脂润滑条件下PTFE/GCr15激光织构表面滑动摩擦性能研究

作     者：解玄 尹必峰 华希俊 王皓 朱翊航 许晟 朱伟 XIE Xuan;YIN Bi-feng;HUA Xi-jun;WANG Hao;ZHU Yi-hang;XU Sheng;ZHU Wei

作者机构：江苏大学汽车与交通工程学院江苏镇江212013 江苏大学机械工程学院江苏镇江212013 江苏希西维轴承有限公司江苏镇江212013 

出 版 物：《表面技术》 (Surface Technology)

年 卷 期：2019年第48卷第8期

页      面：77-82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：镇江市重大科技专项(ZD2018001) 镇江市高技术研究重点实验室(SS2018007) 扬州市科技成果转化项目(YZ2018125) 无锡市产业前瞻性与共性关键技术研发项目(WX18ⅡAG405)~~ 

主　　题：PTFE 表面织构 脂润滑 摩擦学性能 面积占有率 工况 

摘      要：目的研究PTFE薄膜与激光织构化GCr15轴承钢配副在脂润滑条件下的摩擦学性能,探究微织构面积占有率和工况参数对摩擦学行为的影响规律。方法采用二极管泵浦声光调QNd∶YAG激光器对下试样进行表面织构加工,在RtecMFT-5000多功能摩擦磨损试验机上进行往复摩擦学试验,其中上试样为粘结PTFE薄膜的圆柱销,下试样为进行激光织构化的GCr15轴承钢滑块。结果脂润滑介质下,PTFE与微织构表面耦合摩擦系数最低。在前期磨合阶段,不同微织构面积占有率的表面摩擦系数均有小幅度上升;试验中期,不同微织构面积占有率的表面摩擦系数区分度逐渐变大。当微织构面积占有率由10%上升为40%时,摩擦系数先减小后增大,且微织构面积占有率为20%时,表面摩擦系数最小,仅为0.032。脂润滑条件下,三种不同微织构面积占有率的试样随着载荷由20N增加至100N时,摩擦系数均出现下降趋势,且趋势逐渐趋缓。在低频率阶段的摩擦系数较大,高频率阶段摩擦系数较小。结论脂润滑条件下,PTFE与微织构耦合是一种有效的复合减摩手段。随着织构面积占有率的提升,表面摩擦系数先减小后增大,随着载荷的增大,表面摩擦系数迅速下降;随着往复运动频率的增大,表面摩擦系数先上升再缓慢下降。当面积占有率为20%时,能获得较好的摩擦润滑性能。