《摩擦磨损与耐磨材料》主要介绍了固体表面形貌与接触、固体材料的摩擦理论、固体材料的磨损、合金耐磨铸钢、合金耐磨铸铁和复合耐磨材料,并以纳米耐磨材料作为实际案例介绍了纳米材料在微、纳制造业中的抗磨减磨设计过程。
《摩擦磨损与耐磨材料》可作为高等院校材料科学与工程专业、机械工程专业高年级本科生和硕士研究生的教材及参考用书,也可作为材料科学与工程领域的大专院校教师和科技工作者的参考用书。
摩擦磨损问题广泛存在于工业、农业、军事等领域,其所引起的材料耗费,占国民生产总值的2%~7%。世界上使用的能源有1/3~1/2消耗于摩擦。因此,研究材料的摩擦磨损性能,并在此基础上进行耐磨材料设计和选用,可为解决当前能源短缺、资源枯竭等可持续发展难题提供有效方案。
摩擦磨损研究已成为当前摩擦学领域的研究热点和难点之一,并列入了我国《机械工程学科发展战略报告(2021-2035)》。随着我国制造业的飞速发展,摩擦磨损作为机械零件最常见的失效形式引起了前所未有的关注。材料的摩擦磨损在很大程度上决定了机械零件的服役寿命,对设备的安全运行具有至关重要的意义。耐磨材料的设计、应用是推动制造业发展的重要途经。近年来,随着新材料尤其是纳米材料的研究开发,使我国在微、纳制造业中取得了一定进步。
本书共分为7章,以固体表面形貌与接触、固体材料的摩擦磨损理论为基础部分,介绍了固体材料的磨损、合金耐磨铸钢、合金耐磨铸铁和复合耐磨材料,并以纳米耐磨材料作为实际案例介绍了纳米材料在微、纳制造业中的抗磨减磨设计过程,为读者提供了全新的设计视角和前沿性理论。
由于材料的摩擦磨损研究及耐磨材料技术飞速发展,加之编者水平有限,书中不当之处希望能得到广大读者的批评指正。谨此,对提供参考资料的作者表示衷心感谢。
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 固体材料的摩擦理论
2.1 摩擦的基本特性
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 固体材料的磨损
3.1 磨损概述
3.2 黏着磨损
3.3 磨粒磨损
3.4 冲蚀磨损
3.5 接触疲劳磨损
3.6 腐蚀磨损
3.7 微动磨损
第4章 合金耐磨铸钢
4.1 铸造耐磨高锰钢
4.2 低合金耐磨铸钢
4.3 空淬贝氏体耐磨铸钢
第5章 合金耐磨铸铁
5.1 低合金耐磨铸铁
5.2 高铬合金白口铸铁
第6章 复合耐磨材料
6.1 双金属复合铸造耐磨材料
6.2 复合铸渗耐磨材料
第7章 超常工况耐磨材料设计实例——MEMS中的纳米耐磨材料
7.1 MEMS中的纳米摩擦学
7.2 MEMS中的抗磨减摩设计
参考文献