固体表面层结构|高温油泵

金属的摩擦与磨损和它的表面层结构有关。图3-15所示为金属表层的一般结构示意图。固体的表面是指纯净的理想表面，（高温油泵）例如机加工过程中暴露出来的纯净表面，如果不加处理，很快就会被周围介质所污染，所成各种膜。在金属表面以内，也因加工过程而形成不同性质的层。在表面外层和表面内层的各种物理和化学膜及层的性质是不同的。在表面以下是一种加工变形层，包括毕氏层（Beilby layer）有变形层。毕氏层是一种非结晶层。它是在抛光过程中所形成的，既有金属变形，又产生氧化分子，约70~100厚（1=10-10m；104=1μm）。

图3-15  金属表层的一般结构

根据加工方式的不同，变形层的厚度也不同。晶粒会细化。表面晶粒细化层和材料结构的变化层深达几十微米。粗加工对这一层扩展得更深些，甚至几百微米。变形层由于硬化的作用而具有较高的硬度。毕氏层是在表面加工成形时由于材料的熔融和塑性流动而形成的薄层。根据环境的不同，在表面以上有三种薄膜组成。zui薄的是一种化学吸附膜。其次是单分子层润滑膜（普通脏污膜），这是zui基本的边界层。zui厚的氧化膜，它是由复合的氧化物组成，越接近空气，氧铁比越高（Fe-FeO-Fe3O4-Fe2O3）。氧化膜的性质和零件本身材料的性质截然不同。在摩擦过程中，表层膜的结构、性质及破裂、再生的规律对摩擦性能影响很大。若摩擦主要发生在膜层内，膜的存在使金属摩擦表面不易发生粘着，则摩擦系数将降低，磨损可能减少。

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