艺术的功能原则.doc

ART的作用原理 耐磨保护层形成的物理、化学示意图 耐磨保护层形成的物理、化学示意图可以划分为以下四个阶段： 1．超精研磨　　摩擦副接触表面的微观形貌是由许多微凸体和凹坑组成的，凹坑内充满着磨损产物及油和添加剂的分解产物，如下图所示。 常规油膜润滑油及添加剂分解产物金属磨粒 　　机器运转时，载荷使摩擦表面贴近，两个表面上的微凸体穿透油膜，彼此发生碰撞断裂，并产生新磨粒进入油中。微凸体的断裂引发微观闪温，闪温使润滑油和添加剂进一步分解。在加入修复剂时，微凸体好象特殊的研磨机的磨齿，对修复微粒进行超精研磨，使其充分细化。同时，在高闪温作用下，微凸体断裂处发生了独特的微冶金过程，局部熔池在冷底材的作用下冷作硬化形成新晶体，这就是在微凸体处出现的第一处耐磨保护层，如下图所示。 常规油膜润滑油及添加剂分解产物金属磨粒 微凸体碰撞断裂闪温点 　2．表面清理　　修复剂微粒相对表面的微凸体和凹坑就是大尺寸颗粒，在它们被研磨细化的同时，摩擦表面的所有污染物（磨损产物、油和添加剂的分解产物等）从微观表面上得到清理，这是应用任何清洁剂都做不到的。如下图所示。 常规油膜润滑油及添加剂分解产物金属磨粒修复剂微粒 　　摩擦表面的微凸体将修复剂微粒推挤到对摩表面的凹坑和孔洞内，使之受到清理。这种情况类似用锯木屑或沙砾清洗手掌。表面凹坑处存留的污染物逐渐被研磨细化的修复剂微粒取代，如下图所示。 常规油膜润滑油及添加剂分解产物金属磨粒修复剂微粒 3．修复剂微粒在接触表面凹坑处充分冷作硬化　　修复剂组分中催化剂的作用和摩擦释放的能量使金属表层和亚表层的铁原子与修复剂微粒晶格中的镁离子发生置换反应，形成晶格体积较大的新晶体，此即生成耐磨保护层层的冷作硬化微冶金过程的实质。表面凹坑处污染物被清理的越干净，填充到凹坑处的已被细化的修复剂微粒冷作硬化的就越充分。随着新晶体在摩擦接触表面上逐渐生成和不断增加，零件的磨损得以补偿，如下图所示。 常规油膜润滑油及添加剂分解产物金属磨粒修复剂微粒 　　耐磨保护层的厚度与参与冷作硬化的修复剂微粒数量和摩擦释放的能量成正比，它是自动调节的：摩擦接触释放能量促使耐磨保护层生长；磨损间隙得到补偿导致释放的能量降低，使置换反应停止，耐磨保护层停止生长。 4．耐磨保护层的形成　　以上三个过程最终保证细化了的修复剂微粒与表面层金属完全接触，摩擦接触释放的能量使得上述置换反应得以发生；修复剂组分中特殊的催化剂则使反应可以在微观体积温度约为1200°C时以较高的反应速度进行（机器连续工作或总工作时数达8-16小时即可完成），在表面微凸体上和凹坑内均形成了大空间晶格的变形晶体，如下图所示。 常规油膜润滑油及添加剂分解产物金属磨粒修复剂微粒 　　大空间晶格的变形晶体构成了耐磨保护层，在表面磨损最严重和孔洞最多的区域耐磨保护层最厚，从而最终实现了对零件摩擦表面几何形状的修复和配合间隙的优化。如下图所示。 常规油膜润滑油及添加剂分解产物金属磨粒修复剂微粒