不規(guī)則形狀顆粒磨損顯微特征,表面粗糙度測量儀

不規(guī)則形狀顆粒磨損這一重要概念，已被人們普遍認為
是附著物磨損．配合面上的凸起，在載荷作用下相互接觸時，
將會變形，其接觸面積要隨這兩種材料的彈、塑性流變應力和
施加載荷而變化．整個接觸面積常會發(fā)生粘合，其程度要由
材料的性質及氧化程度來決定．如果相接觸的材料一樣，則
會助長整個界面粘到一起，而且凸起部位的變形也相同．  由
于摩擦力的連續(xù)作用，粘在一起的凸起部位常會在連接處的
一側被剪切斷，分離開的碎片將被帶到另一個凸起部位上．這
些部位可能通過進一步的滑動而相當快地解離，或者是在直
到發(fā)生失穩(wěn)以前，一直都會通過不斷從相對的表面粘取更多
的材料而長大． 
 
  為了將附著物磨損的程度降至最低，必須減少凸起部位
的接觸面積．顯然，對給定材料來說，降低連接點處的載荷必
須減少凸起部位的變形量，因此也減少了接觸面積．同樣，提
高材料的屈服應力，即提高材料硬度，也會減輕附著物磨損．
目前，利用簡單的附著物磨損理論時，尚有一些困難，例
如，剪切裂紋是怎樣穿過一個凸起部位而擴展的，疲勞過程涉
及的范圍有多大等等都不清楚．有些人甚至斷言：凸起部位
問的機械聯鎖最后造成的流動以及在任一側或是兩側同時發(fā)
生的剪切這三者，都為觀察到的現象提供了令人滿意的解釋，
除非沒有真正粘牢．在某些情況下，通過磨耗過程而使氧化
膜的形成與重被磨掉成為一個重要的因素．微振磨蝕正是這
種情形，這是在兩個未潤滑表面承受小的相對往復運動時產
生的腐蝕過程．

  在簡單介紹了磨損的基本機制之后，就可以對選取能將
磨損減至最低程度的系統(tǒng)問題做出總的說明．名義載荷最低
和潤滑良好這兩點均已講過了．而在磨損過程中產生的塑性
變形及斷裂過程、表面原有的屈服強度或硬度，也就是在尚未
斷裂時因變形而達到的硬度，I都是重要的特性．不易變形或
不易斷裂的材料，即強韌的材料是耐磨的．而且與提高屈服
強度有關的顯微組織特征，也就是晶粒尺寸細小、強化相沉淀
也很細小等等，同樣也與優(yōu)良的耐磨性有關．在磨耗時，如果
表面硬度比污染顆粒的高，則后者就會變形或斷裂，從而防止
了磨損．因此，非常硬的配合面更能承受砂礫等物的作用，例
如，已經用碳化硅零件去制造污水處理閥，這主要是為了提高
耐沖刷腐蝕的能力，而不是為了提高耐摩擦磨損的能力．

  亞表面裂紋會借助疲勞機制而產生，它會按前面提到的
磨損方式造成剝離．同樣，剪切裂紋會使凸起部位與表面分
開，這種裂紋可能是在與相對的表面接觸時有幾周的摩擦造
成的結果，也許這種裂紋就是低周、高應變疲勞的特征．不
過，到現在為止尚未提出過耐磨性與耐疲勞性之間的定量關
系．

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