Fe-Al金属间化合物的摩擦学特性当机器在运转时,零件难免会接触挤压产生摩擦力从而阻碍机器的相对运动。因此,为了机器提高机械效率以及使用寿命,减少机件间的相互摩擦,减少不必要的消耗就显得极其重要。摩擦学就是针对物体的摩擦磨损而展开的一门学科。据不完全统计,摩擦磨损会消耗的一半以上能源,绝大多数的零件都会因为磨损而导致报废。任何减少磨损的措施都可以延长零件的使用寿命。因此,对摩擦磨损展开深入研究对于延长零件使用寿命以及节约能源角度来说都是很有必要的。要想减少物体的摩擦磨损就先要从磨损的分类以及摩擦磨损过程等最基本的知识了解。83341
根据磨损机理进行分类,主要有粘着磨损、磨粒磨损、冲蚀磨损、疲劳磨损
(接触疲劳)、腐蚀磨损以及微动磨损六种磨损形式。据估计,在工业领域各类磨损造成的经济损失中,以磨粒磨损占比例高达50%,粘着磨损占15%;冲蚀磨损和微动磨损各占8%,腐蚀磨损占5%。各类磨损的特征如表1-2所示。
表1-2各类磨损的特征
磨损形式 产生条件粘着磨损 由于与硬质颗粒摩擦引起表面材料损
磨粒磨损 在固相焊合作用造成的接触面金属损失冲蚀磨损 由于微粒的冲蚀作用下造成的损失疲劳磨损 交变接触压应力的作用下表面因疲劳而产生腐蚀磨损 表面发生化学反应,出现的物质损失微动磨损 发生振动接触表面间产生微小氧化物磨损粉论文网
磨损过程一般分为三个阶段:
(Ⅰ)跑和阶段:出现在摩擦的初级阶段,随着时间的增加摩擦表面逐渐磨平,磨损速率会越来越低。
(Ⅱ)稳定磨损阶段:由字面意思可知,此阶段的磨损趋于稳定,磨损速率将保持不变。通常根据这一阶段时间的长短、磨损率的高低以及磨损体积的大小来评价材料的耐磨性能的好坏。一般来说,在跑和阶段跑合得越好,稳定磨损阶段的磨损速率就越低。
(Ⅲ)剧烈磨损阶段:随着工作时间的进一步增加,机件表面质量逐渐变差,在此阶段的磨损率急剧上升,磨损进一步加剧,从而导致零件很快失效。
是磨损过程中典型的磨损曲线,它展示了磨损量Q随时间T的变化关系。通常来说,磨损曲线由表示三种不同的磨损变化过程的阶段组成。
磨损过程曲线(a)是典型的磨损过程曲线。在工况保持不变的条件下,整个磨损过程由跑和阶段,稳定磨损阶段,剧烈磨损阶段三个阶段组成;图1-3(b)的曲线表示经过跑和阶段的磨合期后,零件会经历两个磨损工况条件,因此会有两个稳定磨损阶段,且这两个阶段的磨损率会不相同,但仍属于正常的磨损阶段;图1-3(c)是在恶劣的工作条件下的磨损情况,此过程没有稳定磨损阶段,从跑和阶段直接过渡到剧烈磨损阶段;图1-3(d)属于接触疲劳磨损的过程曲线。此过程只有剧烈磨损阶段,当零件工作到接触疲劳阶段后,很快发生剧烈的磨损并很快发展为失效。
目前对Fe-Al金属间化合物的摩擦学研究主要集中于耐腐蚀性能的研究。随着研究的进一步深入,关于摩擦学的其他方面的研究必定会层出不穷。目前来说,人们虽然已经研究出了一些成果,但Fe-Al金属间化合物仍有无穷的应用潜力等着人们进一步发掘,为以后的应用于摩擦材料打下基础。国内外学者对Fe-Al金属间化合物的摩擦学性能进行了一系列研究。