团球共晶体增强奥氏体钢基自生复合材料的干摩擦磨损-摩擦学学报.PDF

第 23 卷　第 2 期 摩 擦 学 学 报 23, 　 2 V o l N o 2003 年 3 月 TR IBOL O GY M arch , 2003 团球共晶体增强奥氏体钢基自生复合材料 的干摩擦磨损行为研究 1 1 2 1 梁高飞 , 许振明 , 姜启川 , 李建国 ( 1. 上海交通大学 材料科学与工程学院, 上海　200030; 2. 吉林大学 材料学院, 吉林 长春　130025) 摘要: 利用M PX 2000 型主轴盘销式摩擦磨损试验机和扫描电子显微镜研究了团球状共晶体增强奥氏体钢基 自生 复合材料(EAM C ) 的干摩擦磨损行为. 结果表明, 根据 EAM C 的磨损量随载荷变化的关系, 可以将其磨损划分为轻微 磨损、严重磨损的过渡阶段和严重磨损等 3 个阶段, 前 2 个阶段的磨损机制主要为磨粒磨损, 而第三阶段的磨损机制 为氧化磨损. 同基体合金奥氏体中锰钢相比, 在中、低载荷下, 由于硬质相团球状 + ( , ) 共晶体强化高韧性 F e M n 3C 奥氏体基体具有基体和增强相的双重特性并发生二者的强韧性耦合, 因此 EAM C 的抗磨性能优于基体合金; 在高载 荷下, 剥落的共晶体使磨损表面产生局部变形, 降低氧化激活能, 使得 EAM C 的耐磨性降低. 团球共晶体增强相可以 有效减小试盘和试销的热量线扩散长度, 增大摩擦热的散失空间, 从而降低摩擦表面温度; 此外, 团球共晶体有利于 EAM C 在较高温度下依然保持室温时的强度, 故 EAM C 发生严重磨损的外载荷高于基体合金奥氏体中锰钢. 关键词: 团球共晶体; 自生复合材料; 耐磨性 中图分类号: T G 142. 22 文献标识码: A 文章编号: (2003) 020 11204 　　20 世纪 70 年代初, 金属基复合材料已广泛用于 0. 038% P , 0. 025% S, 0. 025% O. 通过磨光 航空航天和汽车等领域, 其耐磨性研究受到了广泛关 加工获得尺寸为 10 mm ×10 mm ×55 mm 的无缺 口 [ 1～ 8 ] 冲击试样, 利用 1 3 型冲击韧性测量仪测量其冲 注 . 然而在干摩擦工况下, 复合材料的摩擦磨损 S I C 过程较为复杂, 影响因素较多, 不同研究者报道的结 击 韧 性, 分 别 利 用 W PM 型 布 络 维 硬 度 计 和 [ 1 ] 1000 型显微硬度计测量试样的宏观硬度( ) 果往往存在较大差异 . 因此有必要结合具体工况条 HXD H B 件分析复合材料的磨损行为和耐磨机