1 润滑技术预备知识——摩擦、磨损、润滑的基本概念
润滑技术是摩擦学三大支柱(摩擦、磨损、润滑)之一。摩擦学是研究“具有相对运动的、相互作用表面间的科学、技术和有关实践”的科学。通俗地讲,就是保证机器健康、长寿、节能、节省材料消耗、环保的科学。
机器运转就有摩擦,有摩擦就有磨损。润滑是降低摩擦、减少磨损的必要手段。要想能正确地使用润滑剂,使之发挥最大效果,必须了解机器的摩擦状态、磨损机理、工作情况和工作环境。润滑工作者必须具备摩擦和磨损的基本知识,必须了解实际工作情况,才能针对具体机器、具体工作情况,“有的放矢”地选择最佳的润滑剂、最佳的供油方式、提出合理的维护方法。
1.1 固体的表面组成和性能
金属及其合金,是工程上应用最广泛的一种合金。图1-1是金属表面层的一般组成示意图。
在自然条件下,表面存在各种覆盖膜,如污染膜、吸附膜、氧化膜等。其中氧化膜,是空气中氧与金属发生氧化反应的产物,对摩擦、磨损有很大影响,根据氧化物的成分和膜厚,有的可以起到保护金属降低摩擦和磨损的作用,有的则增加摩擦、加速磨损。金属在机械加工过程中,表层分子的塑性流动或熔化沉积,在冷的下层材料上冷却硬化,形成一层分子无序排列的层,这个层被称作毕氏层。这是一种非常细的结晶或非结晶组织,厚度只有0.01 pm左右,但硬度却很高,是自然形成的抗磨料磨损层;不过,因存在残余应力并有微观裂缝,对接触疲劳强度不利,也易渗入腐蚀介质,加速腐蚀磨损。在毕氏层与正常晶体结构(金属基体)之间有一过渡层——加工变形层,它们是在金属加工过程中发生的残余变形,晶格受到扭曲,故硬度较高。
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