TPM咨詢公司提出當(dāng)摩擦副兩對偶表面作相對滑動時(shí)，由于粘著致使材料從一個(gè)表面轉(zhuǎn)移到另一表面或材料從表面脫落而引起的磨損現(xiàn)象，統(tǒng)稱粘著磨損。

　　

　　1．磨損機(jī)理

　　

　　由于摩擦副兩對偶表面間實(shí)際接觸面積很小，接觸點(diǎn)應(yīng)力很高，接觸點(diǎn)溫度有時(shí)高達(dá)1000℃，甚至更高，而基體溫度一般較低，因此一旦脫離接觸，其接觸點(diǎn)溫度便迅速下降（一般情況下接觸點(diǎn)高溫持續(xù)時(shí)間只有幾ms）。摩擦副對偶表面處于這種高溫和高應(yīng)力狀態(tài)下，潤滑油膜、吸附膜或其它表面膜則發(fā)生破裂，使接觸微峰產(chǎn)生粘著，隨后在滑動中粘著點(diǎn)被剪斷。由于相對運(yùn)動使表面膜破壞更嚴(yán)重、更易粘著。這種粘著、剪斷、再粘著的交替過程就構(gòu)成了粘著磨損。粘著點(diǎn)的剪斷位置決定粘著磨損的嚴(yán)重程度，按粘著磨損的嚴(yán)重程度，可將粘著磨損分為以下幾類（設(shè)摩擦副的兩個(gè)基體A與B以及粘著點(diǎn)AB的抗剪強(qiáng)度依次為τA、τB、τAB，其中τA ＜τB。

　　

　　（1）輕微磨損　　若τAB＜τA＜τB,則剪切發(fā)生在粘著．界面，材料轉(zhuǎn)移極微，磨損很輕。通常在金屬表面具有氧化膜、硫化膜以及其它表面膜時(shí)，發(fā)生此種粘著磨損，如缸套一活塞環(huán)副的正常磨損。

　　

　?。?）徐抹　　若τA＜τAB＜τB ,則剪切發(fā)生在A的表面淺層內(nèi)，被剪切下的材料涂抹在B的表面上，并形成很薄的涂層，隨后變?yōu)锳材料之間的摩擦。由于表層的冷作硬化，剪切仍發(fā)生在A的淺表層，其磨損程度比輕微磨損略大，摩擦因數(shù)與輕微磨損相當(dāng)，如重載蝸桿一蝸輪副的磨損常為此種情況（蝸輪表面的銅涂抹在蝸桿表面上）。

　　

　?。?）擦傷　　若2096τA＜τB＜τAB，則剪切發(fā)生在A的亞表層內(nèi)（有時(shí)也發(fā)生在B的亞表層內(nèi)），被剪切下的材料轉(zhuǎn)移到B表面上而形成粘著物，這些粘著物又擦傷A表面，如內(nèi)燃機(jī)中鋁活塞一缸套副常發(fā)生這種粘著磨損。

　　

　?。?）膠合　　若τA<τB<τAB，且接觸點(diǎn)局部溫度較高和接觸應(yīng)力很大，則剪切發(fā)生在一方或雙方基體較深層處，這時(shí)表面將沿著滑動方向呈現(xiàn)明顯的撕脫。這是一種危害性極大的磨損（容易發(fā)展變?yōu)橐溃?，有時(shí)會突然發(fā)生，所以一定要預(yù)防。通常高速重載摩擦副或相同金屬材料組成的摩擦副易出現(xiàn)這種磨損。齒輪副、蝸桿一蝸輪副及凸輪一挺桿副等，都有可能發(fā)生這種磨損。

　　

　?。?）咬死　　粘著點(diǎn)抗剪強(qiáng)度相當(dāng)高，表面瞬時(shí)閃發(fā)溫度也相當(dāng)高，粘著面積很大，粘著點(diǎn)不能剪斷而造成相對運(yùn)動中止的現(xiàn)象。咬死現(xiàn)象是膠合磨損最嚴(yán)重的表現(xiàn)形式，如主軸一軸瓦副有時(shí)會發(fā)生這種現(xiàn)象。

 

粘著磨損

　　

　　2.影響磨損的因素

　　

　　（1）材料性質(zhì)　脆性材料的抗粘著磨損能力比塑性材料高。塑性材料的粘著破壞常發(fā)生在表層深處，磨屑：的顆粒大；而脆性材料的粘著破壞常發(fā)生在表層淺處，磨屑的顆粒細(xì)小。材料的屈服點(diǎn)或硬度愈高，其抗粘著磨損能力也愈強(qiáng)。

　　

　　不同材料或互溶性小的材料組成的摩擦副，比相同材料或互溶性大的材料組成的摩擦副的抗粘著磨損能力高，如鐵與鎳、鋁相溶，則不能配對成摩擦副；鉛、錫、銀、銦與鐵不相溶，所以常用這幾種金屬的合金作軸瓦。

　　

　　金屬與非金屬（如石墨、塑料等）組成的摩擦副比金屬摩擦副的抗粘著磨損性能好。

　　

　?。?）表層性質(zhì)　采用表面處理工藝使摩擦副對偶表面互溶性減少，從而避免同種金屬相互接觸，可提高抗粘著磨損能力。如電鍍、表面化學(xué)熱處理、表面合金沉積、噴鍍、刷鍍和堆焊等工藝，都可提高抗粘著磨損能力。

　　

　?。?）表面平均壓力　表面平均壓力，即法向載荷除以名義接觸面積。當(dāng)表面平均壓力低于σs時(shí)，磨損度穩(wěn)定不變；當(dāng)表面平均壓力超過σs時(shí)，磨損度急劇增大，由緩慢磨損轉(zhuǎn)變?yōu)閯×夷p，嚴(yán)重時(shí)發(fā)生咬死現(xiàn)象。這是因?yàn)楸砻嫫骄鶋毫Φ陀?sigma;s時(shí)，相互接觸的微峰下的塑性變形區(qū)絕大多數(shù)是相互獨(dú)立的，這時(shí)實(shí)際接觸面積與法向載荷成正比，而接觸應(yīng)力不會因法向載荷的增大而增大；當(dāng)表面平均壓力超過σs時(shí)，相互接觸的微峰下的塑性變形區(qū)相互作用，整個(gè)表層都呈塑性流動狀態(tài)，這時(shí)實(shí)際接觸面積不再隨法向載荷的增加而增大，極易出現(xiàn)膠合磨損現(xiàn)象。

　　

　?。?）滑動速度　在表面平均壓力一定的情況下，粘著磨損和磨損率隨滑動速度的增大而增大，到了某一極大值后，又隨滑動速度的增大而減小。有時(shí)隨滑動速度的變化，磨損類型也發(fā)生變化。

　　

　　產(chǎn)生上述現(xiàn)象是因?yàn)樽畛趸瑒铀俣鹊脑龃笾饕贡砻鏈囟壬叨鴮⒉糠直砻婺て茐暮褪鼓Σ粮钡膹?qiáng)度降低，粘著磨損增加，相應(yīng)其磨損率也就增大；當(dāng)因速度增大而使表面溫度高于某一值后，在表面易形成一層氧化膜而阻止金屬表面的大面積接觸，一從而使粘著磨損減少，相應(yīng)其磨損率也就減小。另一方面，因滑動速度升高而產(chǎn)生熱量使表層軟化而基體并不軟化，也可使磨損減輕。

　　

　　（5）溫度　溫度對粘著磨損的影響主要表現(xiàn)在三個(gè)方面：一是破壞表面膜，使之產(chǎn)生新生面的直接接觸；二是使金屬處于回火狀態(tài)，降低了表面硬度；三是使材料局部區(qū)域溫升過高，以致該區(qū)域摩擦副對偶表面產(chǎn)生熔化。這三點(diǎn)都將2070促使粘著磨損產(chǎn)生并加重，故選用熱穩(wěn)定性高的金屬材料（如硬質(zhì)合金等）或加強(qiáng)冷卻等措施，是防止因溫升而產(chǎn)生粘著磨損的有效辦法。

　　

　?。?）表面粗糙度　一般說來，摩擦副對偶表面粗糙度值越小，其抗粘著磨損能力就越強(qiáng)。但過分地降低表面粗糙度值，因潤滑劑在對偶表面間難以儲存又會促進(jìn)粘著磨損。新機(jī)器的合理跑合是降低表面粗糙度值，減少早期粘著磨損的有效措施之一。

　　

　　（7）潤滑　潤滑狀態(tài)對粘著磨損的影響很大，如邊界潤滑狀態(tài)下的粘著磨損比液體潤滑嚴(yán)重，而液體動壓潤滑狀態(tài)下的粘著磨損比液體靜壓潤滑大些。這是由于摩擦副兩對偶表面間潤滑膜的作用特性不同而決定的。若在潤滑劑中加入極壓添加劑，即使在同樣的潤滑狀態(tài)下，也能成倍地提高相對耐磨性。