材料摩擦(或磨损)试验来定量测定实验-实验室显微镜
在测试了某种给定材料对应于各种加载方式的机械性能后.可
以发现在承受周期性加载过程中材料的强度比承受静定加载过程中
的低两倍;而当加载是冲击 周期复合过程时,其耐疲劳性能将下
降两倍多。
机械性能也显著地依赖于对象的应力状态的类型。在受扭转(
剪切)过程中材料的耐疲劳性能较差,在受弯曲过程中材料的耐疲
劳性能较好,在受轴向拉伸一压缩过程中材料的耐疲劳性能居中。
表面强度性能或耐磨性由摩擦(或磨损)试验来定量测定。首先,这
一性能基本上取决于摩擦的类型.是滑动、滚动还是滑移(微动)。
第二.与体积强度一样,它强烈地受加载类型的控制;作为一个规
律,在冲击作用下,磨损过程会强烈地加剧。第三,也是较后一点
,已证实表面损伤过程与摩擦副的对偶双方(相互作用的物体)的性
质有关。就此而论,譬如受到固体颗粒或液滴冲击的固体的表面损
伤被定义为浸蚀(erosion);而如果固体被暴露于辐射中.其表面
损伤就被定义为辐射浸蚀(radiation erosion)。当固体障碍物受
到强烈激光或高温等离子照射的作用,就会形成一种特殊的表面损
伤,定义为烧蚀(ablation)。如果固体(譬如一根管)与一液体层流
连续接触.在液流出现非稳态流动部位的管壁会产生液蚀(hydro—
erosion).即气穴浸蚀(cavitation erosion)。
要注意的是.当提及固体表面层的承载能力时,其所指的是损
伤的一连串变化,而不是强度性能。当然.也可能对与此有关的抗
损伤性能加以研究,譬如接触强度(在滚动摩擦过程中)、摩擦强度
(在滑动摩擦过程中)、抗浸蚀强度、抗辐射强度、抗气蚀强度,等
等。严谨地说法是:我们已经讨论了上述静定强度、动强度和抗疲
劳性能等;然而,研究静定断裂、动断裂、疲劳断裂、摩擦中的断
裂等也是可能的。于是,强度是抵抗表面和(或)体积断裂的性能,
而损伤和断裂则是强度(承载能力)的相应的丧失过程。因此,任何
损伤都是强度(承载能力)的部分丧失。
就此而论.在以下讨论体积断裂时.我们假设涉及对象的强度
性能,而不考虑加载条件。当讨论相互接触物体的表面损伤时,则
假设我们涉及耐磨性,而不考虑相互作用的条件。
抗裂性能是用试件承受静定加载、冲击加载或周期性加载过程
中的断裂韧性试验来定量评价的。这些试验方法在较近的过去已经
发展起来并且标准化了。然而.至今却还没有用以评价与摩擦磨损
过程中表面损伤有关的抗裂性能的标准方法。