實(shí)驗(yàn)程序及內(nèi)容
實(shí)驗(yàn)前上下試樣均用超聲波清洗機(jī),在丙酮溶液(分析純)中清洗
10min,取出吹干。安裝到實(shí)驗(yàn)機(jī)上后再用丙酮棉球清洗。
按預(yù)定載荷,微動(dòng)幅度和實(shí)驗(yàn)時(shí)間進(jìn)行實(shí)驗(yàn),并記錄過程中摩擦
系數(shù)的變化。實(shí)驗(yàn)完成后,上下試樣仔細(xì)取下(注意保持磨屑),在工
具顯微鏡(X 30)下測(cè)量磨痕的寬度,觀察痕屑及磨痕形貌并做記錄,
保留磨屑。根據(jù)輪廓儀測(cè)定的結(jié)果,計(jì)算磨損體積。選擇代表|生試
樣進(jìn)一步進(jìn)行表面成分的電子顯微分析、磨痕的形貌觀察、表面材料
化學(xué)狀態(tài)的分析、截面金相和顯微硬度變化的測(cè)定。
摩擦系數(shù)的這種變化,反映出微動(dòng)摩擦過程中材料氧化、磨屑
排除及其摩擦機(jī)理的轉(zhuǎn)變。在接觸寬度較小時(shí),由于上試樣的運(yùn)
動(dòng)和氧原子向摩擦接觸區(qū)的擴(kuò)散,使材料之間全部為氧化物所隔
離,兩材料間沒有粘著磨損發(fā)生,從而摩擦系數(shù)較小,反之,在較大
接觸寬度下,開始時(shí)由于氧化物存在,微動(dòng)副摩擦系數(shù)較低,很快
循環(huán)應(yīng)力使氧化膜破裂,在接觸區(qū)邊緣形成氧化物,而在接觸區(qū)中
部則形成分散的粘著接點(diǎn),由于磨屑形成使周圍介質(zhì)中活性元素
得以向內(nèi)部擴(kuò)散。經(jīng)過相當(dāng)?shù)臅r(shí)間后作為第三體的磨屑阻止粘著
結(jié)點(diǎn)的形成,使摩擦系數(shù)又降下來。上述結(jié)果表明在微動(dòng)磨損過
程中,摩擦副之間的接觸點(diǎn)有所不同。
磨痕的輪廓形貌測(cè)定結(jié)果表明,上試樣寬度較大時(shí),磨痕的粗糙
度也較大;而單凹磨痕和上試樣寬度較小的磨痕,形貌較為光滑。我
們認(rèn)為這種差異反映出微動(dòng)磨損過程中主要磨損機(jī)理的變化,對(duì)較寬
的上試樣,接觸區(qū)內(nèi)材料的破壞以力學(xué)作用(如粘著)為主,加上磨粒
積累等因素形成隨機(jī)性為主導(dǎo)因素的損傷,磨痕較為粗糙。而寬度較
小和Ars較小的情況下,氧化磨損為主,磨粒也易于排出接觸區(qū),易
形成光滑磨痕形貌。
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