基體金屬相對(duì)硬度與磨損速率-氧化物分析顯微鏡
金屬氧化物
微動(dòng)形成的金屬氧化物的性能極大地影響了微動(dòng)損傷的程度和
微動(dòng)的動(dòng)力特性。由微動(dòng)作用產(chǎn)生的氧化碎屑將增大摩擦系數(shù)，并
通過(guò)研磨作用增大表面損傷�；w金屬的相對(duì)硬度是決定磨損速率
較重要的因素。也就是說(shuō)，硬金屬產(chǎn)生的軟氧化物對(duì)微動(dòng)磨損有抵
抗作用，而軟金屬產(chǎn)生的硬氧化物則會(huì)造成嚴(yán)重的磨損。金屬與氧
化物結(jié)合強(qiáng)度的改變使金屬氧化物的影響變得更為復(fù)雜。
微動(dòng)過(guò)程中兩個(gè)接觸材料的表面初始都會(huì)被氧化。由于氧化物
的塑性比基材要差，當(dāng)硬度不同的材料接觸時(shí)，較硬的材料對(duì)較軟
的材料產(chǎn)生局部支撐作用，從而抑制了氧化物的破碎，氧化物的破
碎是金屬接觸和形成低接觸電阻的必要條件。但在具有相似硬度的
金屬接觸時(shí)，易產(chǎn)生氧化膜的廣泛破碎。進(jìn)一步說(shuō)，破裂的重疊程
度會(huì)更高，更容易從中形成金屬橋，這一假設(shè)可由實(shí)驗(yàn)得到證明，
實(shí)驗(yàn)中一個(gè)為鍍有薄金的試樣與已被嚴(yán)重氧化而沒(méi)經(jīng)擦拭的錫一鉛
樣品接觸，另一個(gè)是有厚的錫．鉛鍍層試樣與具有同樣氧化程度的
錫．鉛樣本接觸，兩接觸對(duì)比較的結(jié)果是前者比后者的接觸電阻要
高得多。
摩擦系數(shù)
如果滑動(dòng)幅值很小，或許可以通過(guò)提高摩擦系數(shù)阻止滑動(dòng)，因
為發(fā)生滑動(dòng)時(shí)切向力必須大于正應(yīng)力和摩擦系數(shù)的乘積。但是大的
摩擦力會(huì)導(dǎo)致嚴(yán)重的塑性形變和接觸的疲勞失效。因塑性應(yīng)變累積
和接觸面失效產(chǎn)生的磨損顆粒會(huì)形成犁溝效應(yīng)，增大摩擦力，從而
加速對(duì)接觸表面的損傷。
另一方面，當(dāng)滑動(dòng)不可避免時(shí)，小的摩擦系數(shù)更能令人滿(mǎn)意，
因?yàn)樾〉哪Σ亮Σ粫?huì)產(chǎn)生接觸面的塑性形變，只可能導(dǎo)致彈性滑動(dòng)
。盡管如此，即使對(duì)于非常小的摩擦力：接觸表面的塑性形變還是
不可避免的，因?yàn)橹灰心Σ亮Υ嬖�，接觸就處于彈塑性狀態(tài)，但
是塑性應(yīng)變的量值和程度卻可以通過(guò)減小摩擦力的方式被降低。
