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微動磨損
(微動磨損)
鎖定
微動磨損是指在相互壓緊的金屬表面間由於小振幅振動而產生的一種複合型式的磨損。一般發生在緊配合的軸頸;汽輪機和壓氣機葉片配合處;受振動影響的螺栓、鉚釘等聯接件的接合面;繩和繩輪;液壓裝置中的活塞等處
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- 中文名
- 微動磨損
- 外文名
- Fretting wear
- 發生於
- 相互壓緊的金屬表面間
- 磨損類型
- 複合型式
- 易發生處
- 螺紋聯接花鍵聯接和過盈配合聯接
- 參考書籍
- 摩擦學原理
微動磨損簡介
微動磨損發生情況
微動磨損發生過程
微動磨損的過程一般是,在一定的接觸壓力下,摩擦副表面的微凸體產生塑性變形和粘着。在小振幅振動作用下粘着點受剪切使粘着物脱落,同時剪切表面被氧化。
微動磨損發生原理
對於鋼鐵零件氧化物以Fe2O3為主,磨屑呈紅褐色。若摩擦副間有潤滑油,則會流出紅褐色的膠狀物質。兩摩擦表面配合緊密磨屑不易排出,這些磨屑往往起着磨料的作用,加速微動磨損過程,如此循環不止,最終導致零件表面破壞
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微動磨損破壞形式
微動磨損引起的破壞形式主要是擦傷、金屬粘着、凹坑(或麻點)、局部磨損條紋(或溝槽)以及表面微裂紋等。
微動磨損特點
微動磨損的特點是:在一定範圍內磨損率隨載荷增加而增加,超過某極大值後又逐漸下降;温度升高則磨損加速;抗粘着磨損好的材料抗微動磨損也好;零件金屬氧化物的硬度與金屬硬度之比較大時,容易剝落成為磨粒,增加磨損;若氧化物能牢固地粘附在金屬表面,則可減輕磨損;一般濕度增大則磨損下降。在界面間加入非腐蝕性潤滑劑或對鋼進行表面處理,可減小微動磨損。螺紋聯接加裝聚四氟乙烯墊圈也可減小微動磨損
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微動磨損磨損機理
微動磨損和其它類磨損一樣,是一個極其複雜的過程[[i]],由於表面變形、摩擦温度、接觸壓力和環境介質等因素的影響,表面層將發生機械性質、組織結構、物理和化學變化。接觸副表面的破壞形式也不是單一的。
自上世紀90年代以後,國外學者在微動損傷的機理研究上提出了開創性新理論:
(1) 第二體理論:該理論認為在微動磨損過程中,由於產生了磨屑,所以摩擦系統會由二體接觸變為三體接觸。三體接觸可分為五個位置,每個部位都有四種調節方式(彈變、斷裂、剪切、滾動)。
(2) 速度調節機理:三體接觸中的五個位置,每個位置都有四種調節方式,共有二十種可能運用的調節機理,多次測試結果證明,滑移幅度的變化就是通過速度調節機理實現的。
(3) 微動圖:微動圖理論揭示了微動磨損的運行機制和破壞規律,是近年來微動領域最具代表性的進展。微動圖包括運行工況和材料響應微動圖,運行工況微動圖由部分滑移區、混合區和滑移區組成,其區域的劃分由摩擦力、位移幅值、循環次數的變化特徵確定,混合區的形成和大小主要與摩擦副的特性、界面介質有關;材料響應微動圖由輕微損傷區、裂紋區和磨損區組成,其區域的劃分主要由損傷類型確定,損傷區域分佈、尺寸大小與循環次數密切相關
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