摩擦腐蚀

摩擦腐蚀

摩擦腐蚀是在某些摩擦条件下,由配合表面之间相对微小运动引起的一种化学反应。这些微小运动导致表面和材料氧化,可看到粉状锈蚀和(或)一个或两个配合表面上材料的缺失。

分类

微动腐蚀(微动锈蚀)

接触表面作微小往复摆动时，传递载荷的配合界面会发生微动腐蚀，表面微凸体氧化并被磨去，反之亦然；最后发展成粉状锈蚀(氧化铁)。轴承表面发亮或变成黑红色(见图14)。出现这种失效,一般是由于不合适的配合(配合过盈量太小或表面太粗糙)以及载荷和(或)振动造成的。

伪压痕(振动腐蚀)

周期性振动时，由于弹性接触面的微小运动和(或)回弹，滚动体和滚道接触区将出现伪压痕。根据图13 轴承滚道上的接触腐蚀振动强度、润滑条件或载荷的不同，腐蚀和磨损会同时产生，在滚道上形成浅的凹陷。对于静止轴承，凹陷出现在滚动体节距处，并常变成淡红色或发亮(见图15)。在旋转过程中，由于发生振动而造成的伪压痕则表现为间距较小的波纹状凹槽(见图16)，不应将此误认为是电流通过产生的波纹状凹槽(见5.4.3和图19)。与电流通过造成的波纹状凹槽相比，由振动造成的波纹状凹槽底部发亮或被腐蚀，而电流通过造成的凹槽底部则颜色发暗。电流引起的损伤还可通过滚动体上也有波纹状凹槽这一现象予以识别。

腐蚀磨损在摩擦过程中伴有腐蚀作用的一种磨损。金属件表面在液体﹑气体或润滑剂中发生化学或电化学反应﹐形成较易被磨损或剥离的腐蚀產物﹐在摩擦过程中腐蚀產物被剥离﹐暴露出的新的金属面又进入新的化学反应﹐如此交替出现腐蚀和磨损而使材料损失。腐蚀磨损的破坏作用大大超过单纯的腐蚀或磨损。一般金属洁净表面与空气接触后生成氧化膜﹐多数金属表面氧化膜的厚度为0.01微米。当磨损速度低於氧化膜厚度的增长速度时﹐氧化和磨损尚不相互促进﹐膜层可起保护作用。当磨

损速度超过氧化速度﹐腐蚀磨损便变得剧烈。但氧化膜又不宜过厚﹐否则易於脆性断裂﹐形成硬的氧化物磨粒﹐使磨损加速。腐蚀磨损与环境﹑温度﹑滑动速度﹑载荷和润滑条件有关﹐相互关係极为复杂。如内燃机轴承在湿空气中容易生锈﹐在润滑剂中工作也常会出现腐蚀磨损。在特殊介质中工作的选矿机械和化工机械等的零件更常出现严重的腐蚀磨损。

摩擦腐蚀-摩擦腐蚀的种类

常见的腐蚀磨损有氧化磨损和特殊介质腐蚀磨损。

1．氧化磨损

除金、铂等少数金属外，大多数金属表面都被氧化膜覆盖着，纯净金属瞬间即与空气中的氧起反应而生成单分子层的氧化膜，且膜的厚度逐渐增长，增长的速度随时间以指数规律减小，当形成的氧化膜被磨掉以后，又很快形成新的氧化膜，可见氧化磨损是由氧化和机械磨损两个作用相继进行的过程。同时应指出的是，一般情况下氧化膜能使金属表面免于粘着，氧化磨损一般要比粘着磨损缓慢，因而可以说氧化磨损能起到保护摩擦副的作用。

2.特殊介质腐蚀磨损

在摩擦副与酸、碱、盐等特殊介质发生化学腐蚀的情况下而产生的磨损，称为殊殊介质腐蚀磨损。其磨损机理与氧化磨损相似，但磨损率较大，磨损痕迹较深。金属表面也可能与某些特殊介质起作用而生成耐磨性较好的保护膜。

摩擦腐蚀-预防腐蚀

防止腐蚀磨损应从选材(如用不锈钢和耐蚀合金等)﹑表面保护处理﹑降低表面工作温度和选择适当的润滑剂等入手。为了防止和减轻腐蚀磨损，可从表面处理工艺、润滑材料及添加剂的选择等方面采取措施。防腐蚀——在火器中，指抗酸类物质对零部件的作用，或指保护零部件免受腐蚀的性质。