机械抛光表面摩擦后表面光学显微镜及电镜分析技术

机械抛光表面摩擦后表面光学显微镜及电镜分析技术

表面和表面下层
  机械抛光表面的性质已经用光学及电子显微镜、用立体
电子扫描及电子衍射技术或接触电阻测量法等研究过。
后一种技术能够判定氧化的程度，而金相学则可以在试样截
面上发现表面层和表面下层的性质。
  有人已经用电子显微镜及x光的分析研究了钢和
钢滑动时的组织变化。并已观察到滑动界面上有两不同的层
次。靠近表面这一层如像金属强烈的变形那样显出有高的位
错密度。接近母体金属的下一层为第二层，变形较不严重。
在这些层问的边界扩散较容易，因而使钢的含碳量下降。
在不同平面进行滑动时，表面形貌没有明显的变化。但
是，在低应力时，任何表面在滑动方向上都发现有模糊的条
纹，载荷增大后，条纹逐渐明显起来。当作用的压力达到约
为铜的剪切屈服应力的一半值时，在垂直于滑动方向的平面
上发现有表面损坏。从试样的横截面上发现这些损坏呈裂纹
状，作者把它们叫作网纹。当再增加作用的应力时，裂纹和
碎裂就明显起来，而铜就发生了塑性流动。当载荷增加超过
铜韵剪切屈服限时．严重的塑性变形和滑移带很为明显。
钢在钢上摩擦
  根据观察，当退火的工具钢在淬硬的工具钢上滑动
时，转移过去的金属膜在脱落以前先被氧化，而且磨屑产生
的速度决定于钢的氧化速度。这与黄铜在钢上摩擦不同，它
们的自由磨屑产生的速度则决定于金属从销钉转移到圆盘上
的频繁程度。然而，钢摩擦副的磨屑形成仍是多阶段的过
程。
磨损的进程用放射性物质示踪技术来探测，接着用
光学及电子显微镜研究其表面。开始滑动时，销钉的重量损
耗刚满足于与圆盘几何贴合的需要。然后，金属就高速地从销
钉上转移到圆盘上去，涂敷的密度随着滑动距离而增加。当整
个销钉进入到在全轨道宽度上滑动时，接着就到达转变阶段，
此时金属从较软的销钉到淬硬的圆盘上的转移层的密度下
降。在这个阶段中，销钉以高速磨损，但是同时从圆盘上损耗

的金属也相当大。等到系统的磨损到达平衡状态，这时金属的
转移率和磨损率两者都到达一常值。在10，000到20，000转后
才到达平衡阶段，此后销钉和圆环的磨损率在同一数量级上。
  最初的磨屑是从已经涂敷在圆环上的金属脱落而成的。
在此阶段，磨屑之所以较大，是垂直载荷只由较少数的接
触点所支承之故。随着滑动的延长，接点生长着且金属的转
移和磨损继续进行着，但磨屑的尺寸却逐渐变小。在最后阶
段，看来另外一种磨损机理在起作用。虽然，金属的转移仍然
有，但磨损过程似乎与此无甚关系，且磨屑片的高度比下面
钢的微凸体的高度还要大些。

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