Page 53 - 《摩擦学学报》2020年第3期

第 3 期 米雪, 等: 690合金传热管在不同摩擦副条件下的微动磨损性能研究 319

当690合金和06Cr13配副时，主要的磨损机制是磨粒 磨损轻微，磨损深度在3~5 μm左右，位移的增加并未

磨损、黏着磨损和剥层. 明显改变磨损深度；当D=100 μm，T=90 ℃时，磨损深
2.4 磨痕形貌分析 度最大，磨损深度大于11 μm. 图9(b)中有1个区域磨损

由图9可知，当配副材料为405不锈钢时，690合金 深度大于12 μm，该样品在试验过程中接触均匀，导致
的磨损相对严重，磨损深度和磨痕宽度较大. 当D= 局部区域磨损深度过大可能由于该样品此处材料的
100 μm，随着温度的增加，磨痕的深度增加. 室温时， 缺陷.

μm μm
10.980 6.963

−4.058 −12.884
(a) D=20 μm, RT (b) D=100 μm, RT

μm μm
12.491 2.297

−11.422 −3.729
(c) D=100 μm, T=90 ℃ (d) D=20 μm, RT

μm μm
6.987 16.503

−3.985 −11.727
(e) D=100 μm, RT (f) D=100 μm, T=90 ℃

Fig. 9 The 3D-profile micrographs of the fretting tube scars，(a)、(b)and(c)- 690 alloy/405 SS，(d)、(e)and(f)- 690 alloy/06Cr13
图 9 690合金的三维形貌图，(a)、(b)和(c)的配副材料为405不锈钢，(d)、(e)和(f)的配副材料为06Cr13

图10所示为与不同材料配副的690合金的沿微动
4 Wear debris
方向的二维轮廓图，选取的位置为图9中磨痕的中心
位置. 由图10可知，室温时，690合金的磨损深度较小， 0
低于2 μm. 当D=100 μm，T=90 ℃时，当配副材料为 −4
06Cr13时，690合金的磨痕边界区域高于基准面，这可 Depth/μm 405SS/20 μm/RT
能是磨屑堆积导致，此结果与图4和图5的扫描电镜结 −8 405SS/100 μm/RT
405SS/100 μm/90 ℃
果相符；当配副材料为405不锈钢时，690合金的磨损 −12 06Cr13/20 μm/RT
06Cr13/100 μm/RT
深度大于10 μm，且690合金的磨损比与06Cr13配副 −16 06Cr13/100 μm/90 ℃
严重. −0.6 −0.4 −0.2 0.0 0.2 0.4 0.6
Motion direction/mm
2.5 剖面分析
Fig. 10 The profile of the fretting tube scars，along with the
综上所示，当T=90 ℃、D=100 μm时，690合金的磨 fretting direction
损较为严重. 因此，选取T=90 ℃、D=100 μm工况下的 图 10 690合金沿微动方向的二维轮廓图
样品由沿微动方向剖开，用树脂镶嵌后，经砂纸研磨、
抛光后在扫描电镜下观察其剖面形貌. 当配副材料为 知，690合金的剖面未观察到裂纹和磨屑层，在690合
06Cr13时，690合金的剖面形貌如图11所示. 由图11可 金的剖面能观察到“U”型凹坑，这可能是由于剥层导