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必读|摩擦磨损过程详解

日期:2020/4/30   浏览:385 次

摩擦磨损与摩擦表面形貌有关。由于表面粗糙度的存在,两摩擦表面仅仅是在少数孤立点上发生接触,这时,法向载荷便由这些点上发生接触。接触面积越小,法向应力越大。当法向应力超过材料的屈服极限时,接触点就产生塑性变形。在塑性变形的同时,接触点处金属表面上的氧化膜也被压碎或剪切掉。这时,接触点金属分子间相互吸引力增大,有可能相互扩散而熔合在一起。我们把熔合在一起的现象称为冷焊。当相对运动继续进行时,由于剪切而使冷焊点破裂。以后又在接触点发生塑性变形、冷焊和破裂,直到真实接触面积增大到足以支承法向载荷时为止。这时,表面硬度增加了,表面粗糙度也有所提高了。

摩擦磨损过程是一个复杂的过程。当金属产生塑性变形时,要释放热量,因此,在摩擦表面上的温度要比基体金属的温度高得多。当温度高于再结晶温度时,因变形而引起的表面强化现象将消失;当温度继续升高时,金属被软化,摩擦表面金属分子相互粘结;当温度升高到相变温度,摩擦表面金属就会产生相变,强度和硬度也大大降低。在摩擦磨损过程中,摩擦表面还要与周围介质起作用。例如当氧化膜被压碎或前切后,裸露的金属表面迅速与氧气起化学反应,形成新的氧化膜。氧化膜和基体金属的结合力较弱,容易被压碎或剪切。另外,空气中的水分和润滑油中的硫分均能与摩擦表面起化学反应,产生化合物,加剧摩擦表面的磨损。因此,摩擦磨损过程就是由于机械和化学的作用,使物质从表面不断损失或产生残余变形的过程。

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