Page 95 - 《摩擦学学报》2020年第3期

第 3 期 王军锋, 等: 基于载荷谱的凸轮机构关键摩擦副优化研究 361

80
Point1
70 Point2 65.2 55.2 64.7
Point1 60 Point3
50
Weight/% 40

Point2 30 18.7
20 15.7 15.5

Point3 10 5.8 7.3 7.1 4.4 3.9 0.9 0.0 0.1 10.4 6.8 5.9 6.6 0.0 1.5 0.0
50 μm 0 C O Al Cr Fe Ni Cu
Element
(a) Wear morphology of 07Cr17Ni7Al from group A1 (b) Element weight percentage of the marks in fig.10 (a)

100
90 81.9 Point4
Point5
80
Point4
70
60
Weight/% 50 39.2 42.6
40
30
Point5
20 10.1
10 5.5 5.2 2.0 8.5 2.7 0.9 0.5 0.3 0.6
0 0.0 0.0 0.0
50 μm C O Cr Fe Ni Ti Si Mn
Element
(c) Wear morphology of 40Cr13 from group A2 (d) Element weight percentage of the marks in fig.10 (b)

100
90 Point6
Point7
80 78.9
70
Weight/% 50
Point6 60 53.8
40
Point7 30 39.9
20 13.1
10 7.6 5.2 0.0 7.8 0.5 0.3
50 μm 0 C O Cr Fe Si
Element
(e) Wear morphology of 40Cr13 from group A3 (f) Element weight percentage of the marks in fig.10 (e)

Fig. 10 Wear morphology and element weight of the roller shaft
图 10 滚子轴磨损形貌和成分

轴出现平滑的刮擦磨痕形貌(Point1处)和氧化磨粒堆 附着物(Point5处)，剪切刮痕处的成分接近滚子轴本身
积(Point2处)，且平滑刮擦处的成分接近滚子轴本身材 材料40Cr13，说明此处滚子轴材料被擦伤，黑色附着
料07Cr17Ni7Al，所以此处发生磨粒磨损;氧化磨粒堆 物含有较多的O，并出现Ni，说明Point5处含有滚子材
积 处 含 有 较 多 O和 Cu， 说 明 此 处 含 有 滚 子 材 料 料1Cr18Ni9Ti的氧化物. 滚子轴材料比滚子材料硬，
022Cr12Ni9Cu2NbTi的氧化物. A1的滚子轴与滚子按 但是韧性比滚子材料低，滚子轴材料同时发生擦伤和
照与实际工作情况相同的载荷、滑动速度和行程滑动 黏着，摩擦系数较大，滚子轴磨损量也较大.
时主要发生磨粒磨损和较轻的氧化黏着. 据图10(e~f)的A3组滚子轴材料的SEM和EDS表
据图10(c~d)所示的A2的试验的滚子轴材料40Cr13 征可知，与90Cr18MoV相对滑动时，40Cr13表面出现
的SEM和EDS表征可知，在与1Cr18Ni9Ti滑动之后， 大量的擦伤(Point 6处)和局部的黑色区域(Point 7处)，
40Cr13的表面出现剪切刮痕(Point4处)和粗糙的黑色 擦伤处为滚子轴本身材料，黑色区域含有较多O，不含