應用表面輪廓儀來觀察金屬表面磨損及分析磨屑
冶金學方面的研究
表面紋理是一重要參數
用表面輪廓儀以畫出尖峰和凹谷。原來的金屬表面由于變形
和磨損的結果將繼續發生變化,而這些變化可用光學和電子
顯微鏡或立體掃描跟蹤研究。除了顯微鏡顯微硬度或電子衍
射技術也能提供有價值的資料以外,觀察表面下層的特性是
重要的。不同金屬在摩擦接觸時會形成金屬化合物,使
表面或表面下層的成分發生改變。在銷釘的斜截面上用微型
探測器幫助確定化學成分是很有價值的,雖然這個化學成分
也會受氧化的影響。常用X光衍射分析磨屑以得到有關一對
摩擦副間冶金學上的相互作用資料。
磨損研究結果的應用
有時,在金屬和材料磨損率的理論和實驗室研究和把這
些結果應用到工業實踐中之間,存在著明顯的分歧。但這種
分歧也不一定都存在,而我們所希望的是兩者之間都能得到
兼顧。
任何時候當對一新材料進行研究時,第一階段的工作通
常是測算隨著滑動距離而增加的磨損量。當求得穩定磨損時
的斜率后,第二步就是畫出磨損率對載荷的曲線。在低載荷
時,先有一輕微磨損階段,接著就是轉變階段,磨損率增加
了幾個數量級。在試驗時,工作者總是
不斷地增加載荷直到全部的磨損率一載荷曲線完成為止。但
是人們不希望機器的運轉條件超過輕微磨損范圍。這不是說
有關轉變載荷的知識是并不重要,但今后的力量應當集中在
輕微和跑合磨損的機理上來,以便對設計人員提供資料。
實驗室磨損研究是加速了的試驗,但金屬的蠕變或疲勞試驗
也是如此,而它們卻為設計人員提供了很多必需的資料。
問題在于,很少可能有把握地說,在一臺專用的設備上
僅有一種簡單的磨損形式,例如,為了避免不需要的磨粒磨
損,除了用有效的外部密封外,必須考慮界面的幾何形狀以便
確定能否防止磨屑進入界面。必須從腐蝕的觀點來考慮潤滑
油和零件材料的相容性。很清楚,研究和其結果的應用之間
并沒有被多大的鴻溝所隔。無疑地在它們之間是有矛盾的地
方,但是目標應該在摩擦零件的研究工作者、制造廠和使用
單位之間互相交流經驗使所有的隔閡都打通。