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粘着磨损影响因素

2022/07/16171 作者:佚名
导读:(1)材料特性。配对材料的相溶性愈大,粘着倾向就愈大,粘着磨损就愈大。一般来说,相同金属或互溶性强的材料组成的摩擦副的粘着倾向大,易于发生粘着磨损。异性金属、金属与非金属或互溶性小的材料组成的摩擦副的粘着倾向小,不易发生粘着磨损。多相金属由于金相结构的多元化,比单相金属的粘着倾向小,如铸铁、碳钢比单相奥氏体和不锈钢的抗粘着能力强。脆性材料的抗粘着性能比塑性材料好,这是因为脆性材料的粘着破坏主要是剥

(1)材料特性。配对材料的相溶性愈大,粘着倾向就愈大,粘着磨损就愈大。一般来说,相同金属或互溶性强的材料组成的摩擦副的粘着倾向大,易于发生粘着磨损。异性金属、金属与非金属或互溶性小的材料组成的摩擦副的粘着倾向小,不易发生粘着磨损。多相金属由于金相结构的多元化,比单相金属的粘着倾向小,如铸铁、碳钢比单相奥氏体和不锈钢的抗粘着能力强。脆性材料的抗粘着性能比塑性材料好,这是因为脆性材料的粘着破坏主要是剥落,破坏深度浅,磨屑多呈粉状,而塑性材料粘着破坏多以塑性流动为主,比如铸铁组成的摩擦副的抗粘着磨损能力比退火钢组成的摩擦副要好。

(2)材料微观结构。铁素体组织较软,在其他条件相同的情况下,钢中的铁素体含量愈多,耐磨性愈差。片状珠光体耐磨性比粒状珠光体好,所以调质钢的耐磨性不如未调质的。珠光体的片间距愈小,耐磨性愈好。马氏体,特别是高碳马氏体中有较大的淬火应力,脆性较大,对耐磨性不利。低温回火马氏体比淬火马氏体的耐磨性好。贝氏体组织中内应力小,组织均匀,缺陷比马氏体少,热稳定性较高,因而具有优异的耐磨性。多数人认为残余奥氏体在摩擦过程中有加工硬化发生,表面硬度的提高可使耐磨性明显提高。不稳定的残余奥氏体在外力和摩擦热作用下可能转化成马氏体或贝氏体,造成一定的压应力,再有,残余奥氏体有助于改善表面接触状态,并能提高材料的断裂韧性,增加裂纹扩展的阻力,这些对耐磨性均为有利。

(3)载荷及滑动速度。研究表明,对于各种材料,都存在一个临界压力值。当摩擦副的表面压力达到此临界值时,粘着磨损会急剧增大,直至咬死。滑动速度对粘着磨损的影响主要通过温升来体现,当滑动速度较低时,轻微的温升有助于氧化膜的形成与保持,磨损率也就低。当达到一定临界速度之后,轻微磨损就会转化成严重磨损,磨损率突然上升。

(4)表面温度。摩擦过程产生的热量,使表面温度升高,并在接触表层内沿深度方向产生很大的温度梯度。温度的升高会影响摩擦副材料性质、表面膜的性质和润滑剂的性质,温度梯度使接触表层产生热应力,这些都会影响粘着磨损。金属表面的硬度随温度升高而下降。因此温度愈高粘着磨损愈大。温度梯度产生的热应力使得金属表层更易于出现塑性变形,因而温度梯度愈大,磨损也愈大。此外,温升还会降低润滑油黏度,甚至使润滑油变质,导致润滑膜失效,产生严重的粘着磨损。

(5)环境气氛和表面膜。环境气氛主要通过影响摩擦化学反应来影响粘着磨损。如在环境气氛中有无氧气存在及其分压力大小,对粘着磨损都有很大影响,在空气中和真空中同种材料的摩擦系数,可能相差数倍之多。各种表面膜都具有一定的抗粘着磨损作用,润滑油中加入的油性添加剂、耐磨添加剂生成吸附膜、极压添加剂生成的化学反应膜,以及其他方法生成的硫化物、磷化物、氧化物等表面膜,都能显著提高耐粘着磨损能力。

(6)润滑剂。润滑是减少磨损的重要方式之一。边界膜的强度与润滑剂类型密切相关。当润滑剂是纯矿物油时,在摩擦副表面上形成的是吸附膜。吸附膜强度较低,在一定的温度下会解吸。当润滑油含有油性和极压抗磨添加剂时,在高温高压条件下会生成高强度的化学反应膜,在很高的温度和压力下才会破裂,因此具有很好的抗粘着磨损效果。

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