磨损是金属零件的常见问题。当两个滑动金属表面意外地相互粘连时，就会发生这种情况，导致摩擦损坏并最终导致不必要的冷焊。

磨损最常见于螺纹、紧固件、轴承、气缸和活塞等滑动部件，金属加工过程中也可能发生磨损，例如当工件的微小碎片粘附在机器切削刀具上时。

幸运的是，在金属零件的制造过程中及其使用寿命期间，有多种方法可以防止磨损。材料选择、表面处理和有效润滑是减少磨损的最佳策略。然而，一些零件和材料本身就容易受到这个问题的影响，从而限制了它们的使用寿命。

本文着眼于避免滑动金属零件磨损的一些策略，特别关注制造方面：材料、制造工艺和表面处理。

为什么会发生擦伤？

当滑动表面相互粘附时会发生磨损。两个表面之间的摩擦和粘附会撕裂一个表面的亚表面晶体结构，导致其转移到相反的表面。这种现象产生的可见凸起肿块就是“胆”。

出现这种现象的原因是，即使是感觉光滑的部件在微观尺度上也存在缺陷——微小的峰和谷。每种材料的微观峰或凹凸接触，产生摩擦。

有几个因素会加剧擦伤的严重程度。他们包括：

两个滑动面之间润滑不足

高负载和低滑动速度的组合

使用柔软、有延展性的材料

使用不锈钢、钛等具有钝化氧化层的材料

每个表面使用相同的材料

温度波动

螺纹紧固件等小零件经常发生磨损。如果不加以处理，它会对工业过程造成严重风险。卡住的螺纹可能会导致紧固件或整个组件断裂。

磨损问题可能导致设备故障并需要昂贵的维护费用，从而导致生产延迟和资源浪费。

防止擦伤的方法

有多种方法可以防止或最大程度地减少滑动金属部件的磨损。在这里，我们主要关注3ERP等制造商可以帮助防止磨损的方法（材料和生产），而不是零件最终用户可以防止磨损的方法（润滑和维护），尽管两者都很重要。

1、材料选择

有些材料比其他材料更容易磨损。一般来说，较硬的材料比较软的材料更耐磨损，但还必须考虑其他因素。

一些最容易磨损的材料包括铝、钛和奥氏体不锈钢。然而，这些材料通常由于其其他所需特性而被需要，例如强度、耐腐蚀性和可加工性。如果这些材料不是必需的，那么黄铜、青铜和钴等替代品可以更好地避免磨损。

如果两个滑动表面是两种不同的材料，由于它们的原子结构不同，则不太可能发生磨损。

2.材料硬化处理

正如我们所讨论的，加工硬化率较高的材料不易磨损。除了材料选择之外，还可以通过某些金属表面处理来提高材料的硬度。

特别是不锈钢，热处理、渗碳、渗氮等方法都可以减少拉毛造成的损坏。[1]

3、表面粗糙度处理

粗糙的表面会加剧磨损，因为每个表面的凹凸不平可能会互锁。另一方面，非常光滑的表面也会导致磨损，因为表面缺乏纹理意味着润滑剂无法被材料捕获并保持在适当的位置。

防止磨损的理想表面粗糙度为高于0.25毫米Ra且低于1.5毫米Ra。

对于表面粗糙度Ra大于1.5mm的材料，可采用磨削、抛光、抛光等表面精加工处理来降低其粗糙度，而粗喷砂等处理可用于增加表面粗糙度（同时还可掩盖表面缺陷）。

4.防磨损涂层

易磨损的零件可以使用抗磨损涂层进行处理，以减少摩擦。一种可能的涂层类型是二硫化钨，它充当干膜润滑剂。与在组装和使用之前反复涂抹的湿润滑剂不同，二硫化钨不会吸引污垢和碎屑。

减少磨损的另一种选择是化学镀镍或镀铬，这也可以提高耐腐蚀性。如果仅应用于两个滑动表面之一，则电镀可能特别有效。

另一种流行的防磨损涂层是类金刚石碳（DLC），它可以显着增加金属零件表面的硬度。

5.零件设计

通过增加滑动表面之间的接触面积，可以降低表面压力并最大限度地减少磨损。设计零件时，如果可能，请最大化接触表面积。设计应考虑到滑动部件的充分润滑——空腔或孔有助于润滑剂保留在接触区域。

在设计过程中指定公差也很重要。滑动部件应有足够的间隙，以最大限度地减少摩擦，同时允许它们按预期工作。

6.润滑

有效润滑是防止滑动金属部件磨损的关键策略之一。润滑可降低摩擦和接触温度，还可充当两个表面之间的保护层。

用于防止磨损的常见润滑剂包括特种防磨损润滑剂、润滑脂、油和防卡剂溶液。