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磨损和摩擦学 显微镜下的摩擦学效应

磨损和摩擦学

磨损问题的解决方案从对所涉及的所有影响因素的摩擦学系统的详细检查开始。从中,可以推导出什么样的摩擦条件和磨损机制将被考虑,以及什么时候它们开始起作用。

实践中,在任何给定的时间里,这些效应中不止一个在发挥作用或者在整个磨损过程中连续发生。然而,由于磨损而导致失效的原因中通常有一个是占主导因素的。

经验表明:每个摩擦学系统都可以通过选择正确的涂层进行优化。

典型的磨损机制有:

磨料磨损

由于在相互作用的两表面之间进入了坚硬和尖锐的颗粒,而导致材料损耗。它也可能由坚硬或尖锐的表面以及一个或另一个表面的粗糙突起而引起。

后果便是划痕、凹槽、微屑、尺寸改变和工具纹理表面上的亮点。

粘着磨损

在不利的润滑和接触条件下,或在干式运行时,摩擦双方会形成紧密、粘着的结合力。当表面材料具有类似成分,或彼此具有特别强的亲和力的情况下,尤其可能发生此类现象。

后果便是冷焊、划伤、刻痕、凹坑、卡住、积屑瘤、工具破损。

表面疲劳

重复,交替的机械应力导致在应力表面裂纹的形成和延伸,因而破坏表面。

后果便是横向和尖峰裂纹,点蚀和微点蚀(特别是在滚动接触时),工具破损。

摩擦化学反应

摩擦化学反应(摩擦氧化)

摩擦滑动接触导致化学反应。反应产物可影响表面的摩擦过程;例如,具有窄公差的一对零件可能堵塞。

切削操作中的摩擦化学磨损由扩散引起。一般而言,摩擦化学磨损会随温度升高而加剧。摩擦化学磨损的常见原因是氧化。

摩擦氧化的后果包括微动腐蚀。

腐蚀

腐蚀起因于金属和与其接触的物质之间发生化学或电化学反应,例如, 电解质溶液,潮湿气体或熔体。机械负载也是腐蚀生成的有利条件。

后果便是磨损,点蚀,裂纹和生锈。

摩擦学系统

摩擦学系统由两个零部件的表面组成,两表面彼此移动接触并且与它们的周围环境接触。磨损的类型,过程和程度是由零部件的材料和表面处理,任何中间材料,环境影响和运行条件所决定的。

  1. 1.基本物体
  2. 2.相对物体
  3. 3.环境影响:温度,相对湿度,压力
  4. 4.中间材料:油,脂,水,颗粒,污染物
  5. 5.负载
  6. 6.运动
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