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橡胶磨耗的特征分类【美国TABER】

橡胶是作为日常生活中最常用的材料,充分了解橡胶的磨耗作用,对产品的寿命具有决定性的作用。橡胶在摩擦的过程中产生发热和表面破坏,最后造成磨耗。摩擦系数的大小决定着磨耗的机理,摩擦表面和受力状况是影响磨耗的重要参数,在不同的摩擦条件下,橡胶的磨耗具有不同的特征,通常可以分为以下几种类型:

橡胶在粗糙表面上的磨耗

由于摩擦面上尖锐点的刮擦,是橡胶表面产生局部的应力集中,并被不断切割和扯断成微小颗粒,这种磨耗叫做磨蚀磨耗。其特点是在磨损后,在橡胶表面形成一条与滑动方向平行的痕带。
随着苛刻度的增加(更尖锐的摩擦表面,更大的摩擦力,特别是更低的橡胶硬度),橡胶将产生剧烈的磨损,并且在和滑动方向垂直的方向产生一系列表面凸纹,叫做沙拉马赫图纹,这类磨耗叫做图纹磨耗。
如果滑动方向不断改变,就不会形成磨耗图纹,这时产生的磨耗量比图纹磨耗小得多,这种磨耗叫做本征磨耗。

橡胶在光滑面上的磨耗

由于滚动或在光滑表面上的微凸体引起的周期应力的作用,使橡胶产生表面疲劳面造成的磨耗叫做疲劳磨耗。疲劳磨耗是在低刻度下磨耗,是橡胶制品在实 际使用条件下最普遍存在的形式,部产生磨耗图纹,但是在橡胶硬度较低和接触压力及滑动速度大于某一临界值时,橡胶表面引起卷、剥离而产生高强度的磨耗,称为“起卷”磨耗,这时在橡胶表面也形成横向花纹。

热活化磨耗

在低苛刻度磨损条件下,橡胶内部的化学变化对磨耗的影响是重要的,在摩擦过程中,橡胶表面的疲劳会导致生热和机械破坏,使橡胶表面分解,变成一层粘性油状物质,所以也叫油状磨耗。(如,在非常条件下,飞机着陆和汽车刹车时,在胎面约0.1mm的薄层中,热冲击温度可达几百度,远超过橡胶的热分解温度,这时橡胶薄层从胎面脱落粘在路面上,形成黑油状轨迹,叫做热分解磨耗。
橡胶磨耗理论:影响橡胶磨耗的因数众多,为统一橡胶磨耗理论提出了“双重机理”认为橡胶磨耗是由两部分组成。
弹性变形磨耗(E—磨耗)表面变形区域(和摩擦材料接触的区域)较大,变形基本为弹性变形(粘弹性),材料的损失是由于较高的表面应力集中产生的“撕裂—拉伸”破坏产生的。
塑性变形磨耗(P—磨耗)表面变形区域小,接触面压力高,变形是塑性的,材料的磨损时由于塑性破坏,常看成是一种切割磨损机理,产生和运动方向一致的花纹。

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