在機(jī)器零件的機(jī)械加上中,加工表面產(chǎn)生的表面微觀幾何形狀誤差和表面層物理機(jī)械性能的變化,雖然只發(fā)生在很薄的表面層中,但長(zhǎng)期的實(shí)踐證明它們都影響機(jī)器零件的使用性能(即零件的工作精度及其保持性、零件的抗腐蝕性、零件的疲勞強(qiáng)度和零件與零件之間的配合性質(zhì)等),從而進(jìn)一步影響機(jī)器產(chǎn)品的使用性能和使用壽命。
由于零件表面存在微觀不平度,當(dāng)兩個(gè)零件表面相互接觸時(shí),實(shí)際上有效接觸面積只是名義接觸面積的一小部分,表面波紋度越大、粗糙度越大,有效接觸面積就越小。在兩個(gè)零件做相對(duì)運(yùn)動(dòng)時(shí),開(kāi)始階段由于接觸面小,壓強(qiáng)大,在接觸點(diǎn)的凸峰處會(huì)產(chǎn)生彈性變形、塑性變形及剪切等現(xiàn)象,這樣凸峰很快就會(huì)被磨掉。被磨掉的金屬微粒落在相配合的摩擦表面之間,會(huì)加速磨損過(guò)程。即使是有潤(rùn)滑液存在的情況下,也會(huì)因?yàn)榻佑|點(diǎn)處壓強(qiáng)過(guò)大,破壞油膜,形成干摩擦。零件表面在起始磨損階段的磨損速度很快,起始磨損量較大;隨著磨損的發(fā)展,有效接觸面積不斷增大,壓強(qiáng)也逐漸減小,磨損將以較慢的速度進(jìn)行,進(jìn)入正常的磨損階段;在這之后,由于有效接觸面積越來(lái)越大,零件間的金屬分子親和力增加,表面的機(jī)械咬合作用增大,使零件表面又產(chǎn)生急劇磨損而進(jìn)入快速磨損階段,此時(shí)零件將不能再使用。所以,零件磨損過(guò)程可分為如下3個(gè)階段:初期磨損階段、正常磨損階段和劇烈磨損階段。