上海鑫試金儀器設(shè)備有限公司
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閱讀：98發(fā)布時(shí)間：2024-8-23
研究摩擦磨損試驗(yàn)機(jī)摩擦系數(shù)的影響因素和變化規(guī)律是控制摩擦過(guò)程、減少摩擦損失的有效途徑。摩擦系數(shù)是摩擦副系統(tǒng)的綜合特性，而不是材料本身的固有特性。當(dāng)給定一種材料的摩擦系數(shù)時(shí)，必須同時(shí)給出獲得該值的條件和所用的試驗(yàn)設(shè)備。
摩擦系數(shù)在摩擦過(guò)程中受到多種因素的影響，主要影響因素如下:
表面膜對(duì)摩擦磨損試驗(yàn)機(jī)摩擦系數(shù)的影響具有表面氧化膜的摩擦副主要發(fā)生在膜層。對(duì)于金屬摩擦，由于表面氧化膜的塑性和機(jī)械強(qiáng)度比金屬材料差，在摩擦過(guò)程中，膜首先被破壞，金屬摩擦表面不易粘著，降低了摩擦系數(shù)，減少了磨損。在金屬摩擦表面涂覆軟金屬可以有效降低摩擦系數(shù)。其中鎘對(duì)摩擦系數(shù)zui的影響比較明顯，但鎘與母材的結(jié)合力較弱，在摩擦過(guò)程中容易被擦掉。
材料性能對(duì)摩擦磨損試驗(yàn)機(jī)摩擦系數(shù)的影響摩擦副的摩擦系數(shù)隨配對(duì)材料的性能而變化。或者兩種分子結(jié)構(gòu)相同或相似的材料互溶性高，互溶性高的材料形成摩擦副，容易粘連，增加摩擦系數(shù)；相反，如果分子或原子結(jié)構(gòu)不同，則互溶性低。互溶性較小的材料形成摩擦副，不易粘著，摩擦系數(shù)低。因此，在涉及摩擦副時(shí)，應(yīng)盡可能選擇分子結(jié)構(gòu)或原子晶格差異大、互溶性小的材料形成摩擦副，以降低其摩擦系數(shù)。如果條件允許，金屬和非金屬(工程塑料、復(fù)合材料等。)應(yīng)盡可能選擇形成摩擦副。
載荷對(duì)摩擦磨損試驗(yàn)機(jī)摩擦系數(shù)的影響載荷的大小直接影響摩擦副的接觸狀態(tài)。在不同的接觸狀態(tài)下，摩擦副的摩擦特性是不同的。一般情況下，摩擦系數(shù)會(huì)隨著載荷的增大而增大，當(dāng)載荷足夠大時(shí)，會(huì)超過(guò)國(guó)家水平。隨著載荷的不斷增加，摩擦系數(shù)趨于穩(wěn)定或下降。
滑動(dòng)速度對(duì)摩擦磨損試驗(yàn)機(jī)摩擦系數(shù)的影響，一般來(lái)說(shuō)，摩擦系數(shù)隨著滑動(dòng)速度的增大而增大，超過(guò)一階值后，隨著滑動(dòng)速度的增大而減小。滑動(dòng)速度對(duì)摩擦系數(shù)的影響主要是由溫度變化引起的。滑動(dòng)產(chǎn)生的熱量和溫度的變化改變了摩擦表層的性質(zhì)和接觸條件，因此摩擦系數(shù)也會(huì)發(fā)生相應(yīng)的變化。對(duì)于對(duì)溫度不敏感的材料(如石墨)，摩擦系數(shù)幾乎與滑動(dòng)速度無(wú)關(guān)。
溫度對(duì)摩擦磨損試驗(yàn)機(jī)摩擦系數(shù)的影響在摩擦過(guò)程中，溫度的變化改變了摩擦副表面材料的性質(zhì)，從而影響摩擦系數(shù)。摩擦系數(shù)隨摩擦副的工作條件而變化。具體情況需要通過(guò)試驗(yàn)方法來(lái)確定。
(1)對(duì)于大多數(shù)金屬摩擦副，起始摩擦系數(shù)隨著溫度的升高而降低，少數(shù)(如Au-Au)摩擦系數(shù)隨著溫度的升高而升高。
(2)對(duì)于散熱性差的材料，尤其是由熱塑性工程塑料組成的摩擦副，初始摩擦系數(shù)會(huì)隨著溫度的升高而增大，當(dāng)表面溫度達(dá)到一定值時(shí)，材料表面就會(huì)熔化。因此，一般工程塑料只能在一定的溫度范圍內(nèi)使用，超過(guò)該溫度范圍摩擦副材料將失去工作能力。
(3)對(duì)于金屬和復(fù)合材料組成的摩擦副，在一定范圍內(nèi)，摩擦系數(shù)受溫度影響較小，但當(dāng)溫度超過(guò)一定限度時(shí)，摩擦系數(shù)會(huì)隨著溫度的升高而顯著下降。這種現(xiàn)象通常被稱(chēng)為材料的熱衰變。對(duì)于制動(dòng)摩擦副，尤其應(yīng)控制在熱衰退臨界溫度以下工作，以保證其足夠的制動(dòng)能力。
6.表面粗糙度對(duì)摩擦磨損試驗(yàn)機(jī)摩擦系數(shù)的影響根據(jù)摩擦的分子力學(xué)理論，當(dāng)表面粗糙度值大于50μm時(shí)，分子量可以忽略不計(jì)，所以摩擦系數(shù)隨著表面粗糙度值的減小而減小；當(dāng)表面粗糙度值極小時(shí)，小于20μm，摩擦系數(shù)中分子量起主要作用，機(jī)械成分可以忽略，所以摩擦系數(shù)隨著表面粗糙度值的減小而增大。表面粗糙度值越小，實(shí)際接觸面積越大，因此摩擦系數(shù)越大。一般來(lái)說(shuō)是20 μ m。
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