文档介绍：第四章摩擦过程中金属表层的变化
摩擦过程:是一个物体施载于另一物体的相对运动过程。受力物体必然发生变形。摩擦产生的热量使摩擦表面温度升高。力和热共同作用,使摩擦表面发生一系列变化。主要是:
⑴表面几何形状的变化
⑵表层晶体缺陷及组织结构的变化
⑶表面膜的变化
§1 摩擦表面几何形状的变化
,表面粗糙度不断变化而趋于一个稳定值。
:把摩擦磨损过程中,除了摩擦初期外,在任何后继过程中都会重复出现的固定不变的粗糙度。
,摩擦状态不变时在摩擦表面新形成的粗糙度,且与原始粗糙度无关。

摩擦过程中物体不仅受法向载荷作用,而且两物体在切向力作用下要发生相对运动。
两固体接触时,材料中最大剪应力的位置非常重要,因为磨屑的最初形成与最大剪应力位置有关。
§2 表面受力与变形

⑴摩擦表面的接触首先发生在较高的微凸体上,随外力加大,发生接触的微凸体数目增多,且接触微凸体将发生弹塑性变形。
⑵摩擦表面的塑性变形是不连续的、反复发生的。其程度由摩擦工况条件决定。

⑶摩擦表面的接触状态决定了应力状态的不均匀性,这将导致巨大微观应力。
⑷摩擦表面的近表层(10~100nm)塑性变形组织呈强烈的方向性,产生表面层织构。
⑸摩擦表面晶体缺陷密度大。
分两种情况:
①在摩擦表面上塑性变形程度最严重,随距表面距离增加,塑性变形程度下降,最后是无变形的金属基体。
②在次表层中某一深度处塑性变形程度最严重,随深度增加,塑性变形程度下降,最后是无变形的金属基体。

⒈摩擦过程中,金属晶体的结构缺陷如空位、位错及面缺陷(孪晶界、晶界、晶粒位向变化等)和体缺陷(空位积聚、形成空隙)都会扩展。
,除亚结构发生变化外,金属结构也发生变化,如晶格转变、碳化物的生成和溶解、元素在物体内部再分配及物体间的扩散、相变、再结晶等。
§3 摩擦表面结构的变化
§4 摩擦表面的温度
整体表面温度是由于表面重复的滑动而产生的。
闪温是由于微凸体间不断相互作用产生的温升,是真实接触面的摩擦热引起的温升,故只产生在真实接触面积上。
闪温持续时间很短,通常1μm。
§5 摩擦时组织的变化
一、摩擦过程中金属组织变化的动力学特点
⑴热源——机械能转化为热能(摩擦生热),
而且由于是微凸体接触,脉冲加热方式。
⑵加热与冷却速度异常快。
⑶在材料的微观体积中发生加热和冷却过程。二次组织在微区形成。
摩擦是一个复杂过程。