一种船用低温钢板在干态室温下的往复摩擦特性研究

作     者：王东胜 王士月 孙士斌 常雪婷 尹衍升 WANG Dong-sheng;WANG Shi-yue;SUN Shi-bin;CHANG Xue-ting;YIN Yan-sheng

作者机构：上海海事大学海洋科学与工程学院上海201306 上海海事大学物流工程学院上海201306 

出 版 物：《表面技术》 (Surface Technology)

年 卷 期：2017年第46卷第8期

页      面：120-127页

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：国家重点研发计划资助(2016YFB0300700 2016YFB0300704)~~ 

主　　题：船用低温钢板 摩擦磨损 交变载荷 磨损机制 干摩擦 往复摩擦 

摘      要：目的研究新型船用低温钢板的摩擦磨损性能。方法采用UMT-2型多功能摩擦磨损实验机,测试了船用低温钢板在室温干态环境、不同载荷(10、20、30 N)、不同频率(2、5 Hz)下的往复摩擦试验行为。采用光学显微镜(OM)、扫描电子显微镜(SEM)分析了船用低温钢板的磨痕表面形貌,用光学轮廓仪分析了磨损表面轮廓,用EDS对试样磨损表面进行了成分分析。结果随着试验法向载荷从10 N增加到30 N时,船用低温钢板的摩擦系数从0.51逐渐增加到0.63,磨损率先增加后降低,再逐渐增加。在相同载荷下,摩擦系数随着往复频率的提高而降低。载荷为30 N时,往复频率为5 Hz,摩擦2 h后,磨损断面轮廓宽度和深度分别为750μm和3871 nm。接触面从磨粒磨损转向疲劳磨损,接触面出现氧化层、表面硬化层和转移层。结论载荷较低时,船用低温钢磨损主要为氧化磨损和疲劳磨损;载荷增大时,接触面磨损出现疲劳磨损。同等载荷下,摩擦系数会随着移动速度的提高有所下降,接触面在摩擦热作用下形成的金属膜有助于降低表面粗糙度,减小摩擦系数。