摘 要：离别对换质、淬火状况的45钢、水韧处置责罚及铸态的高锰钢进行了试验。效果注解与摩擦和材料外面塑性流变对应的低应力情况中试样电位随摩擦线速度增添而平稳上升，电位高卑与材料机关、状况有关，而在与凿削和撕裂对应的高应力情况中该电位则呈锯齿状升沉。对此进行了理论注释。由此提出了一种动态研究磨损过程及机理的新方式。?

要害词：磨损；外面电位；磨损试验

0 前 言?

磨损是钢铁材料失落效最首要的体式格局之一，全国各首都为材料磨损研究倾泻了年夜量人力物力，磨损试验方式则是影响新型耐磨材料研制及磨损机理研究的主要成分。迄今为止，人们针对分歧的磨损过程贪图了各类分歧的磨损试验方式，然而归纳起来都是经过过程测量摩擦负荷浸染下，材料长度、面积、体积或质量的转变来反映材料的磨损量［1］。这些方式都存在一个配合的不足，即只能经过过程材料磨损前后的状况（初态和终态）来描摹材料的磨损情形，而不能动态反映材料在磨损过程中的状况转变行为。因为材料在摩擦磨损过程中其电位将发生改变，而且随材料机关状况分歧、磨料粒度分歧、摩擦过程中的载荷分歧、以及摩擦件之间的相对运动速度分歧，材料上的电位都邑发生响应的转变。因而经过过程采集材料磨损过程中的电位转变信息，则概略动态地描摹材料的磨损过程，为磨损过程的研究供给一种更直接的手法。一条新的路子。

图1 磨损装配暗示图?

1. 托架；2. 砂布（纸）；3. 试样；4. 绝缘连结架；5. 运动臂；6. 毫伏计

图2 调质状况45钢试样磨损过程中电位随摩擦线速度递增时的转变趋向a. 500号砂纸；b. 320号砂纸；c. 100号砂布；d. 32号砂布


图3 淬火状况45钢磨损过程中外面电位随摩擦线速度递增时的转变趋向?

a. 500号砂纸；b. 320号砂纸；c. 100号砂布；d. 32号砂布


图4 水韧处置责罚状况高锰钢磨损过程中外面电位随摩擦线速度递增时的转变趋向?

a.500号砂纸；b.320号砂纸；c.100号砂布；d.32号砂布


图5 铸态高锰钢磨损过程中外面电位随摩擦线速度递增时的转变趋向?

a.500号砂纸；b.320号砂纸；c.100号砂布；d.32号砂布

2.2 磨料粒度对电位的影响?

图2～5注解当用500号和320号砂纸作为对磨材料时，各试样的电位都趋于随摩擦速度增添而平稳上升，而且对统一试样随磨料粒度增添（从500号到320号）试样电位转变趋向四周但电位值降低。因为附着在上述砂纸上的磨料粒度离别为20～50μm，在试样与砂纸的干戈面上有60～30个干戈点，试样与磨料的每个干戈点上就只能分配到很低的应力，磨损过程中纯摩擦的成分相对较年夜，试样与磨料颗粒干戈的局部也首要发生塑性流变，这时电位转变就显示得相对不变，500号砂纸较320号砂纸而言在单元干戈面上有更多的干戈点，因而在磨损过程中揭示出更高的电位值。100号和32号砂布上磨料粒度离别为160～300μm，试样外面与磨料仅有10～5个干戈点，分配在试样外面每一干戈区域的应力光鲜明显增年夜，试样表层被切削和撕裂形成相对较年夜磨屑的机率增添，由此造成试样电位的升沉转变。此外因为现实干戈区域减小，显示出的电位值亦光鲜明显降低。上述效果注解材料磨损过程中磨面情况的转变能够较火速地经过过程试样上的电位转变获得实时反映。?

2.3 分歧材质及状况材料磨损时的电位转变纪律?

由图2～5可见当磨料粒度较细，磨损应力较低时，各试样的电位转变趋向四周，这就提醒了此时各试样受磨损的机制四周，淬火态的45钢硬度高磨损率低，磨损中纯摩擦的成分更高，因而电位值高于其他各试样，而且这种趋向在与粒度最细的500号砂纸的磨损中显示最光鲜明显。随磨料粒度增添试样磨损中的电位值泛起升沉，其中45钢在与100号、32号砂布的磨损中，随摩擦速度增添，电位值显示出下降趋向，调质态的45钢与3号砂布磨损中，电位泛起较年夜幅度振荡，提醒试样外面泛起乖戾形变和撕裂，而淬火态45钢在高速磨损中泛起的电位迅速降低的趋向则提醒了形成磨屑的脆性崩裂过程。与调质态和淬火态45钢光鲜明显分歧的是水韧处置责罚和铸态的高锰钢试样在与100号、32号砂布的磨损过程中，随摩擦速度增添试样电位都泛起了总体上升的趋向，这可以与这种奥氏体材料优越的加工硬化机能联系起来，反映了材料在较高应力磨损下磨屑形成前较持久的形变硬化过程，同时也反映了这种加工硬化手法需要在较高的应力情况中才有优越显示，这与凡是行使这种材料的常识是极端合适的。高锰钢在水韧处置责罚状况较之铸态具有更平均致密的机关，从对1号砂布的磨损效果看水韧处置责罚的高锰钢试样连结了更平稳的电位上升趋向。全数这些都声名磨损中试样显示出的电位转变与材料机关状况有着慎密联系，并动态反映了材料磨损的微不雅观过程。?

3 结 论?

3.1钢铁材料磨损试验中可以发生能被检测到的电位转变旗子记号，由此可动态研究材料的磨损过程及机理。?

3.2材料磨损过程中，试样发生的电位转变趋向随磨料粒度及所受应力水平的转变而转变，细粒度磨料低应力水平下电位随摩擦速度增添而平缓上升，粗颗粒磨料较高应力水平下电位转变泛起升沉。?

3.3材料机关及状况的转变对磨损试样的电位转变有光鲜明显影响，对100号、32号砂布的磨损中，调质态和淬火态45钢泛起电位升沉并随摩擦速度增添而呈下降趋向，同样情景下高锰钢试样电位则随摩擦速度增添而呈上升趋向，离别提醒了各试样磨损中磨屑形成所对应的撕裂、脆性崩裂、及充裕形变硬化后成屑等分歧磨损机理。?

参考文献

［1］ K.H.哈比希. 材料的磨损与硬度［M］.北京：机械产业出书社.1987.47.?

［2］ D.S.Boudreaux,H.J.Juretschke.Electronic structure of surfaces: introduction and theoretical. Honda Memorial series on materials science,No.1,Structure and properties of metal surfaces［M］.Maruzen company,LTD.Tokyo,1973.?

［3］ Neil W.Ashcroft,N.David Mermin,Solid state physics［M］.Holt,Rinehart and Winston,New York,1976,354-371.?

［4］ 闻马上.固体材料界面研究的物理根柢根底［M］.