摩擦磨損與摩擦表面形貌有關。由於表面粗糙度的存在,兩摩擦表面僅僅是在少數孤立點上發生接觸,這時,法向載荷便由這些點上發生接觸。接觸面積越小,法嚮應力越大。當法嚮應力超過材料的屈服極限時,接觸點就產生塑性變形。在塑性變形的同時,接觸點處金屬表面上的氧化膜也被壓碎或剪切掉。這時,接觸點金屬分子間相互吸引力增大,有可能相互擴散而熔合在一起。我們把熔合在一起的現象稱為冷焊。當相對運動繼續進行時,由於剪切而使冷焊點破裂。以後又在接觸點發生塑性變形、冷焊和破裂,直到真實接觸面積增大到足以支承法向載荷時為止。這時,表面硬度增加了,表面粗糙度也有所提高了。

  摩擦磨損過程是一個複雜的過程。當金屬產生塑性變形時,要釋放熱量,因此,在摩擦表面上的溫度要比基體金屬的溫度高得多。當溫度高於再結晶溫度時,因變形而引起的表面強化現象將消失;當溫度繼續升高時,金屬被軟化,摩擦表面金屬分子相互粘結;當溫度升高到相變溫度,摩擦表面金屬就會產生相變,強度和硬度也大大降低。在摩擦磨損過程中,摩擦表面還要與周圍介質起作用。例如當氧化膜被壓碎或前切後,裸露的金屬表面迅速與氧氣起化學反應,形成新的氧化膜。氧化膜和基體金屬的結合力較弱,容易被壓碎或剪切。另外,空氣中的水分和潤滑油中的硫分均能與摩擦表面起化學反應,產生化合物,加劇摩擦表面的磨損。因此,摩擦磨損過程就是由於機械和化學的作用,使物質從表面不斷損失或產生殘餘變形的過程。


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