材料摩擦(或磨損)試驗來(lái)定量測定實(shí)驗-實(shí)驗室顯微鏡
在測試了某種給定材料對應于各種加載方式的機械性能后.可
以發(fā)現在承受周期性加載過(guò)程中材料的強度比承受靜定加載過(guò)程中
的低兩倍;而當加載是沖擊 周期復合過(guò)程時(shí),其耐疲勞性能將下
降兩倍多。
機械性能也顯著(zhù)地依賴(lài)于對象的應力狀態(tài)的類(lèi)型。在受扭轉(
剪切)過(guò)程中材料的耐疲勞性能較差,在受彎曲過(guò)程中材料的耐疲
勞性能較好,在受軸向拉伸一壓縮過(guò)程中材料的耐疲勞性能居中。
表面強度性能或耐磨性由摩擦(或磨損)試驗來(lái)定量測定。首先,這
一性能基本上取決于摩擦的類(lèi)型.是滑動(dòng)、滾動(dòng)還是滑移(微動(dòng))。
第二.與體積強度一樣,它強烈地受加載類(lèi)型的控制;作為一個(gè)規
律,在沖擊作用下,磨損過(guò)程會(huì )強烈地加劇。第三,也是較后一點(diǎn)
,已證實(shí)表面損傷過(guò)程與摩擦副的對偶雙方(相互作用的物體)的性
質(zhì)有關(guān)。就此而論,譬如受到固體顆�;蛞旱螞_擊的固體的表面損
傷被定義為浸蝕(erosion);而如果固體被暴露于輻射中.其表面
損傷就被定義為輻射浸蝕(radiation erosion)。當固體障礙物受
到強烈激光或高溫等離子照射的作用,就會(huì )形成一種特殊的表面損
傷,定義為燒蝕(ablation)。如果固體(譬如一根管)與一液體層流
連續接觸.在液流出現非穩態(tài)流動(dòng)部位的管壁會(huì )產(chǎn)生液蝕(hydro—
erosion).即氣穴浸蝕(cavitation erosion)。
要注意的是.當提及固體表面層的承載能力時(shí),其所指的是損
傷的一連串變化,而不是強度性能。當然.也可能對與此有關(guān)的抗
損傷性能加以研究,譬如接觸強度(在滾動(dòng)摩擦過(guò)程中)、摩擦強度
(在滑動(dòng)摩擦過(guò)程中)、抗浸蝕強度、抗輻射強度、抗氣蝕強度,等
等。嚴謹地說(shuō)法是:我們已經(jīng)討論了上述靜定強度、動(dòng)強度和抗疲
勞性能等;然而,研究靜定斷裂、動(dòng)斷裂、疲勞斷裂、摩擦中的斷
裂等也是可能的。于是,強度是抵抗表面和(或)體積斷裂的性能,
而損傷和斷裂則是強度(承載能力)的相應的喪失過(guò)程。因此,任何
損傷都是強度(承載能力)的部分喪失。
就此而論.在以下討論體積斷裂時(shí).我們假設涉及對象的強度
性能,而不考慮加載條件。當討論相互接觸物體的表面損傷時(shí),則
假設我們涉及耐磨性,而不考慮相互作用的條件。
抗裂性能是用試件承受靜定加載、沖擊加載或周期性加載過(guò)程
中的斷裂韌性試驗來(lái)定量評價(jià)的。這些試驗方法在較近的過(guò)去已經(jīng)
發(fā)展起來(lái)并且標準化了。然而.至今卻還沒(méi)有用以評價(jià)與摩擦磨損
過(guò)程中表面損傷有關(guān)的抗裂性能的標準方法。