2种高铬马氏体不锈钢与浸锑石墨配副的摩擦磨损行为研究

作     者：黄元宝 雷磊 宋立 郑靖 张尔卿 张车宁 

作者机构：西南交通大学机械工程学院摩擦学研究所 中广核工程有限公司 中密控股股份有限公司 

出 版 物：《摩擦学学报》 (Tribology)

年 卷 期：2025年

核心收录：

学科分类：08[工学] 080203[工学-机械设计及理论] 0802[工学-机械工程] 

基　　金：国家重点研发计划项目(2018YFB2000800)资助 

主　　题：机械密封 高铬马氏体不锈钢 摩擦磨损 细晶强化 碳化物 

摘      要：铬钢是常用密封环材料，不同牌号的铬钢表现出不同的机械性能。国内某石油化工泵采用未知牌号进口高铬马氏体不锈钢密封环，与浸锑石墨密封环配副，长期服役仍能保持良好的密封性能。为此，本论文中采用多功能摩擦磨损试验机，对比研究了2种国产高铬马氏体不锈钢9Cr18和9Cr18MoV与浸锑石墨配副的摩擦学行为，旨在为高性能铬钢密封环的国产化选材提供数据支撑。往复滑动磨损试验结果显示：与9Cr18相比，9Cr18MoV与进口Cr合金的摩擦磨损行为更为相近。销-盘式旋转磨损试验结果显示：在不同载荷、线速度和润滑工况下，9Cr18MoV表面摩擦系数、磨损以及接触界面温升均低于9Cr18，表现出优异的摩擦学性能，在高性能铬钢密封环材料领域极具应用潜力。9Cr18MoV优异的摩擦学性能与其微观结构和化学成分密切相关，微量Mo元素和V元素能够细化晶粒且促进大颗粒碳化物在晶界处析出，从而提高材料抵抗变形和破坏的能力，并降低硬质碳化物颗粒在摩擦磨损过程中脱落的风险，提高材料耐磨性。