图书馆-报告库-中国机械工程学会表面工程分会

Oral Presentation金属材料的宽温域摩擦学性能研究

编号：131 访问权限：Participants Only 更新：2020-12-09 13:16:04 浏览：1102次收藏取消收藏

2020-11-15 11:40

15min

[G] 分会场六：摩擦学表面工程论坛A [L1A] 摩擦学表面工程论坛-1-11月15日上午

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摘要

从室温到高温苛刻工况下，金属材料的摩擦磨损变化规律及其摩擦表界面微观结构演变过程的研究，尚不深入系统。采用高温球-盘摩擦磨损试验机，Si₃N₄作为摩擦配副，测试了铁基材料(40CrNiMoA钢)和镍基材料(Inconel 718合金)在宽温域（RT~800^oC）内摩擦学性能。研究结果显示，两种金属材料的摩擦系数均随温度升高逐渐降低；随着温度升高，铁基合金磨损量逐渐增大，而镍基合金磨损随温度升高呈降低趋势。通过摩擦表界面化学组分及其微观结构分析阐明了两种金属宽温域摩擦学特性与热力耦合作用下滑动表界面化学成分转移和界面结构自调控密切相关。特别是摩擦过程中摩擦表面生成了具有自适应润滑能力的氧化物复合膜，与高温密切相关。为了更好地阐明金属材料力学性能和温度对其摩擦磨损的影响，进一步对400和600^oC工况下40CrNiMoA钢的摩擦磨损行为进行了研究，摩擦配副跑合周期长短和温度有关联。通过对40CrNiMoA钢试样和对偶球测量的磨损率随时间变化曲线进行拟合，发现磨损率与温度及其磨损机制的转变有关，即在600^oC下40CrNiMoA钢磨损率受温度影响更明显，在400^oC时40CrNiMoA钢磨损率主要与机械磨损机制有关。通过40CrNiMoA钢试样磨痕截面和磨损表面纳米力学性能分析，阐明了接触表面的摩擦诱导机械混合层和亚表面塑性变形层随时间的变化规律。