Page 64 - 《摩擦学学报》2020年第4期

474 摩 擦 学 学 报 第 40 卷

ZCuPb 20 Sn 5 ZCuPb 20 Sn 5 ZCuPb 20 Sn 5 ZCuPb 20 Sn 5
Oil film Oil film Lead film
45# steel 45# steel 45# steel 45# steel
239 MPa·m/s
Oil + little lead film
lubrication stage Oil + lead film
Friction coefficient Oil lubrication stage lubrication stage Lead lubrication stage

17 MPa·m/s
PV value

Fig. 9 Wear mechanism diagram of ZCuPb 20 Sn 5 alloy
图 9 ZCuPb 20 Sn 5 合金磨损机理图

(a)

B C

50 μm

20
18 (b) w(O): 2.50% 19.8 (c) Cu w(O): 3.30%
w(P): 0.03% w(P): 0.03%
16 17.6
w(Pb): 7.64% 15.4 w(Pb): 10.52%
14
w(Sn): 3.08%
Intensity/a.u. 12 8 w(Fe): 76.21% Intensity/a.u. 13.2 Cu w(Fe): 24.13%
w(Sn): 5.20%
w(Ni): 1.51%
w(Ni): 1.10%
11.0
10
w(Cu): 55.88%
w(Cu): 4.96%
8.8
w(Zn): 1.59%
Ni
6
O Cu Pb w(Zn): 2.37% 6.6 O Ni Pb Fe
4 Fe Sn Sn Fe Ni 4.4 Sn
Zn Pb Pb Fe Zn Sn Pb Pb
2 Sn P Sn Ni Cu Zn Pb 2.2 Sn P Sn Fe Ni Ni Cu
P Cu Zn Pb Pb P Zn Zn Pb Pb Pb
0 0.0
0.0 1.3 2.6 3.9 5.2 6.5 7.8 9.1 10.4 11.7 13.0 0.0 1.3 2.6 3.9 5.2 6.5 7.8 9.1 10.4 11.7 13.0
Binding energy/eV Binding energy/eV

Fig. 10 (a)The surface morphology of 45 steel ring at 350 N，4.82 m/s，(b) EDS spectrum of B，(c) EDS spectrum of C
图 10 (a)350 N，4.820 m/s，45钢盘表面形貌的SEM照片 (b)B处EDS，(c)C处EDS
增大，摩擦系数先减小后增大，当线速度增至3.610 m/s 4.820 m/s范围内磨损率增加幅度较大，增幅最大为
以后，摩擦系数增幅较大. 载荷50 N、转速2.410 m/s 106%；
时，摩擦系数最小，平均摩擦系数为0.063. 载荷250 N、 c. ZCuPb Sn 合金销随PV值的增加，摩擦系数和磨
5
20
线速度3.610 m/s时，摩擦系数为0.070，相对较小. 损率连续3次呈增-减的波动趋势，最小PV值17 MPa·m/s
−7
3
b. 随着转速(载荷)的增加，ZCuPb Sn 合金销磨 时，得到0.063的最小摩擦系数以及1.516 ×10 mm /(N·m)
20
5
损率增加，载荷(转速)越大，增幅越大；载荷为50 N时， 的最小磨损率；PV值为126 MPa·m/s时，摩擦系数和磨
3
−7
可得到1.516 ×10 mm /(N·m)的最小磨损率. 在载荷小 损率再次达到最低值，摩擦系数为0.070，磨损率为
−7
3
于250 N、转速在2.410~3.610 m/s范围内，磨损率增加 2.972 ×10 mm /(N·m)；在最大PV值219 MPa·m/s条件
幅度较小，增幅为22%~65%；超过250 N，并且在3.610~ 下，摩擦系数与磨损率也达到最大，此时，摩擦系数平