材料摩擦磨损防.pdf

第第第第二二节节节节材料材料材料材料的的摩擦摩擦摩擦摩擦、、磨损防磨损防磨损防磨损防护护 摩擦是两个接触的物体在相互运动过程中 ，，表面之间所产生的表面之间所产生的阻碍运阻碍运动的效应的效应。物物 体之间的摩擦往往使其系统的一部分能量 以热量或噪音形式发散消失以热量或噪音形式发散消失，同时伴随着同时伴随着 表面材料的逐渐消失。 磨损是物体表面相对运动而导致作用表面 的物质质的不断消断消失，它是摩是摩擦效应的一种种 表现和结果。 轮胎压痕((TEM 5000X)) 摩摩擦痕迹((350X)) 一. 固体的表面特点与表面的相互接触 固体的摩擦发生在表面，而任何固体表面都 不是完全光滑的不是完全光滑的。由于切削刀痕由于切削刀痕、材料的材料的 塑性变形、加工时振动的存存在，使零件表 面存在凸凹不平与形状误差，这种表面轮 廓廓对其摩擦学特征有重要的影响。 １. 固体表面的几何形状 零件表面的真真实几何形状是由表面形状偏差 、表面波纹和表面粗糙度表面波纹和表面粗糙度三部分组成三部分组成。。 表面形状偏差表面形状偏差：零件在成形时所具有的宏零件在成形时所具有的宏 观任何形状偏差。 表面波纹度：零件表面上形成的较长而 有规律的波浪线有规律的波浪线，它是在加工时机床它是在加工时机床- 刀刀 具-工件系统的低频振动所引起的零件表 面几何误差，具有一定的波高和波距。 表面粗糙度表面粗糙度：切削工具对工件表面切削切削工具对工件表面切削 ，在表面波纹上形成较小几何轮廓偏差 。不同的切削规范和不同的工件材料在 表面上形成不同粗糙度表面上形成不同粗糙度。。 表表面形貌轮廓廓 中线中线：：实体面积实体面积= 空间面积空间面积 Zi m m x 样品长度l 微凸体 空间 实体 ２.材料表面组织结构与物理化学力学性质 零件表面层的组织结构及物化性质与整体材料 不同，导致其与整体材料的力学性质不同。 普通脏污层普通脏污层 吸附层 氧化层 贝氏层 严重变形层 轻度变形层轻度变形层 金属表层的组成金属表层的组成金属表层的组成金属表层的组成 （１）变形层： 切削加工的零件表面由于材料的塑性变 形使其结构发生变化，晶粒细化，形成 变形层变形层。 变形层一般可达几十微米变形层一般可达几十微米，粗加工时可粗加工时可 深达几百微米。变形层由于硬化作用而 具有较高的硬度。 （（２））氧化层氧化层：： 新加工的零件表面在大气中会很快氧化，在 几秒钟内形成厚度为1~10nm氧化层，高温时 氧氧化层的形成速度成速度更快。 氧化层的性质与整