微動磨損零件金屬粘附及顯微焊接點檢測顯微鏡

由微動磨損引起的疲勞損傷形式是，表面
裂紋深入微動磨損材料達百分之幾毫米深，因此微動磨損零件的
疲勞特性基本上是一個裂紋擴展問題，微動磨損一疲勞極限取決
于導致這些裂紋生長而引起完全破壞所需的名義循環(huán)應力級。因
此，微動磨損疲勞機理看來可綜述如下。在法向接觸載荷和循環(huán)
切向力的作用下，微凸體接觸表面上的氧化膜破裂，對于某些

金屬將發(fā)生金屬與金屬的強烈粘附。如果循環(huán)切向滑移不足以使顯
微焊接點分離，焊接點就會分布在較大的面積上。該焊接區(qū)的
邊緣承受很高的循環(huán)剪應力，如金相檢驗所表明，該應力在該區(qū)
域內產生了疲勞裂紋。由于在局部焊接區(qū)的邊緣上有很高的應力
集中，因此微動磨損會導致疲勞強度降低。顯微焊接點的典型直
徑為百分之幾毫米，經過幾千次微動磨損循環(huán)后開始擴展。相鄰
的裂紋往往匯合起來而使金屬微粒脫落，留下小麻點；但是，這
些麻點并不代表一種象初始裂紋那樣嚴重的疲勞損傷形式，而初

始裂紋往往在其形成時擴大到超出麻點根部。在氧化氣氛中會出
現(xiàn)某些附加的效應，例如產生極細的氧化屑和發(fā)生腐蝕疲勞。前
者使磨損加劇，但會減少金屬與金屬的接觸，并能磨掉含有初始
裂紋的表面材料，從而減輕由基本顯微焊接機理引起的損傷；后
者促使裂紋擴展和蔓延。油和脂之類的抗微動磨損劑看來能減少
金屬與金屬的接觸、吸收微動磨損運動、分散和減小損傷的局部
嚴重性以及隔絕大氣。在情況不太嚴重的場合，用彈性干膜(例
如用樹脂粘結的聚四氟乙烯)是有效的，因為它們能將金屬表面隔
開。在較嚴重的情況下，以及不能防止表面作相對滑移的場合，
用含有二硫化鉬的涂層非常有效，但是將它們加入油脂載體后就
不見得比普通發(fā)動機油好得多，因為后者能在微動磨損區(qū)周圍保
持一層油膜。

如果能施加一種接觸載荷，而該載荷與引起微動磨損運動的
切向載荷之比值相當大，則滑移就幾乎可以完全加以抑制，這樣
就使部件的疲勞強度大大提高。利用此法防止微動磨損的一部分
實例是用于提高銷聯(lián)接的疲勞強度，而銷與凸耳孔的配合為過盈
配合。在該聯(lián)接中，夾緊零件的相對剛度和摩擦系數(shù)都很重要，
在這種情況下，最好有高的摩擦系數(shù)，但如果不能防止滑移，就
應使摩擦系數(shù)盡可能低些。

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