什么叫粘着磨损

02-02
粘着磨损的含义
摩擦副相对运动时,由于固相焊合,接触表面的材料从一个表面移到另一个表面的现象,叫做粘着磨损。

粘着磨损的体积磨损量,与滑动距离和法向载荷成正比,与较软材料的屈服极限(或硬度)成反比,其规律可用下式表示:

式中:W——体积磨损量;
L——滑动距离;
P0——软材料的屈服压力;
HB——软材料的布氏硬度;
k,k’——磨损系数,与接触产生的概率、摩擦副的材料等因素有关。
从式2-20及表2-4可知,k值越大,体积磨损值Wv越大。摩擦副表面间有润滑剂时不论在空气中,还是在真空中,Wv均小;摩擦副表面无污染膜,并在空气中摩擦时Wv最大。

粘着磨损的分类

类别

破坏现象

损坏原因

实例

轻微磨损

剪切破坏发生在粘合面上,表面转移的材料轻微。

粘着结合强度比磨成副的两基体金属都弱。

缸套-活塞环的正常磨损。

涂抹

剪切破坏发生在粘合面不远的较软金属浅层内,软金属涂抹在硬金属表面

黏着结合强度大于较软金属的剪切强度

重载涡轮副的蜗杆上常

擦伤

剪切破坏主要发生在软金属的亚表层内,有时硬金属亚表面也有

黏着结合强度比两基体金属都高,转移到硬面上的黏着物质又拉削软金属表面

内燃机的铝活塞与缸体常见次现象

撕脱

剪切破坏主要发生在摩擦副一方或两方金属较深处

黏着结合强度大于任一基体金属的剪切强度,剪切应力高于黏着结合强度

主轴一轴承摩擦副的轴承表面

咬死

摩擦副之间咬死,不能相对运动

黏着结合强度比任一基体金属的剪切强度都高,剪切应力低于黏着结合强度

螺母拧紧过程中的现象

粘着磨损的主要影响因素

材料特性

1. 脆性材料比塑性材料的抗粘着能力强。
2. 互溶性大的材料所组成的摩擦副,粘着倾向大;互溶性小的材料所组成的摩擦副则粘着倾向小。
3. 多相金属比单相金属粘着倾向小;金属中化合物相比单相固溶体粘着倾向小;金属与非金属材料(石墨、塑料等)组成的摩擦副比金属组成的摩擦副的粘着倾向小。
4. 元素周期表中B族元素与铁不相溶或能形成化合物,它们的粘着倾向小;而铁与A元素组成的摩擦副粘着倾向大。

从上述可知,采用表面处理工艺,使摩擦副表面生成互溶性小、多相带有化合物组织或采用非金属涂层,避免同种金属相互摩擦,均可防止粘着磨损发生。



压力

粘着磨损量一般随压力增大到某一临界值后急剧增加,如图2-19所示。由试验可知,当负载超过材料硬度的1/3时,磨损量增加,严重时咬死。故设计中选择的许用压力必须低于材料硬度的1/3,否则将产生粘着磨损。


滑动速度

压力一定的情况下,粘着磨损量随滑动速度的增加而增加,达到某一极大值后,又随滑动速度的增大而减小,如图2-20所示。


温度

温度升高到一定程度将加剧粘着磨损的产生。摩擦副表面温度与PV值有关,因此,控制PV值,选用热稳定性高的金属材料和加强冷却措施是防止因温度升高而产生粘着磨损的有效方法。


表面粗糙度

一般而言,摩擦表面粗糙度愈低,则抗粘着磨损能力愈强;但过低地降低摩擦副表面粗糙度,又会促进粘着的发生。


润滑

润滑状态对粘着磨损值影响比较大,边界润滑时粘着磨损值大于流体动压润滑,而流体动压润滑时又大于流体静压润滑。

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来源:智能汽车网
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