設(shè)備金屬材料磨損失效的原因

1.1 材料之間的粘連

造成金屬設(shè)備的磨損失效，材料之間的粘連是造成磨損失效的主要原因，粘連在一起的金屬材料摩擦力會增加10%～400%，因此機(jī)械設(shè)備很可能在粘連的情況之下運行的阻力極大，金屬部件會承受極大的壓力，例如用于捶打的機(jī)械設(shè)備，金屬材料如果出現(xiàn)粘連，正常滾動的金屬部件就會承受300%以上的壓力，因此就會出現(xiàn)不同程度的磨損。在這樣的情況之下，如果不能夠加裝足夠的潤滑劑，積攢的應(yīng)力就會快速融化掉這些粘連的金屬部件，因而造成嚴(yán)重的磨損[1]。除此之外，粘連的金屬部件之間在不斷變化的溫度之下，銜接點的切向力被正面的剪斷，也會造成金屬部件之間的嚴(yán)重磨損，甚至很多金屬會在這樣的沖擊之下直接變成碎渣，影響整體金屬部件的運行可靠性和穩(wěn)定性，造成機(jī)械設(shè)備整體的磨損。

1.2 材料的腐蝕問題

腐蝕也是造成金屬材料磨損的一個重要原因，機(jī)械設(shè)備運行的環(huán)境不同，受到的腐蝕也會明顯的不同，各種各樣的金屬材料在運行的過程當(dāng)中相互接觸，也會攜帶空氣當(dāng)中的一些粉塵或者水汽當(dāng)中的一些物體，這些物質(zhì)相互摩擦就會造成侵蝕的情況。如果技術(shù)人員不能夠有效的清除表面粘的這些磨損的材質(zhì)，就會誘發(fā)一系列的化學(xué)反應(yīng)，尤其是在相互摩擦的金屬材料內(nèi)部，材料內(nèi)部會受到高溫的影響，發(fā)生一些結(jié)構(gòu)性能的轉(zhuǎn)變[2]。一些金屬本身就比較活潑，在空氣和水的雙重作用之下被腐蝕是比較常見的一種情況，不可能完全的避免，還有一些金屬材料所處的環(huán)境非常的復(fù)雜，加之外來的因素以及金屬材料所處的速度，磨損的速度也會顯著的加快。這種情況之下的金屬材料從表層到里層都會出現(xiàn)不同程度的損壞而影響整體的情況。

1.3 微粒摩擦造成的磨損失效

機(jī)械設(shè)備本身就會存在一些細(xì)小的微粒，這些微粒會增大金屬材料內(nèi)部的摩擦性，不同的金屬材料會攜帶不同的細(xì)小微粒。在實際運行的狀態(tài)之下機(jī)械設(shè)備所受到的這種外力的沖擊，不可避免的會出現(xiàn)一些磨損，而這些小威力也會參與到后續(xù)的腐蝕和粘連當(dāng)中，加劇金屬材料的磨損，一旦出現(xiàn)上述磨損，金屬材料的物理性能就會受到顯著的影響，其形態(tài)，體積和性能都會發(fā)生一定程度的改變[3]。例如金屬材料自身的性能短于其使用的年限，機(jī)械設(shè)備的運作時間長了之后嚴(yán)重效能降低，甚至直接造成機(jī)器的報廢，不能使用也會影響操作員工的安全問題，造成意外事故的發(fā)生，影響整個生產(chǎn)鏈條的安全。我國科學(xué)技術(shù)工業(yè)的起步較晚，在整體環(huán)境打造以及金屬材料的選擇上也有一定的不足。

2 機(jī)械設(shè)備金屬材料磨損安全防護(hù)策略

2.1 改善機(jī)械設(shè)備的工作環(huán)境

機(jī)械設(shè)備一般對于工作空間有較高的要求，如果才料的雜質(zhì)較多，或者空間的溫度，濕度不能夠適合機(jī)械設(shè)備的操作，那么機(jī)械設(shè)備上的金屬材料磨損的概率就會比較大，因此在進(jìn)行機(jī)械設(shè)備操作，安裝選擇時，要匹配空間的實際條件，較高濕度的空氣要注重及時的通風(fēng)設(shè)備所存放的空間，禁止注入一些有害的揮發(fā)性的氣體，同時定期檢測設(shè)備所處的環(huán)境是否容易發(fā)生物理化學(xué)的反應(yīng)，檢測活躍氣體的實際含量，例如檢測空間內(nèi)氧氣的含量，分析金屬材料受到氧氣侵蝕，腐蝕所產(chǎn)生的磨損情況，避免機(jī)械設(shè)備與周圍復(fù)雜的氣體或復(fù)雜的化學(xué)物質(zhì)產(chǎn)生嚴(yán)重的反應(yīng)而帶來金屬材料的磨損。哎，對于已經(jīng)出現(xiàn)的金屬材料磨損的情況也要及時的進(jìn)行補(bǔ)救，避免磨損進(jìn)一步的擴(kuò)大，而影響機(jī)械設(shè)備的實際運行。

2.2 定期進(jìn)行潤滑

潤滑，保養(yǎng)，就是對機(jī)械設(shè)備，金屬材料附著一層潤滑油么，通過這樣的方法，隔絕機(jī)械設(shè)備，金屬材料與外界的接觸，減少機(jī)械設(shè)備，金屬材料之間的直接碰撞，降低摩擦阻力，改善金屬材料的實際使用壽命。對于制造業(yè)的機(jī)械設(shè)備而言，通過定期潤滑保養(yǎng)的方法可以提高生產(chǎn)效率，改善經(jīng)濟(jì)效益，促進(jìn)機(jī)械設(shè)備使用壽命的增長，改善機(jī)械設(shè)備生產(chǎn)產(chǎn)品的實際質(zhì)量[4]。生產(chǎn)維修人員需要定期對機(jī)械設(shè)備開展保養(yǎng)，機(jī)械設(shè)備長期使用過程當(dāng)中必然會出現(xiàn)表面干燥的情況，一旦發(fā)現(xiàn)干燥就要及時的進(jìn)行補(bǔ)救，但是如果觀察到表面干燥，表明機(jī)械設(shè)備的金屬材料已經(jīng)出現(xiàn)了一定程度的磨損，因此要防患于未然，制定良好的潤滑保養(yǎng)的周期，避免機(jī)械設(shè)備，金屬材料的摩擦力增大，降低金屬材料之間的相互碰撞，以提高機(jī)械設(shè)備的應(yīng)用有效性。定期的保養(yǎng)可以借助數(shù)據(jù)化的管理方法，如果機(jī)械設(shè)備應(yīng)用的強(qiáng)度比較大，連續(xù)作業(yè)的時間比較高，以及所處的材料環(huán)境比較干燥，那么就要提高保養(yǎng)的頻次，如果所處的環(huán)境比較適宜，濕度比較大，可以適當(dāng)?shù)慕档蜐櫥ｐB(yǎng)的頻次，避免潤滑，保養(yǎng)過于頻繁，而影響機(jī)械設(shè)備，金屬材料的實際應(yīng)用效果。

2.3 提高金屬材料的耐磨性

金屬材料本身的性能會影響其耐磨性，因此在設(shè)計機(jī)械設(shè)備時，選擇更加耐磨的金屬材料替代一些較為軟質(zhì)，容易發(fā)生變形或容易受到侵蝕的金屬材料，也是一種比較重要的手法。首先，在應(yīng)用替代材料時，可以選擇強(qiáng)化本面薄膜的方法，提高機(jī)械設(shè)備的應(yīng)用效果。大部分機(jī)械設(shè)備在高速運轉(zhuǎn)的過程當(dāng)中，表面材料會與空氣進(jìn)行摩擦和接觸，因此防止表面與空氣之間的摩擦是一種主要的減少磨損的思路。通過注入離子的方法可以隔絕金屬材料和空氣，降低空氣阻力和摩擦力，還可以采取氣相沉淀的方法，加強(qiáng)金屬材料與金屬材料之間的格局。必要的情況之下，對于一些不耐磨的金屬，還可以采取電鍍的方法，使金屬材料的表面可以形成一種抗氧化，腐蝕或耐特殊氣體腐蝕的薄膜，形成一層耐磨層，對抗各種氣體的侵蝕和其他金屬的腐蝕。其次，可以采取化學(xué)熱處理的方法，對于金屬材料進(jìn)行變性處理，一些金屬材料在制作，使用的過程當(dāng)中，可以通過化學(xué)熱處理的方法改變原有的表面化學(xué)成分，使其發(fā)生一些更為穩(wěn)定的化學(xué)反應(yīng)。但是這種熱處理的時間比較長，對于一些特殊的機(jī)械設(shè)備可能會影響其運行，尤其是一些轉(zhuǎn)速比較高的機(jī)械設(shè)備，這種方法的適用范圍比較小。除此之外，還可以采取強(qiáng)化表面合金的方法，例如在原有的機(jī)械設(shè)備表面，電鍍其他的金屬，通過表面高溫融化的方法快速得石表面的金屬冷卻，使其游業(yè)態(tài)轉(zhuǎn)為固態(tài)，以達(dá)到強(qiáng)化原有金屬的目的。這種情況可以有效防止金屬材料磨損的發(fā)生，形成新的強(qiáng)化表面合金，以改善金屬的摩擦硬度。最后還可以完善材料的表面，這種處理方法主要是對金屬的表面進(jìn)行處理，使得金屬的抗拉張能力，抗磨能力在短時間內(nèi)得到提升，通過噴丸對金屬表面進(jìn)行有效的躲閃，這樣的方法能夠進(jìn)一步提高金屬材料在高速運轉(zhuǎn)之下的耐磨程度，最終改變金屬材料的實際效應(yīng)，提高整體的應(yīng)用效果。

例如某煤礦的機(jī)械設(shè)備，金屬材料，刮板輸送機(jī)出現(xiàn)了磨損，這種磨損就是有腐蝕，摩擦和摩擦磨損兩種形式而造成的。摩擦磨損主要集中在布槽鏈條，刮板內(nèi)，而腐蝕磨損主要集中在鏈條和齒輪內(nèi)部。工作人員通過分析了解兩種不同材料的磨損情況，看到了中不槽磨損和鏈條磨損的主要形式分析這些鏈條傳動效率異常而造成的危害，加強(qiáng)了重視，對于采煤機(jī)磨損失效的問題開展了分析，并選擇了針對性的處理方法，主要包含以下幾個步驟，第一，針對鏈條所出現(xiàn)的磨損情況，采取合理的生產(chǎn)工藝，對于容易磨損的部分進(jìn)行精加工和冶煉，對強(qiáng)度任性鑄造的質(zhì)量開展有效的升級，選擇更加優(yōu)質(zhì)的淬火工藝，表面堆焊工藝，噴涂工藝和復(fù)合鍍工藝方法，對已有的生產(chǎn)環(huán)節(jié)進(jìn)行改造，盡可能提高鏈條的實際質(zhì)量，第二，工作人員進(jìn)行合理的鏈條維修和養(yǎng)護(hù)，盡可能改變井下潮濕的環(huán)境，在鏈條表面的軸承處涂抹耐腐蝕和耐磨損的材料，杜絕超載和超速，并且針對工況條件及時的進(jìn)行分析，延長鏈條的使用壽命。并且工業(yè)項目小組針對鏈條出現(xiàn)的問題，進(jìn)行材質(zhì)方面的升級，投入更多的時間進(jìn)行新設(shè)備耐磨材料的研發(fā)，把握磨損的規(guī)律，降低磨損率，達(dá)到了較為良好的效果，減慢了磨損的速度，穩(wěn)定了磨損的狀態(tài)。及時的發(fā)現(xiàn)事故的隱患，盡可能減少意外事故的發(fā)生。經(jīng)過上述處理，該項目小組共發(fā)現(xiàn)隱患12處，2019年12月～2021年6月意外事故發(fā)生次數(shù)為零，機(jī)械效率始終保持在設(shè)計效率的102%左右。機(jī)械性能，整體良好，噪聲和振動情況發(fā)生概率顯著降低，給整體施工車間帶來了明顯的經(jīng)濟(jì)價值和安全價值。

3 結(jié)論

綜上所述，對抗機(jī)械設(shè)備，金屬材料磨損失效的辦法在于提高機(jī)械設(shè)備的整體性能，建設(shè)完善的維修保養(yǎng)制度，選擇合適的機(jī)械設(shè)備材料，并確定安裝工藝，不斷完善自做方法，將機(jī)械設(shè)備放置在良好的運作環(huán)境當(dāng)中，減少機(jī)械設(shè)備，金屬材料所受到的外部侵蝕，認(rèn)清金屬材料磨損的危害，加強(qiáng)制度建設(shè)，提高對金屬材料磨損的重視，全面升級施工作業(yè)的工藝水平。