零件表面氧化層一機(jī)械特征及微觀形貌檢測(cè)顯微鏡

表面層的物理一機(jī)械特性

  零件表面層的性質(zhì)與制造零件的材料本身性質(zhì)有很大的
不同。表面層的原子所建立的引力場(chǎng)具有高的吸附能力。
通常這是由于表面為空氣、水和各種有機(jī)物質(zhì)的吸附層所覆
蓋之故。在吸附表面活性物質(zhì)影響下，削弱了分布
在表面層原子間的相互作用。表面活性物質(zhì)潛入顯微裂紋造
成壓力，該壓力指向固體的深部，使裂紋進(jìn)一步擴(kuò)大，從而
削弱了表面強(qiáng)度

  通常，在金屬表面有氧化膜，特別是當(dāng)提高溫度時(shí)急劇
形成氧化膜。表層的材料性質(zhì)主要取決于加工特征。當(dāng)用刀
具加工材料時(shí)，在刀具的前刃面形成晶粒細(xì)碎的塑料變形區(qū)。
這一層的深度可達(dá)數(shù)十微米，而粗加工時(shí)則達(dá)幾百微米。在
磨削時(shí)也出現(xiàn)類似的現(xiàn)象。使用很細(xì)的磨料和低速加工時(shí)，在變
形層厚度最小的條件下表面具有最小的粗糙度。

  摩擦所伴生的過程，在很大程度上影響到表面層性質(zhì)。由于物
體切向移動(dòng)時(shí)，表面波峰相接觸使表面層具有彈性及塑性變形。
變形層的厚度取決于相互滑動(dòng)的速度。滑動(dòng)速度增加，變形層厚
度減小。表面多次彈性變形導(dǎo)致疲勞現(xiàn)象的發(fā)生。在摩擦過程中
表層的塑性和彈性變形不僅導(dǎo)致它的性質(zhì)改變還將形成在這種摩
擦條件下典型的新的微觀形貌。摩擦產(chǎn)生的高溫使表層退火和軟
化，微觀不平度改善，并導(dǎo)致材料組織變化，以及發(fā)生金屬擴(kuò)散
過程。主要影響摩擦表面性質(zhì)的是沿著表面深度方向變化的溫度
梯度，從而引起機(jī)械性能的梯度變化。表層組織的變化大大地改
變了它的機(jī)械性能，按照表面顯微硬度測(cè)定的結(jié)果評(píng)定其機(jī)械性
能。通常金屬表層具有高的硬度，這可用冷作硬化現(xiàn)象去解釋。
這個(gè)冷作硬化層可由x射線組織分析的方法測(cè)出。

 表面微觀幾何特性
  機(jī)械零件表面不平度分為：粗糙度、波紋度和宏觀形狀偏差
。與公稱表面形狀有規(guī)律而不重復(fù)的單一偏差如凸度，凹度、錐
度等。波紋度是周期地有規(guī)律地重復(fù)接近波峰及波谷的尺寸。波
峰或波谷之間的距離稱為波距。

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