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磨损及磨损机理
第三章磨损及磨损机理
概述
物体摩擦表面上的物质,由于表面相对运动而不断损失的现象称磨损。
在一般正常工作状态下,磨损可分三个阶段:
a.跑合(磨合)阶段:
轻微的磨损,跑合是为正常运行创造条件。
b.稳定磨损阶段:
磨损更轻微,磨损率低而稳定。
c.剧烈磨损阶段:
磨损速度急剧增长,零件精度丧失,发生噪音和振动,摩擦温度迅速升高,说明零件即将失效。
(如图3.1)
法避免的。
但,如机件磨损是无量跑合损长稳定磨损阶段和何缩短跑合期、延磨稳定磨损阶段来,是研究者致力推迟剧烈磨损的到的方向。
剧烈,例如相互素很多影响磨损的因
滚滑动,式(方作用表面的相对运动摩擦行程(时间)载荷与速度的,击)动,往复运动,冲磨损三个阶段的示意图3.1图种类,组织,机械大小,表面材料的性能等,各种表面化学性能和物理-温度、湿度、真空度、环境条件(处理工艺,表面几何性质(粗糙度,加工纹理和加工方法),这些因素的相互影响对于磨损将等。
和介质性质等)和工况条件(连续或间歇工作)辐射强度、产生或正或负的效果,从而使磨损过程更为复杂化。
至今还很难将它的规律由于具有跨学科的性质,磨损过程涉及到许多不同的学科领域,解释清楚。
已经有很多学者对磨损进行了大量的研究。
两个粗糙表面在接触摩擦过年代,汤林森提出了分子磨损的概念,他认为如20世纪20程中相互接近,而一个表面上的原子被另一个表面俘获的现象就是磨损。
)即硬度摩擦材料的压缩屈服极限σ(霍尔姆在上述基础上作了进一步的发展,他指出b。
对耐磨性的影响很大过程来解释磨损,联系“切削”从表层材料的机械破坏着眼,50年代初,奥贝尔(Oberle)。
处在弹性极限内的,变外,还有材料的弹性模量E他认为影响磨损的主要因素除硬度H5值高则耐磨=E/H×10)来反映材料的耐磨性,m形越大,机械破坏越少,并提出用模数(m性好。
提出了机械性质相近的两表面上机械嵌锁作用导致界面上既粘连又犁削的观冯(Feng)点。
认为软钢表面变得粗糙和发生塑性变形,是由于应力过高而引起的。
布洛克(Blok)它可能影响磨屑的对于磨损是一个重要因素,拉宾诺维奇认为表面能与材料硬度之比,大小。
赫鲁晓夫提出了硬质微凸体在软表面上犁沟的模式图。
大规模地发生着。
磨损是比原子量级大得多的数量级,有不少学者通过实验和观测发现,磨损颗粒大约具有如实际接触斑点直径那样的数量拉宾诺维奇和阿查德(Archard)分别指出,级。
拉宾诺维奇提出磨屑呈半球形,阿查德也认为磨屑具有一定的厚度。
有人把它看作是一表面微凸体反复承载而发生疲劳脱落的现象,在滑动或滚动过程中,等人的(种磨损,克拉盖尔斯基Крагельский木村好次)提出了形成磨屑的数学模式,(Kimura)1/27
观点也属于这一类。
苏(Suh)等人提出了由于应力重复作用和应变累积而引起材料转移的观点,他指出磨屑呈细片状而不是呈半球形,同时认为材料的整体性能(硬度)不是控制磨损的因素。
关于磨损现象的解释,不同的论点都从某一角度描述了磨损某一方面的状况。
还难以解释千变万化的磨损现象。
随着表面微观分析仪器及电子计算技术的发展,人们对磨损的研究也由宏观进入亚微观,进而进入微观研究;由静态到动态,由定性到定量。
但至今仍不能算很完善。
本章主要讨论金属材料的磨损,关于非金属材料的磨损问题将稍加讲解。
磨损的情况和程度,用磨损率来表示。
磨损率是指单位时间,单位滑动距离、单位作功,或每一转、每一次摆动中表面材料的磨损量。
磨损量可用质量,体积或厚度来度量。
3.1磨损类型
关于磨损的分类也有各种观点。
这里采用伯韦尔(Burwell)的观点根据磨损机理的不同,把粘着磨损,磨粒磨损、腐蚀磨损和表面疲劳列为磨损的主要类型,而把表面侵蚀,冲蚀等列为次要类型。
这些不同类型的磨损,可以单独发生,相继发生或同时发生(为复合的磨损形式)。
3.1.1粘着磨损
摩擦副相对运动时,由于接触点上的固相焊合,接触表面的材料从一个表面转移到另一个表面的现象称为粘着磨损。
①粘着磨损机理
由摩擦的粘着理论可知,金属表面微凸体在法向载荷的作用下,当顶端压力达到屈服强度时,就会发生塑性变形而使接触面扩大,直到实际接触面积大到足以支承外载荷时。
相对滑动时,界面膜破裂,就会在接触处形成“冷焊”接点。
继续滑动又会将接点剪断,随后再形成新的接点。
在不断的剪断和形成新的接点的过程中,发生了金属磨损。
磨损量的大小取决于节点处被剪断的位置。
如剪切发生在界面上,则磨损轻微;如发生在界面以下,则会使金属从一个表面转移到另一个表面。
继续摩擦时,这部分转移物就可能成为磨屑。
如表面有污染膜,吸附膜等表面膜存在时,磨损轻微。
由于表面膜的抗剪强度较低,接触点处的表面膜很容易遭到破坏,使新鲜的金属表面得以暴露,加上摩擦热的影响,金属间形成了很强的粘着,运动时必须剪断这些金属粘着点,造成表面损伤,严重时甚至可以咬死。
综上所述,可以将粘着磨损的过程作如下的描述:
接触——塑性变形——表面膜(包括油膜)破裂——粘着(冷焊)——剪断接点——再粘着的循环过程。
②粘着磨损的分类
根据剪断位置的不同,表面损伤程度的不同,又可将粘着磨损分为以下几个等级(如表3.1所列):
表3.1粘着磨损的分类
类别
破坏现象
损坏原因
轻微磨损
表面转剪切破坏发生在粘着结合面上,移的材料极轻微
粘着结合处强度比摩擦副的两基体金属都弱
涂抹
剪切破坏发生在离粘着结合面不远的软金属涂抹在硬金属较软金属浅层内,表面
粘着结合处强度大于较软金属的剪切强度
2/27
擦伤Child)的研究查尔德(
剪切破坏主要发生在较软金属的亚表层内;有时硬金属亚表面也有划痕
转移到硬面粘着结合处强度比两金属基体都高,上的粘着物质又拉削软金属表面
撕脱(深掘)
剪切破坏发生在摩擦副一方或两方金属较深处
粘着结合处强度大于任一基体的剪切强度,剪切应力高于粘着结合强度
咬死
摩擦副之间咬死,不能相对运动
粘着结合处强度比任一基体金属的剪切强度都剪切应力低于粘着结合强而且粘着区域大,高,度
③粘着磨损规律
a.阿查德(Archard)的磨损量计算式
他假设在一系列等高度,大小相仿的微凸体上形成磨屑(见图3.2)。
22。
如滑动πr=σ,面积为πr·,则所支承的载荷N设单个微凸体的接触面积的半径为rbi3(半个球的体积)。
3πr距离为一个直径长时,则剪断的半球状微凸体的体积ΔQ=2/设n为接触表面间的接触点数,则滑动了L这么长距离后的总磨损量为:
2?
r2L?
3?
Lnr?
Q?
?
所
3r32的受,将载荷为N2?
?
r?
?
N?
nb1N图3.2阿查德的微凸体相遇模式Q?
L代入上式,则得:
?
3b以上是假定每个接触的微凸体都被剪断而形成磨屑(磨损量)。
而实际上尚有一个概率,kNQ?
L
?
3b用系数k来表示:
QkNw?
?
如滑动距离L设为1个单位长度,将单位长度的磨损量定义为磨损率
?
3Lb式中:
Q总磨损量;N法向载荷;L滑动距离;σ材料b的压缩屈服极限(硬度)。
根据以上结果,可以得出以下结论:
⑴.磨损量与滑动距离成正比;
⑵磨损量与法向载荷成正比,而与表观面积无关;
⑶磨损量与较软材料的压缩屈服极限(硬度)成反比;
⑷滑动速度大体上对磨损量没有影响。
但是实验证明,磨损量与法向载荷成正比只适用于法向载荷较小的情况下,当载荷大到接触面上平均压应力超过3σ时,磨损会急剧增大。
另外很多实验也表明,速度对于各种材b料的不同磨损类型都存在着一定的影响。
同时,阿查德的公式中没有说明表面膜对粘着磨损的影响,计算式中没有反应出表面几何性质、表面加工状况、磨合等因素的影响。
b.吉本(Yoshimoto)与筑添(Tsukizoe)N
的计算式
考虑到几何因素的影响,他们假定微凸体呈锥状。
锥底直径为2r,高度不等,都具有相同的锥底角θ。
与理想平滑的表面摩擦(见图3.3)。
3/27筑添的表面接触模型-吉本3.3图
他们的推导思路和方法与阿查德相同。
唯每个微凸体的形状为锥体:
112?
hQ?
r?
?
rtgh?
3?
?
tg?
r?
Q则:
003
32?
?
rN?
n?
?
bN111L?
33?
?
?
?
?
LtgQ?
tgtgrrQ?
?
?
Q?
n总磨损量
?
6332rb性何此式中考虑了几越小,磨损量就越小。
经tgθ,,从式中可以看出,当表面越光滑(θ越大)质的因素——tgθ过试验证明,基本上与计算值相符。
)对阿查德方程的修正Rowec.罗厄(
有表面膜存在时金属直接接触的面积只是真实接触面积的一罗厄考虑了表面膜的影响,A部分。
即m?
1?
?
A称为表面膜分隔缺陷系数;β式中:
r金属直接接触的面积;Am真实接触面积(包括有表面膜分隔的面积)。
Ar。
表示几乎全是金属直接接触。
表面膜(包括油膜)缺损多时,β趋向于1阿查德的磨损量计算公式为:
?
?
kNk?
?
LALQ?
?
?
?
r?
33?
?
kb罗厄的修正公式为:
?
LkA?
ALkAL?
?
Q
rmmmr31N?
?
2?
?
?
1A?
2
r?
b1N?
?
2?
?
?
kL?
Q1?
2据修正的粘着摩擦理论,真实接触面积根
m?
b则主要是考虑了表面膜及几何因素等;为概率系数,但与阿查德的数值不同,k式中:
km为摩擦系数;μ222σ由剪切力引起的接触面积增大系数,它满足以下关系:
α=σ+ατbfτ压应力;σ压缩屈服极限。
σ表面膜的剪切强度;bfNL?
kQ?
将上式写成:
?
b义为磨损系数。
与接触产生的概率、摩擦副的材料、几被定'式中:
k何性质、表面膜的破损程度等因素有关。
N从罗厄和阿查德的公式中都有说明磨损量与法向载荷成正比,与较软材料的硬
?
b
度成反比。
这正好与粘着摩擦理论相一致。
在罗厄的修正公式中,包含了剪切力的影响和表面膜的影响。
如表面膜损伤系数很小,则磨损量就会大大降低。
Welsh威尔士()的研究d.
考虑了温度的影响。
威尔士认为,随着载荷与滑动速度的改变,会引起摩擦表面温度的升降,)3.4从而造成粘着磨损特征的明显变化(图。
4/27
粘着磨损的特征3.4图
以下时,磨屑基本上是氧化物,属于轻磨损;⑴温度在T1,进入严重磨损,特征是磨屑由金属之间焊合后再剪断而产生的,表明T⑵温度超过1是从轻微磨损T此时表面上在轻载时建立的氧化膜破裂,磨损由亚表层的塑性变形造成。
1到严重磨损的转变点。
%的塑性变形能转为热能。
如果这90⑶当温度到达T后,由于表面温度相当高,约有2-3。
这样的温度足够10内)s些热保留在摩擦副中,则会出现高达1000℃的瞬现温升(约在并能帮助建立氧化膜。
它将阻碍塑性变形的发展,“白层”结构)引起表面层的相变(如出现这时的磨损率又显著下降。
,此时可使表面层迅速变成硬化状态。
在表面上形成氧化层为主要T⑷温度再升高到3反应,而不发生金属转移。
所以磨损率又下降。
但他并没有解释为何到更高温度时磨损率又向上。
e.
软钢无润滑条件他研究了载荷与速度对软钢-,表明磨损随工作条件3.5)下的磨损状态(见图的改变而发生转化。
,金属表面发生区)⑴在低速低载荷范围(A
硬化,并降低了粗糙度。
在氧化膜的保护下,磨磨损的转化图3.5损基本上属于氧化膜的机械磨损。
,氧化膜有可能破区)⑵速度和载荷稍高(B裂而产生严重的金属转移及磨损。
,由于摩擦热引起氧化及相变硬化,又恢复了氧化膜的保护区)⑶在更高的速度下(C作用。
,由于温度升高,严重的表面软化现象又可以引起严重磨损。
⑷当速度再提高(D区)E区),则又出现氧化膜起主导作用的现象。
⑸速度再高(由于金属材料在不同的温度下会产生不同的这两个试验表明了温度对磨损的重要作用。
,从而改变了表面的硬度,使磨损不符合前面所说的规律。
不过,摩擦相转变(组织变化)前面所述的磨损规律还是具副在使用过程中,不允许温升过高,也不应该进入严重磨损区。
有实际应用价值的。
3.1.2磨料磨损硬质颗粒或表面上硬的凸体在摩擦过程中引起的材料脱落称为磨料磨损。
如与泥沙接①在磨料中工作的零件,磨料对零件表面的作用。
磨料磨损包括三种情况:
;②外来的坚硬颗粒夹在两个摩擦触的犁,推土机的刀片,石油钻探机的钻头(二体磨损)。
外来的磨料可以是磨损脱落的磨屑,也可以是环境中的面之间滑动所造成的(三体磨损)灰砂尘土;③粗糙而坚硬的表面在较软表面上滑动所造成的。
)①磨料磨损的分类(见表3.2
磨料磨损的分类表3.2
类型
产生条件
破坏形式
实例
凿削式磨料磨损
磨料对材料表面产生高)3.6应力碰撞(见图
从材料表面上凿削下大颗粒的金属。
被磨表面有较深的沟槽
挖掘机斗齿,破碎机锤头等零件的表面破坏
高应力碾碎式磨料磨损
磨料与金属表面接触处的最大压应力,大于磨料)3.7的压溃强度(见图
一般金属材料被拉伤,韧性材料产生塑性变形或疲劳,脆性材料发生碎裂
轧碎球磨机衬板与钢球,机滚筒等零件的表面破坏
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或剥落
低应力擦伤磨料磨损
磨料作用于表面的应力不超过磨料的压溃强度3.8)(见图
材料表面产生擦伤(或微小切削痕)。
运输槽板及机械零犁铧,件被砂尘污染的摩擦表面
凿削式磨料磨损图3.6
低应力擦伤磨料磨损高应力碾碎式磨料磨损图3.8图3.7
②磨料磨损的机理
三种假说a.⑴微量切削假说:
磨损是由于磨料颗粒在金属表面发生的微量切削;
⑵疲劳破坏假说:
磨损是由于磨料在金属表面上产生交变的接触应力引起;⑶压痕假说:
磨损是由于硬质磨料对塑性材料表面引起压痕,从表面上挤出的剥落物。
磨料磨损的模型b.可以将磨料看作是具有锥形的硬质颗粒在软材料上滑动,犁出一条沟,一部分金属被挤所示3.9另一部分则磨成磨屑。
图到沟的两边,为锥状微凸体在软表面上犁沟的简图。
压入深。
2r(即犁出的沟槽宽度)度为h,锥底直径为2,软材(圆面积)在垂直方向的投影面积为πr锥状微凸体在软表面上犁沟图3.9
。
滑动时只N料的压缩屈服极限σ,法向载荷b为:
个微凸体。
则所受的法向载荷N有半个锥面(前进方向的锥面)承受载荷。
共有n2N2?
?
r1?
?
?
n2b?
?
n?
?
N?
Nr
2
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?
bir226/27
b
,则单位滑动距离的磨损量(体积磨损量为将犁去的体积作为磨损量,如滑动距离为L)w(磨损率)为:
QQ=nhrL,水平方向的投影面积为一个三角形。
磨损量:
Q?
rtgh?
?
?
nhrw则
L
?
tg2NN还包含磨损类型不仅包含了微凸体的形状因素,ka?
kw?
?
?
a?
?
H别。
一般二体磨损(零件在磨料中工作)取较大值;三的区b体磨损(磨粒夹在摩擦面之间)则取较小值。
此式与粘着磨损有同样的形式:
与法向载荷成正比,与软材料的硬度呈反比。
认为材料硬度是磨料磨损最重要的参数。
Хрущов).前苏联的研究工作者赫鲁晓夫(ММ.H之间的关系。
图3.10表示了体积磨损Q与材料硬度H和磨粒硬度am低磨损状态;H≥1.3H为Ⅰ区,am
0.8H为Ⅱ区,过渡状态;QH为Ⅲ区,严重磨损状态。
H≤0.8am磨屑形成机理c.磨料磨损的过程实质上是材料表面在断裂的过磨料的作用下局部区域发生变形、程。
在此过程中,磨料对金属接触表面的作磨料和材料硬度对磨料磨3.10图可分解为垂直于表面和平行于表面的用力,损的影响垂直分力的作用是使磨料压入表两个分力。
平行分力的作用是使磨料在金属表面上面;作切向运动,引起表面切向变形和断裂。
形成磨屑。
3.3由于条件不同,磨屑形成的机理也不同。
有三种形式列于表中。
表3.3磨料磨损的磨屑
磨屑形式脱层理论(分层理论)
形成条件
形成机理
塑性磨屑
尖锐有棱角的磨料在塑性材料上连续切削。
以凿削性磨损为主
作用力大被削表面塑性变形后留有沟槽,沟槽深,磨屑呈连续状
疲劳磨屑
磨料硬而棱角不尖锐,压入金属表面,直1.接形成断屑。
凿削性磨损中也有这类磨屑
被移动的金金属被磨料犁皱而不成犁沟。
属反复疲劳变形形成磨屑
2.高应力碾碎性磨损中磨料被金属碾碎,刺入金属表面
磨料以很大的压应力刺入表面,使金属发生变形并前后移动,形成疲劳磨屑
3.硬质冲击磨料作用下,金属表面形成凹凸不平的圆坑
反复冲击后,圆坑之间的金属多次变形,形成疲劳磨屑
脆性磨屑
磨料作用在脆性材料上,应力超过材料强度极限
脆性材料不发生塑性变形而直接产生裂纹,随后裂纹扩展,形成碎片状磨屑
归纳前人的研究,可以认为:
ⅰ对于塑性材料:
塑性变形是磨损速率的控制因素;
ⅱ对于脆性材料:
断裂是磨损速率的控制因
素;
ⅲ表面分子作用机理:
非常小的磨粒对材料的磨损,磨粒压入深度在表面膜的厚度范围内,虽然看不到塑性变形,但表面膜不断磨损,然后又不断形成。
7/27
图3.11不同硬度的钢与磨料硬度的关系
③影响磨料磨损的因素
一般来说,材料的硬度越高越好;a.金属材料硬度的影响
一般情况下,磨料的硬度越高,金属材料的磨损越大;但超过一定b.磨料硬度的影响3.11所示。
值后,磨损量增加得缓慢了,甚至有所降低。
如图一般,金属的磨损量随磨粒平均尺寸的增大而增大,但磨料达c.磨料颗粒大小的影响到一定临界尺寸后,磨损量保持不变。
3.1.3表面疲劳磨损使接触区产生很大的交变应力,摩擦副接触表面作滚动或滑动摩擦时,由于周期性载荷,
而造成的点蚀或剥逐渐扩展并发生断裂,导致表面发生塑性变形。
在表层薄弱处引起裂纹,落,称为表面疲劳磨损。
①表面疲劳磨损的分类
非扩展性的表面疲劳磨损a.随着接触面积逐很容易就产生小麻点。
刚接触时表面间的接触点较少,接触应力较高,这种现象主要发生在经过加工硬小麻点就停止扩大。
渐扩大,单位面积的实际压应力降低,化提高了表面强度的塑性金属表面。
作用在接触表面上的交变应力较大时,由于材料的塑性稍差或润滑不当,使运动开始b.初期就发生小麻点,而且在较短的时间内,由小麻点扩展成豆斑状的凹坑。
②表面疲劳磨损机理
同时还存在使材料发生疲劳,表面疲劳磨损,是在摩擦接触面上不仅承受交变压应力,摩擦和磨损,且表面还有塑性变形和温升,因此,情况比一般疲劳更为严重。
根据弹性力学的赫兹公式可知,无论是点接触还是线接触,表层最薄弱处是在离表面因为这里是最大剪切应力的作用点,2)。
处(b为点接触或线接触的接触区宽度的1/0.786b最容易产生裂纹。
特别是在滚动加滑动的情况下,最大剪切应力的作用点离摩擦表面更近。
就更容易剥落产生磨损。
对于裂纹产生机理有很多研究:
在滚动接触过程中,由于外界载荷的作用,表面层的压应力引起表a.裂纹从表面产生(图所示。
当润滑油楔入裂纹中导致表层硬化,开始出现表面裂纹,如图3.12层塑性变形,)滚动体在运动时又将裂纹的口封住。
裂纹中的润滑剂被堵在缝中,形成巨大的压力,3.12a,)裂纹将扩展到一定的深度,形成悬臂状态(图3.12b迫使裂纹向前扩展。
经过多次交变后,,称为点蚀。
这种现象在润滑油粘度)在最弱的根部发生断裂,出现豆斑状的凹坑(图3.12c低时容易发生。
由于接触应力b.裂纹从接触表层下产生)的最大剪切的作用,离表面一定深度(0.786b在载荷作用下反复变塑性变形最剧烈。
应力处,在最大剪应力处首先出现使材料局部弱化,形,从并沿着最大剪应力的方向扩展到表面,裂纹,而形成疲劳磨损。
如在表层下最大剪应力区附极易近,材料有夹杂物或缺陷,造成应力集中,早期产生疲劳裂纹。
c.
)认为接触的两表面相对滑动,硬Suh苏(软表面上每一点都经表面的峰顶划过软表面时,3.12表面裂纹示意图图产生塑在载荷的反复作用下,受一次循环载荷。
因此在表性变形。
塑性变形沿着材料的应力场,扩展到距表面较深的地方,而不是表面上。
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如遇金属中的夹并在表层以下一定距离内将出现位错的堆积,面以下,金属出现大量位错,杂或第二相质点,位错遇阻,导致空位的形成和聚集,此处更易发生塑性流动。
这些地方往。
表层发生位错聚集的位置取决于金属的表面能和作用在位)往是裂纹的成核区域(图3.13
错上正应力的大小。
一般,面心立方金属的位置比体心立方金属的深。
根据表面下的应力分布状况,裂纹都是平行于表面的。
每当裂纹受一次循环载荷,就在同样深度处向前扩展一个短距离,扩展到一定的临界长度时,裂纹与表面之间的材料,由于剪切应变而以薄片形式剥落下来。
裂纹产生的深度由材料的性质及摩擦系数所决定。
3.13塑性流动的位置图渗碳钢作了实验NiCr后来,富基坦(Fujita)等用通过反复接触,研究,发现裂纹首先在较浅的部位形成,裂纹扩展到表面,而使裂纹上方的金属产生二次裂纹和三次裂纹,脱层的位置加深。
然后,发生断裂。
d.微观点蚀概念
)等提出微观点蚀概念。
过去分析勃士(Berthe点蚀是用宏观的赫兹应力分析法,以为接触面是理想光滑的。
而实际上表面是粗糙的,真实接触在粗糙表面的峰顶。
表面粗糙度使赫兹应力分布发生调幅现象的实线所示。
虚线为理想表面的赫兹应力分(图3.14布曲线)。
每个峰顶上的接触应力引起的点蚀称为微观点左右。
而这种/10蚀。
这种点蚀大约是宏观点蚀的1赫兹应力分布的调幅3.14图微观点蚀往往都是宏观点蚀的起因。
现象③表面疲劳磨损的影响因素
钢材质量a.含有夹杂物的钢材,在交变应力作用下,最容易发生疲劳磨损;钢材表面硬化层的影响b.如果在芯部材料与表面表面硬化层可以提高耐疲劳磨损的能力。
但是硬化层不能过薄,硬化层过渡区,恰逢位错聚集区,则容易造成表层剥落。
c.材料表面硬度的影响为硬度以HR62对于不同类型的摩擦副均有各自的最佳硬度值。
如滚动轴承用的钢材,。
高于或低于此值轴承寿命都将随之降低。
对于齿轮材料,一般来说,小最佳(实验结果)齿轮的硬度应该略高于大齿轮的,这样有利于磨合,使接触应力分布均匀。
表面光洁度的影响d.光洁特别是硬度较高的零件,作为滚动或滚滑摩擦件而言,表面光洁度应当尽量高些。
度更应高些。
但光洁度也有一个最佳值。
过高的光洁度对提高疲劳磨损寿命的影响不很大。
e.润滑的影响润滑油的粘度越高接触部分的压力越接近平均分布,抗疲劳磨损能力越好。
腐蚀磨损3.1.4共同由于机械作用和摩擦表面材料与周围介质发生化学或电化学反应,在摩擦过程中,引起的物质损失,称为腐蚀磨损,也有称其为机械化学磨损。
则处而在高温潮湿环境或特殊腐蚀介质中,一般情况下,腐蚀磨损处于轻微磨损状态,于严重磨损状态。
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通常,材料表面与环境先起化学或电化学反应,然后通过运动——机械作用,将反应生成物去掉;也有可能由机械作用产生微细的磨屑,然后再起化学作用。
由于介质的性质,介质作用于摩擦面上的状态以及摩擦副材料的不同,腐蚀磨损的状态也不同。
大致可以分为以下几类:
①氧化磨损
在大气或有氧环境的磨损过程中,表面生成一层氧化膜,避免了金属之间的直接接触。
磨损过程即是氧化物的磨损。
氧化磨损最简单的机理:
氧化层形成和生长达到一定厚度,将金属摩擦面隔开。
经过摩擦氧化层脱落,由于金属表面与氧化性介质的反应速度很快。
氧化膜从表面磨掉后,又很快形成新的氧化膜。
如此周而复始。
一般在空气中磨损速率较低,金属表面沿滑动方向产生匀细的磨痕和红褐色片状FeO3