金屬氧化物
微動形成的金屬氧化物的性能極大地影響了微動損傷的程度和
微動的動力特性。由微動作用產(chǎn)生的氧化碎屑將增大摩擦系數(shù),并
通過研磨作用增大表面損傷?;w金屬的相對硬度是決定磨損速率
最重要的因素。也就是說,硬金屬產(chǎn)生的軟氧化物對微動磨損有抵
抗作用,而軟金屬產(chǎn)生的硬氧化物則會造成嚴(yán)重的磨損。金屬與氧
化物結(jié)合強(qiáng)度的改變使金屬氧化物的影響變得更為復(fù)雜。
微動過程中兩個接觸材料的表面初始都會被氧化。由于氧化物
的塑性比基材要差,當(dāng)硬度不同的材料接觸時,較硬的材料對較軟
的材料產(chǎn)生局部支撐作用,從而抑制了氧化物的破碎,氧化物的破
碎是金屬接觸和形成低接觸電阻的必要條件。但在具有相似硬度的
金屬接觸時,易產(chǎn)生氧化膜的廣泛破碎。進(jìn)一步說,破裂的重疊程
度會更高,更容易從中形成金屬橋,這一假設(shè)可由實(shí)驗(yàn)得到證明,
實(shí)驗(yàn)中一個為鍍有薄金的試樣與已被嚴(yán)重氧化而沒經(jīng)擦拭的錫一鉛
樣品接觸,另一個是有厚的錫.鉛鍍層試樣與具有同樣氧化程度的
錫.鉛樣本接觸,兩接觸對比較的結(jié)果是前者比后者的接觸電阻要
高得多。
摩擦系數(shù)
如果滑動幅值很小,或許可以通過提高摩擦系數(shù)阻止滑動,因
為發(fā)生滑動時切向力必須大于正應(yīng)力和摩擦系數(shù)的乘積。但是大的
摩擦力會導(dǎo)致嚴(yán)重的塑性形變和接觸的疲勞失效。因塑性應(yīng)變累積
和接觸面失效產(chǎn)生的磨損顆粒會形成犁溝效應(yīng),增大摩擦力,從而
加速對接觸表面的損傷。
另一方面,當(dāng)滑動不可避免時,小的摩擦系數(shù)更能令人滿意,
因?yàn)樾〉哪Σ亮Σ粫a(chǎn)生接觸面的塑性形變,只可能導(dǎo)致彈性滑動
。盡管如此,即使對于非常小的摩擦力:接觸表面的塑性形變還是
不可避免的,因?yàn)橹灰心Σ亮Υ嬖?,接觸就處于彈塑性狀態(tài),但
是塑性應(yīng)變的量值和程度卻可以通過減小摩擦力的方式被降低。
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