塑料的磨损类别与机理(7.5)
影响塑料蠕变磨损的因素与减少蠕变磨损的途径
影响塑料蠕变磨损的因素,除了上边已讲到的负荷与温度外,还有负荷作用方式、速率与延迟时间、制造工艺等外部因素。至于内部因素,则有分子链结抅、侧基、交联、分子量、结晶度、结晶速率、分子取向、填充物种类与含量、内部缺陷等。
减少塑料蠕变磨损的途径,与减少塑料蠕变的途径大体一致。首先,工程塑料种类繁多,蠕变的程度相差很远。一般说,热固性塑料蠕变小,热塑性塑料蠕变较大;硬度大的蠕变较小,硬度低的蠕变较大;含有金属等填充剂的较纯态的蠕变小等。我们曾经建议使用塑料予蠕变的方法,这对某些机构,如塑料滑动导轨,是一个有效而简便的方法。
最后应当注意到,塑料蠕变磨损除了自身对摩擦副造成的损害外,它还会促使、加速或诱发其它磨损形式出现,如加速材料疲劳磨损、加速老化磨损等。
我们认为,塑料的磨损是各类磨损综合损伤的结果。对于某一类塑料,在特定工况下,可能某一种磨损是主要磨损形式,如聚四氟乙烯,有的作者认为磨粒磨损是磨损的重要根源。又例如在特殊介质环境工作的塑料摩擦件,可能腐蚀磨损是其磨损的主要形式。但其它磨损形式,如切削磨损、老化磨损、蠕变磨损等都在起作用。
以上研讨的都是塑料/金属摩擦副中塑料的磨损。但研究结果表明,强度与硬度比塑料大得多的金属与塑料对磨时,尽管转移与磨损极微,只要时间足够长,就会发生金属向塑料转移与金属磨损,这仍然说明了塑料能使金属磨损。在实验中发现,如果试验与使用时间短,或不够长,不但检测不出金属的磨损,相反,有时还会发现金属件的尺寸增大了,变重了,其实这是假象,是塑料转移或依附到金属表面所致。在较长时间的对摩后,就可以测出磨损,在我们作的聚四氟乙烯与铸铁(HT30—54)的磨损试验中,在干摩擦条件下,经过60h,聚四氟乙烯的磨损为 23mm(折算),而铸铁一方不但测不出磨损,试件反而增厚了。但在用纯净20号机油润滑情况下,聚四氟乙烯磨损才20μm,铸铁磨损0.2μm。用30号机油加2%三氧化二铬作润滑剂时,聚四氟乙烯的磨损降到7.5μm,铸铁的仍为0.2μm,“水滴石穿”与“柔克刚”的原理在磨损中是适用的。柔软的塑料,可以使坚固的金属磨损,其原因之一可能是金属表面缺陷、疲劳、腐蚀、磨粒、磨屑等起作用。
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