钢丸的磨损消耗过程

时间：2018-06-24    点击量：26

钢丸在工作时是在应力状态下,所以钢丸都会发生塑性变形。但是有些钢丸则可能是断裂机理占支配地位。当断裂发生时,压痕周围的材料都要被磨损剥落,也就是说,简单磨损方程中的K.br大于1 ,因此钢丸磨损量要比塑性材料大。

脆性钢丸的压痕断裂,其外部条件取决于载荷大小、压头形状及尺寸(即钢丸的形状和尺寸)和周围环境等,内部条件则主要取决于材料的硬度及断裂韧性等。进行压痕试验时, 用球形压头, 在弹性接触下伸向材料内部的锥形裂纹往往形成断裂(即赫兹断裂)。若用小曲率半径的压头, 常会变成弹一塑性变形。随着钢丸硬度的降低和断裂韧性的提高,造成钢丸塑性接触的压头的最大直径值增大。这时,在切向力作用下, 材料被犁出一条塑性变形沟糟。 如果压头是尖锐的, 则压痕来达到临界尺寸前不会发生断裂, 而且这个临界尺寸随着钢丸硬度的降低和断裂韧性的提高而增大。对于钝的压头来说, 这个临界尺寸比尖锐的压头要大。这些静态压痕现象也定性地适合于滑动情况, 但是产生断裂压痕的载体要变得低些。此外,环境条件也有影响,例如在非金属磨料作用下,若有水和酸性溶液存在,就会使断裂加强。至于多晶体脆性材料,即使压痕尺寸小于临界尺寸,也会发生次表面断裂。

对脆性磨料来说,压痕带有明显的表面裂纹,这些裂纹从压痕的四角出发向材料内部伸展, 裂纹平面垂直于试样表面而呈辐射状者为中线裂纹, 压痕附近还有横向的无出口裂纹。裂纹长度随压痕大小而可概略计算,而且断裂韧性低的材料裂纹较长。对磨料磨损来说, 当横向裂纹互相交叉或扩散到表面时, 就造成微观断裂机理的钢丸材料磨损 。