磨屑形成的顯微結(jié)構(gòu)鑄鐵分析顯微鏡
工具鋼和鑄鐵的研究、試驗所得到的結(jié)果得出,在一個臨界載荷
的作用下,除純磨溝磨損外,還要考慮由于材料的剝落造成的磨損。
這個臨界載荷取決于材料的顯微組織和磨料的材質(zhì)特性。由于在試樣
或結(jié)構(gòu)部件的邊緣較容易發(fā)生剝落,存在幾何形狀的影響。簡化的斷
裂力學(xué)模型可以導(dǎo)出對于磨損率的較好的正確的定量描述。在臨界載
荷下,作為第一級近似,磨損率僅取決于組織硬度,而在p臨界以上時
,磨損率取決于斷裂韌性。在一定的實驗研究條件下,在一個較寬的
斷裂韌性范圍內(nèi),耐磨性隨斷裂韌性的變化有一個最大值。
觀察純金屬掃描電子顯微鏡觀察就能清楚地表明純金屬在磨粒磨
損過程中發(fā)生相當(dāng)大的塑性變形,金屬的磨損機理最好用犁動來描述
,在那里金厲向旁邊流動后被磨掉的量要比理論值小。考慮這種途徑
,線性關(guān)系多少有點是偶然的。因為這意味著對于所有的純金屬來說
磨掉的金屬與金屬變形的比是類似的,而且不取決于晶體的結(jié)構(gòu)和硬
度。
從這個直線關(guān)系出發(fā),象熱處理鋼所表明的那樣,在同樣的硬度
水平時有較低的耐磨性,即金屬容易磨掉。本研究工作第一次指出,
對于熱處理鋼的非線性關(guān)系,無論是整體硬度還是表面的硬度均作為
橫坐標(biāo)。表現(xiàn)出較低的耐磨性是由于隨著硬度的增高,碎屑的形成相
對容易一些,即從“犁”的模型向切削的模型過渡。這種轉(zhuǎn)變不是簡
單地表現(xiàn)為與金屬的硬度有關(guān),因為磨屑形成的顯微機構(gòu)還取決于斷
裂的傾向、變形性質(zhì)以及在兩相材料中組成相的形態(tài)。但是必須指出
,金屬的磨損機理是自相矛盾的,而且這種磨溝形成的機理并不發(fā)生
于高韌性材料。