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    巴氏合金在不同溫度下的摩擦磨損行為分析
    作者:巴氏合金 發布日期:2015-11-3 10:05:31  點擊:2324

      巴氏合金在不同溫度下的摩擦磨損行為分析,黑龙江11选5开奖结具有比強度高、密度小以及良好的耐蝕性能等一系列優點,在航天、船舶、化工等領域得到了廣泛應用。然而,巴氏合金具有低的塑性和剪切抗力,從而導致其抗擊韌性和抗摩擦磨損性能較差,且在磨損過程中易出現粘著和咬合現象?;謖廡┰?,旨在改善巴氏合金抗摩擦磨損行為的表面改性工藝在不斷改進,并已取得了廣泛應用。為了優化巴氏合金的表面處理工藝,降低其工藝成本,研究在特定條件下巴氏合金的磨損失效機制以及其在磨損表面組織有關的金屬學現象顯得很有必要。周口環宇金屬科技有限公司采用SiC球作為對磨材料,研究在該摩擦配副下磨損率、摩擦系數和磨痕表面形貌隨溫度的變化的規律,揭示巴氏合金的摩擦磨損機理,為評定巴氏合金的摩擦磨損性能提供理論和實踐依據。

     

    巴氏合金摩擦行為

     

      一、實驗材料及方法

     

      選用巴氏合金作為實驗材料。采用電火花線切割的方法將巴氏合金試樣切割為10mm*10mm*3mm的片狀,并用砂紙將巴氏合金表面逐級打磨,然后在無水乙醇中超聲波清洗10min后吹干。在摩擦學實驗中,由于球-平面接觸方式具有接觸狀態良好以及容易分析損傷形勢等一系列優點而被廣泛采用。因此,采用球-盤式干摩擦方法在高溫摩擦磨損試驗機上進行巴氏合金摩擦磨損性能測試。實驗采用上方加載,下方驅動的方式,將被測巴氏合金試樣作為下試樣,對摩擦材料作為上試樣。實驗溫度為25、200和400℃,摩擦磨損時間為60min,磨損載荷為4.5N,回轉半徑為4mm,轉速為224r/min。采用精密電子分析天平稱取磨損后的質量損失,為減小測試誤差,每組巴氏合金試樣進行3次測試。采用帶有能譜的掃描電鏡觀察巴氏合金磨損表面的磨痕形貌和組織結構,并分析磨痕的化學成分。

     

      二、實驗結果與討論

     

      1.巴氏合金的磨損率

     

      采用失重法計算了磨損率,巴氏合金在不同溫度下的磨損率??煽闖?,當溫度為室溫時,磨損率最高;當溫度升高至200℃,磨損率降低。隨溫度增加至400℃,巴氏合金的磨損率進一步降低??杉?,巴氏合金的磨損率隨溫度的增加而降低,這是因為一方面隨溫度升高,巴氏合金材料軟化,其塑性變形能力得到增強,且由于高溫下巴氏合金的磨屑較軟,對磨損接觸面起到了潤滑作用,使得摩擦力減小,從而降低了巴氏合金的磨損率;另一方面,對磨材料sic的耐磨性隨溫度的升高可能降低,從而也將導致巴氏合金的磨損率隨溫度升高而降低。

     

      2.巴氏合金摩擦系數

     

      摩擦系數隨磨損時間的關系變化所示??芍?,在磨損開始到10-30min的時間內,摩擦系數呈逐漸上升趨勢,之后趨于平穩,這說明巴氏合金存在預磨期。預磨期的存在是由磨損接觸面粗糙度的變化引起的,在摩擦初始階段,對磨面的粗糙度較小,摩擦力較小,因而摩擦系數也較小;隨著磨損的進行,對磨面的粗糙度逐漸增大,摩擦力也逐漸增大,巴氏合金摩擦系數隨之增大。經過預磨期后,巴氏合金對磨面的粗糙度趨于穩定,因此磨損進入穩定階段。值得注意的是,在200、400℃下磨損時,摩擦系數隨時間的變化存在明顯的波動,且這種波動隨溫度的增加而增強,這可能是因為對磨材料與巴氏合金之間在高溫下的粘著所導致的。

     

      周口環宇金屬科技有限公司采用sic球作為對磨材料,研究了在不同溫度下巴氏合金的摩擦磨損性及磨損表面的組織變化。結果表明:巴氏合金的磨損率隨溫度的升高而降低;平均摩擦系數在200℃內變化不明顯,但當溫度增加至400℃時,平均摩擦系數明顯增加,且在高溫下,摩擦系數隨時間的變化存在明顯的波動;隨溫度升高,巴氏合金的磨損機理從以犁削磨損為主逐漸向以粘著磨損和氧化磨損為主轉變。

     

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