金属表面光洁度磨损实验,机器零件摩擦使用技术
洁净金属表面间摩擦的特点是摩擦系数大,并且由于表面具
有表面能高,反应性奸和互溶性好等特性,所以磨损严重。
洁净表面还很容易吸附微量的异物,例如气体、蒸汽和有机
物。重新形成的表面的摩擦系数和磨损,一般要比洁净表面小得
多。
对这种特性所作的系统分析表明, 由于有一层不同于接触
材料的薄层材料牢固地粘附在固体表面上,摩擦系数有所减小。
在固体材料的表面上几乎总存在一层异物(很难获得并维持理想
洁净表面),这与具有不平衡分子(原子)力的基本表面特性有关
,这种特性导致表面性能(例如表面能和吸附能力)的存在。
薄层对摩擦过程的影响,主要是由于位移发生在薄层之间而
不是发生在金属表面之间所致。但是必须强调,薄层结构使形成
薄晨的材料具有新的摩擦特性。呈薄层状的材料大多数具有良好
的摩擦性能,但它们由于没有内聚力而不能使用。次表面的存在
会改变薄层材料的特性,以致所产生的薄层—基体次表面系统即
使在承受很大的法向载荷时,也能在较小的力作用下产生切向位
移,因而磨损减小。
薄表面层的一个重要特性是,薄层的存在及其摩擦性能与表
面相对速度无关或者只有很少的关系。即使在低速下或静态条件
下也存在这些性能,这样就有助于与表面位移有关的流体动力润
滑。
这里所讨论的薄层的承载能力是由薄层与基体次表面之间的
粘附力和薄层内的内聚力所产生的。
有薄层时,摩擦副的摩擦特性与整体材料的机械强度特性无
关。因此,用了薄层可使机器零件在较佳的摩擦条件和机械强度
条件下工作。