Page 156 - 《摩擦学学报》2020年第6期

高温摩擦磨损

在航空、航天等高新技术产业以及能源、汽车、 温条件下的摩擦性能和耐磨强度进行定量的评价。
冶金、化工、材料加工等传统工业领域中，高温环
境下工作的机械设备及其零部件的磨损失效问题愈
来愈突出。例如，航空发动机的气体箔片轴承、汽
车发动机排气阀门与阀座、活塞环与缸套等在高温
腐蚀环境下因磨损失效；轧钢工艺中高温钢坯与轧
辊的相对运动造成轧辊的磨损失效；无缝钢管穿孔
接触形式 试验曲线
机导板以高温磨损为主要失效形式。因此，深入认
识高温摩擦磨损机制，采用高温润滑技术控制摩擦 MRT-HT1000 往复/旋转高温摩擦磨损试验仪在
磨损，对提高机械设备及其部件的使用寿命、稳定 MS-HT1000 高温摩擦磨损试验试仪基础上增加了
性和可靠性具有重要意义。 往复运动形式的摩擦试验功能。实现在一台仪器上，
在高温摩擦条件下，材料摩擦表面发生氧化、 高温环境下，既能进行往复运动的摩擦试验又能进 9 |
熔化、相变及元素扩散等组织结构和成分的变化， 行旋转运动的摩擦试验，使摩擦形式多样化，能满
导致摩擦表面物理、化学以及力学性能的变化，影 足更多模拟工况下的试验。
响其摩擦性能。
MS-HT1000 高温摩擦磨损试验试仪运用球-盘 部分参数
之间摩擦原理及程序温度控制系统技术，通过砝码 试验载荷 50N 期 | 仪器介绍 | 彩页
加载机构将负荷加至球上，作用于试样表面，同时 温度 1000 ℃
试样固定在高温环境下的测试平台上，并以一定的 转速 1000r/min
速度旋转，使球摩擦涂层表面。通过传感器获取摩 往复频率 0.05~20Hz
擦时的摩擦力信号，经放大处理，输入计算机经 A/D 6
升温速率 10℃/min
转换将摩擦力信号通过运算得到摩擦系数曲线及温
MRT-HT1000 往复/旋转高温摩擦磨损试验仪 年 第
度设定曲线。
高温摩擦磨损是一种极为复杂的失效形式，快
速的表面氧化、表面力学性能的降低以及温度和摩
擦导致的界面间黏着加剧了高温磨损的严重性。在
该研究中有以下几个难题：
1）在高温工作条件下，摩擦表面生成的氧化物 | 摩擦学学报 2020
将参与摩擦磨损过程；
2）随环境温度升高，氧化速率将显著提高，氧
化磨屑的数量以及氧化膜的厚度急剧增加；
3）一些金属高温摩擦表面会形成耐磨压实的
氧化物釉质层，并且随温度升高，形成釉质层所需
MS-HT1000 高温摩擦磨损试验试仪 要的时间缩短；
通过摩擦系数曲线的变化和温度设定曲线得到 4）摩擦表面生成的氧化物之间会发生固相反
在高温环境下材料或薄摸的摩擦性能和耐磨强度， 应，形成更加复杂的复合氧化物，即摩擦表面化学
即在特定载荷下，经过多长时间（多长距离）摩擦 反应；
系数会发生变化，此时薄膜被磨损并通过称重法得 5）在高温磨损中，环境温度会导致材料表面力
到材料表面磨损量。从而对对材料表面及薄膜在高 学性能变化。

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