金属材料磨损原理(袁兴栋)

 　　据统计，全世界大约有1/3~1/2的能源以各种形式消耗在摩擦上，而摩擦造成的磨损是机械设备失效的主要原因，大约有80%的损伤零件是由于各种形式的磨损引起的。因此，减少材料磨损、增强材料润滑性能已成为节约能源和原材料等重要措施。
 　　随着我国机械制造业的高速发展，材料的失效受到前所未有的关注，尤其是材料失效的主要形式——磨损。金属材料的磨损在某种程度上决定了机械零件的服役寿命，对整个机械设备的安全运转具有重要的现实意义。金属材料磨损方面的科学研究也取得了很大进展，生物摩擦学、纳米摩擦学或称微观摩擦学、摩擦学分形等领域研究为金属材料磨损的研究提供了新的思路和研究方法。现代科学技术尤其是信息科学技术、纳米科学技术、材料科学技术的发展对金属材料磨损科学的研究必然产生巨大的推动作用。例如，纳米技术的迅速发展，对了解研究磨损表面产生的微观现象以及这些现象与磨损机理的密切联系，提供了新的研究模式。分形技术的发展，对于摩擦过程中产生磨屑状态的表征以及磨屑与磨损机理之间的必然联系的研究，提供了新的方法。电子显微镜以及材料表面分析技术的发展，为磨损表面层信息的分析提供了研究磨损机理的手段。以此同时，也为磨损表面研究更深入、更广泛的开展起到了重要的推动作用。
 　　为了适应教学改革，更好地培养适应21世纪表面工程方面人才，为表面工程实践人员提供坚实的理论基础，我们编写了本书。本书主要以固体表面接触入手，先后介绍了金属材料磨损的基本形式及不同形式磨损的基本原理、金属材料磨损的经典定律、磨损的分形研究、典型的耐磨材料、易磨损零件的磨损研究及防护、抗磨设计及基本原则。
 　　本书由山东建筑大学袁兴栋、郭晓斐以及山东省产品质量监督检验研究院杨晓洁主编。其中第1章、第2章、第5章和第8章由袁兴栋编写，第3章和第4章部分由郭晓斐编写，第4章部分、第6章和第7章由山东省产品质量监督检验研究院杨晓洁编写，参加编写工作还有山东建筑大学材料学院王坤、侯宗超、安清伟、陈晓明、孙鹏飞等，在此表示最真诚的感谢。全书由袁兴栋统稿，山东建筑大学冯立明教授主审。
 　　由于金属材料磨损科学的研究及抗磨损技术的飞速发展，加之编者水平有限，虽经一再校阅，书中可能仍有不当之处，敬请读者提出宝贵意见和建议。 

 　　编者
 　　2014年3月 

 第1章固体表面形貌与接触
 1.1表面形貌参数
 1.2点接触
 1.3理想粗糙表面接触
 1.4实际粗糙表面接触
 1.5塑性接触
 第2章固体摩擦
 2.1摩擦基本特性
 2.2摩擦理论
 2.3摩擦分类及影响因素
 2.4材料转移
 第3章固体磨损
 3.1磨损参量
 3.2黏着磨损
 3.3磨粒磨损
 3.4疲劳磨损
 3.5腐蚀磨损
 第4章磨损特征和理论
 4.1磨损曲线
 4.2磨损率和氧化假说
 4.3磨损理论（吸附热理论、黏着磨损理论、疲劳磨损理论、能量磨损理论）
 4.4磨损计算
 第5章磨损的分形
 5.1规则分形
 5.2分形方法
 5.3接触分形模型
 5.4磨损分形
 5.5磨屑分形
 第6章金属材料磨损
 6.1黄铜的磨损
 6.2铸铁的磨损
 6.3铝合金的磨损
 第7章磨损实例
 7.1齿轮
 7.2轴承
 7.3活塞环
 第8章抗磨性设计
 8.1防护层
 8.2润滑剂
 8.3摩擦副材料配伍
 8.4置换和转移原理
 参考文献