在汽车的许多摩擦副中，有许多配合表面由钢—钢、钢—铸铁和铸铁—铸铁组成。对于这类由钢铁材料组成的摩擦副，为了保证整体的使用寿命，两个摩擦表面的硬度要有恰当的配合。
    为提高汽车的使用寿命，必须提高其各个摩擦副的使用寿命，即要大幅度地提高其各个零件的耐磨性。
  为此，在摩擦副各个零件的机械加工完成之后，还要在这些零件的摩擦表面采用适当的方法来提高其耐磨性。
  1  普通润滑剂的种类及特点
    由于机械加工后的零件表面不是绝对光滑的，存在着机械加工留下的高低不平的粗糙峰，而且这些粗糙峰即使经过使用前的磨合工序之后仍然存在。它们配合在一起作相对运动时，受到零件本身的重力以及载荷的作用，必然产生摩擦，从而产生磨损。而减少相配合零件磨损的最有效手段，就是采用润滑剂。
    润滑剂通常分为3类：固体润滑剂，如石墨、NoS2等；半液体润滑剂，如润滑脂(黄油)；液体润滑剂，如各类润滑油(机油)。
    这3类润滑剂都是居于非金属，故称非金属润滑剂。在非金属润滑剂中，应用最多的是润滑油，其次是润滑脂。
    目前，汽车、拖拉机使用的润滑油(脂)，基本是从石油中提炼出来的。从化学成分上讲，它们主要是碳氢化合物和少量作为添加剂的其它化合物。这类润滑剂有一个明显的缺点，就是随着温度升高，其润滑性能急剧下降。如发动机使用的普通车用润滑油，当温度升高至200℃时，其粘度明显下降，润滑性能开始恶化，零件表面润滑油膜的厚度明显下降，使零件表面的金属粗糙峰的接触机会明显增多，磨损开始加剧；当温度达到240℃时，润滑油开始炭化，部分润滑油开始失去润滑性能；若温度超过240℃一段时间，润滑油则因完全炭化而失去润滑性能。
    这些炭化后的物质，就是通常所说的积炭。发动机气缸内产生的积炭，不但不能使气缸壁与活塞环保持本来就不够好的润滑性能，相反，它们还会产生一系列有害的作用：
    (1)使气缸壁与活塞环之间的摩擦系数增大，阻碍活塞环的正常运行。
    (2)使活塞环在环槽内不能正常活动，严重时会发生粘环现象，使活塞环的密封性能下降，造成发动机功率下降，甚至造成拉缸事故。
    (3)由于活塞环的密封性能下降，增大了通过活塞环与气缸壁之间的间隙进入燃烧室的润滑油数量。
  这样，一方面降低了燃油的热值，引起发动机的功率下降，还会使发动机排出的废气中混有更多的积炭微粒，增大了对大气的污染程度。另一方面，一部分积炭还会沉积在汽油机火花塞的电极上，影响火花塞的点火质量。严重时还会造成电极短路而使火花塞无法正常点火。
    为减少非金属润滑剂的这些缺点对零件摩擦性能的影响，在润滑油的性能无法实现更大改进的情况下，在许多载荷很大且润滑条件比较差的机械设备中，开始应用金属润滑剂。
  2  金属润滑剂
    金属润滑剂是镀在钢铁材料制造的零件摩擦表面或添加在润滑油(脂)中的一种比钢铁材料硬度明显低许多的如钢、锡、铅、铜等软金属。这样，在润滑油(脂)因温度过高而失去润滑性能或润滑性能严重下降的条件下，金属润滑剂可使相对运动的零件摩擦表面之间有一层极薄的软金属。这层极薄的软金属能有效地防止两个硬度较高的钢铁零件表面粗糙峰的直接接触，明显地减少零件的磨损速度，延长零件的使用寿命。
    例如，汽车多年来一直使用的含铅汽油(含有四乙基铅添加剂)，当时使用四乙基铅的目的是作为抗爆剂加入汽油的，是用来消除汽油燃烧时产生的爆振的。四乙基铅的另一个重要作用是在摩擦区内被润滑油的其它添加剂还原成金属铅沉积在零件的接触表面，这对工作条件十分恶劣的气缸壁、活塞环和环槽来说，是一种十分可贵的润滑剂，它能大幅度降低这些零件的磨损速度。国外的测试表明，使用无四乙基铅的汽油后，气缸壁—活塞环—环槽的使用寿命会大幅度地缩短，严重时下降50％。可见，金属润滑剂的作用是十分明显的。
  3  镀金属润滑油
    为了防止使用无铅汽油使发动机寿命锐减的后果，国外首先研究在润滑油中加入少量的软金属粉末使之成为含有金属润滑剂的润滑油。
    选择性转移膜在润滑条件不佳的情况下，对减少摩擦副的磨损有明显的优势。但这一润滑特点只有在含有成膜的软全属材料的摩擦接点上才能实现。而一辆汽车中，大部分摩擦副是以不含成膜材料的钢—钢、钢—铸铁和铸铁—铸铁等材料组成的。在这类材料的摩擦表面要实现选择性转移膜，必须采用其它方法。研究表明，采用镀金属润滑油就可以满足这一要求。镀金属润滑油，是一类含有能在钢铁摩擦材料的摩擦表面起选择性溶解作用的青铜、铜、锡、铟、铅等一类软金届粉末的润滑油。
    由于钢、锡、铅、铜等软金属在零件的摩擦过程中本身也会产生氧化反应，而且它们生成的氧化物中，锡、铅氧化物(SnO、PbO)硬度很高，会增大摩擦表面的磨损速度。另外，含铅的润滑油在气缸内燃烧后。还会产生对人体和大气有害的铅化合物，不宜采用。
    钢和铜的氧化物硬度均比纯铜的硬度稍高一点。但铟的价格很贵，也不宜采用，故现在润滑油中加入的是成本不高直径为5～lO um的超细紫铜粉末或氧化铜粉末〔采用后者时，润滑油中还必须加入能使其在摩擦过程中还原成纯铜的还原剂)，希望它们来代替含铅汽油中铅所起的金属润滑剂的作用。之所以不能将铜粉直接加入汽油中主要是由于铜与汽油的密度〔比重)相差太大，且汽油的粘度太低，铜粉不能均匀地溶入汽油中，即使采用一些添加剂，其效果也不理想。
    这种加入少量铜粉(质量分数小于1％)的润滑油，可以在零件摩擦力和载荷的作用下，镀在零件的摩擦表面，形成一层厚度为0．6—1．7um的薄铜膜，可使零件表面抗刮伤的能力提高l倍，使零件在达到极限载荷之前，几乎没有什么明显的磨损。这种含有铜粉的润滑油，也称为镀金届润滑油或镀铜润滑油。
    采用镀铜润滑油时，在摩擦负荷的作用下，润滑油会还原或分解出青铜或铜微粒，填满摩擦表面微凸体之间的凹谷，从而形成了一层连续的镀铜薄膜。
    随着摩擦表面微粒凸体的选择性溶解和凹谷的填平，摩擦副的实际接触面积将增大几倍，使摩擦表面的接触应力大幅度降低，即降低了摩擦负荷，从而伎磨损的速度下降。
    镀铜润滑油在边界润滑的条件下，摩擦表面突然施加载时，摩擦系数的变化规律也优于普通润滑油。如图1所示，当摩擦表面受到较高的附加载荷作用时，一开始两种情况下的摩擦系数都上升，但卸掉附加载荷后，采用普通润滑油的磨擦副摩擦系数逐渐下降5U原来水平，而采用镀铜润滑油时，卸掉附加载荷后，摩擦系数会大幅度下降，然后才逐渐回升到原来的水平。这对防止摩擦副温度的过度升高，保护摩擦表面将起到积极的作用。
    在往复和旋转摩擦试验机上的试验表明，在润滑油中加入≥5％的铜粉后，在摩擦初期，也会出现选择性转移现象。若镀铜润滑油中采用的是氧化铜粉末，在摩擦过程中，添加的氧化铜就会还原为纯铜，以一层薄膜酌形式镀在摩擦表面上。镀铜润滑油在摩擦表面所形成的铜转移膜，在摩擦过程中能保持稳定，厚度变化不大。在达到极限载荷之前，几乎没有磨损。从而证实，在该载荷条件下，摩擦表面的塑性变形全由已形成的0．6—1．75um厚的薄铜层所承担，避免了在润滑油严重不足的条件下，钢铁摩擦表面的直接接触，从而延长了摩擦副的使用寿命。

DX的贴真好~~

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