磨損是金屬零件的常見問題。當兩個滑動金屬表面意外地相互粘連時，就會發生這種情況，導致摩擦損壞并最終導致不必要的冷焊。

磨損最常見于螺紋、緊固件、軸承、氣缸和活塞等滑動部件，金屬加工過程中也可能發生磨損，例如當工件的微小碎片粘附在機器切削刀具上時。

幸運的是，在金屬零件的制造過程中及其使用壽命期間，有多種方法可以防止磨損。材料選擇、表面處理和有效潤滑是減少磨損的最佳策略。然而，一些零件和材料本身就容易受到這個問題的影響，從而限制了它們的使用壽命。

本文著眼于避免滑動金屬零件磨損的一些策略，特別關注制造方面：材料、制造工藝和表面處理。

為什么會發生擦傷？

當滑動表面相互粘附時會發生磨損。兩個表面之間的摩擦和粘附會撕裂一個表面的亞表面晶體結構，導致其轉移到相反的表面。這種現象產生的可見凸起腫塊就是“膽”。

出現這種現象的原因是，即使是感覺光滑的部件在微觀尺度上也存在缺陷——微小的峰和谷。每種材料的微觀峰或凹凸接觸，產生摩擦。

有幾個因素會加劇擦傷的嚴重程度。他們包括：

兩個滑動面之間潤滑不足

高負載和低滑動速度的組合

使用柔軟、有延展性的材料

使用不銹鋼、鈦等具有鈍化氧化層的材料

每個表面使用相同的材料

溫度波動

螺紋緊固件等小零件經常發生磨損。如果不加以處理，它會對工業過程造成嚴重風險。卡住的螺紋可能會導致緊固件或整個組件斷裂。

磨損問題可能導致設備故障并需要昂貴的維護費用，從而導致生產延遲和資源浪費。

防止擦傷的方法

有多種方法可以防止或最大程度地減少滑動金屬部件的磨損。在這里，我們主要關注3ERP等制造商可以幫助防止磨損的方法（材料和生產），而不是零件最終用戶可以防止磨損的方法（潤滑和維護），盡管兩者都很重要。

1、材料選擇

有些材料比其他材料更容易磨損。一般來說，較硬的材料比較軟的材料更耐磨損，但還必須考慮其他因素。

一些最容易磨損的材料包括鋁、鈦和奧氏體不銹鋼。然而，這些材料通常由于其其他所需特性而被需要，例如強度、耐腐蝕性和可加工性。如果這些材料不是必需的，那么黃銅、青銅和鈷等替代品可以更好地避免磨損。

如果兩個滑動表面是兩種不同的材料，由于它們的原子結構不同，則不太可能發生磨損。

2.材料硬化處理

正如我們所討論的，加工硬化率較高的材料不易磨損。除了材料選擇之外，還可以通過某些金屬表面處理來提高材料的硬度。

特別是不銹鋼，熱處理、滲碳、滲氮等方法都可以減少拉毛造成的損壞。[1]

3、表面粗糙度處理

粗糙的表面會加劇磨損，因為每個表面的凹凸不平可能會互鎖。另一方面，非常光滑的表面也會導致磨損，因為表面缺乏紋理意味著潤滑劑無法被材料捕獲并保持在適當的位置。

防止磨損的理想表面粗糙度為高于0.25毫米Ra且低于1.5毫米Ra。

對于表面粗糙度Ra大于1.5mm的材料，可采用磨削、拋光、拋光等表面精加工處理來降低其粗糙度，而粗噴砂等處理可用于增加表面粗糙度（同時還可掩蓋表面缺陷）。

4.防磨損涂層

易磨損的零件可以使用抗磨損涂層進行處理，以減少摩擦。一種可能的涂層類型是二硫化鎢，它充當干膜潤滑劑。與在組裝和使用之前反復涂抹的濕潤滑劑不同，二硫化鎢不會吸引污垢和碎屑。

減少磨損的另一種選擇是化學鍍鎳或鍍鉻，這也可以提高耐腐蝕性。如果僅應用于兩個滑動表面之一，則電鍍可能特別有效。

另一種流行的防磨損涂層是類金剛石碳（DLC），它可以顯著增加金屬零件表面的硬度。

5.零件設計

通過增加滑動表面之間的接觸面積，可以降低表面壓力并最大限度地減少磨損。設計零件時，如果可能，請最大化接觸表面積。設計應考慮到滑動部件的充分潤滑——空腔或孔有助于潤滑劑保留在接觸區域。

在設計過程中指定公差也很重要。滑動部件應有足夠的間隙，以最大限度地減少摩擦，同時允許它們按預期工作。

6.潤滑

有效潤滑是防止滑動金屬部件磨損的關鍵策略之一。潤滑可降低摩擦和接觸溫度，還可充當兩個表面之間的保護層。

用于防止磨損的常見潤滑劑包括特種防磨損潤滑劑、潤滑脂、油和防卡劑溶液。