Cr元素对Ni3Al合金高温干摩擦磨损性能的影响(4)

根据摩擦副的运动形式不同,摩擦可以分类为: (1)滑动摩擦:两个物体发生表面相对滑动时所产生的的摩擦,称作滑动摩擦。 (2)滚动摩擦:在力矩


根据摩擦副的运动形式不同,摩擦可以分类为:

(1)滑动摩擦:两个物体发生表面相对滑动时所产生的的摩擦,称作滑动摩擦。

(2)滚动摩擦:在力矩的作用下,物体沿接触表面滚动时的摩擦,称为滚动摩擦[42]。

根据摩擦副表面的润滑状况不同,摩擦可以分类为:

(1)干摩擦:指没有任何的润滑条件下,物体发生的无润滑摩擦,称作干摩擦。

(2)流体摩擦:这种摩擦主要取决于流体内部的阻力,因为这种摩擦发生在流体内部,所以和表面的摩擦没有关系。流体摩擦就是两个物体发生相对运动,但是被流体隔开,这种摩擦就是流体摩擦。

1.3.4磨损机理

从上世纪五十年代开始,人们系统的研究了金属与金属的滑动磨损。磨损主要分类有三种,分别根据环境和介质、表面接触性质、磨损机理。环境和介质主要有干摩擦和流体摩擦。按表面接触主要有金属和金属,金属和磨粒还有金属和流体。还有按磨损机理来分的有黏着磨损、颗粒磨损、腐蚀磨损、疲劳磨损。根据研究,人们认为按照磨损机理来分类是比较合理的,虽然这种分类还不是十分完善,但它涵盖了各种常见的磨损形式。

(1)黏着磨损

黏着磨损是因为黏着效应而形成的一些节点导致材料在发生相对滑动时,在这些节点处材料发生断裂剪切,然后脱落下来,并且以磨屑的形式转移到另一物体上。这种磨损被称为黏着磨损。在黏着磨损出现的时候,材料表面会出现沿滑动方向的划痕。根据划痕的程度,可以把黏着磨损分为由小到大四种程度的磨损,分别为轻微黏着磨损,一般黏着磨损,擦伤磨损和胶合磨损。黏着产生的原因是在摩擦过程中会产生大量的热量熔化表面,而且在接触面比较小的情况下,会产生很大的压强,使熔化的材料黏着在接触峰点上。之后在节点处发生破坏,黏着破坏交替进行,组成了黏着磨损。根据Rabinowics[43]理论认为:当对磨材料的表面发生相对滑动并且接触面之间的压力足够高,造成材料表面局部塑性变形,就会发生黏着。

(2)腐蚀磨损

腐蚀磨损是一种发生化学反应的磨损,即合接触的介质发生反应。比如常见的氧化磨损,尤其是在干滑动摩擦下极易发生氧化磨损。氧化磨损是材料在摩擦过程中和氧化性介质接触,表面生成氧化膜,氧化膜不断破损生成,材料中的物质和氧一起流失。所以,氧化磨损一般由化学氧化和机械磨损组成。

(3)磨粒磨损

磨粒磨损主要是在材料表面上有残留的颗粒(一般肉眼不可见),或者材料表面的粗糙峰,引起材料脱落的磨损。磨粒磨损一般有3种形式:(1)二体磨粒磨损,一般是材料表面的磨粒对材料的划伤产生的磨损;(2) 低应力磨粒磨损主要是材料表面的粗糙峰充当磨粒的作用产生的磨损;(3) 三体磨粒磨损和二体磨粒磨损相似,区别是三体磨粒磨损的磨粒不是材料产生而是外来的。

磨粒磨损是最主要的磨损形式。据统计,有50%的磨损损失都来自磨粒磨损。磨粒磨损机制主要有3种,分别为微观切削,挤压剥落和疲劳破坏。微观切削是指载荷将对磨材料压进摩擦面,滑动时磨粒会划伤材料表面,产生沟槽,犁沟。挤压剥落和微观切削的不同就是磨料在载荷下压进磨痕面,产生的是层状的磨屑。疲劳破坏就是磨痕面在磨粒所产生循环接触应力的作用下,使表面的材料产生疲劳,从而导致剥落。

(4)接触疲劳磨损

接触疲劳磨损就是材料表面疲劳导致表面剥落形成的磨损,一般在循环应力下,接触面疲劳剥落会形成凹坑。磨损中裂纹的产生的地方可能是表面萌生疲劳磨损。通过对磨屑和凹坑的研究,可以将其分为鳞剥、点蚀两种。疲劳磨损主要有热疲劳磨损和机械疲劳磨损组成。前苏联学者克拉盖尔斯基的疲劳磨损理论[44]认为产生疲劳磨损的原因是: