Page 74 - 《摩擦学学报》2020年第6期

第 6 期 唐攀, 等: 位移幅值对690合金管/405不锈钢块切向微动磨损特性的影响 757

40 N=1 000th N=2 000th N=5 000th
20
0
−20
−40

40 N=9 000th N=10 000th N=20 000th
Frction force/N −20 0
20

−40
40 N=50 000th N=80 000th N=100 000th
20
0
−20
−40

−100 −50 0 50 100 −100 −50 0 50 100 −100 −50 0 50 100
Displacement/μm
(c) D=80 μm

Fig. 2 Ft-D curves under different displacements
图 2 不同位移幅值下Ft-D曲线

完整地反应690合金管微动磨损运行状态，特选取9个 经历上升阶段后又出现了下降和上升阶段，最后才进
循环进行F -D作图. 当D=15 μm时，F -D曲线基本为直 入了稳定阶段. 进一步分析可以发现，部分滑移区进
t
t
线，表明微动状态于部分滑移. 当D=30 μm时，F -D曲 入稳定阶段所需要的循环次数最少，不到1 000个循
t
线出现了明显的椭圆和直线型交替过程，这表明微动 环，混合区次之，完全滑移区最多，超过10 000个循环.
区域为混合区. 当D=80 μm时，F -D曲线全为平行四边 混合区与完全滑移区稳定阶段的摩擦系数基本相等
t
形，表明微动状态为完全滑移；在约5 000次后，摩擦力 约为0.85，比部分滑移区稳定阶段的摩擦系数大0.3.
保持稳定. 这可能是由于部分滑移区接触面间的相对运动主要
[18]
如 图 3所 示 ， 部 分 滑 移 区 (D=15 μm)和 混 合 区 靠弹性变形来协调，切向摩擦力较小 .
(D=30 μm)的摩擦系数经历上升阶段后即进入稳定阶
段；而完全滑移区(D=80 μm和D=200 μm)的摩擦系数
15 μm
1.2
1 mm

0.9
Friction coefficient 0.6 15 μm 30 μm 472 μm 1 mm
0.85
0.55
30 μm
0.3
80 μm 80 μm 727 μm 1 mm
200 μm
0.0
1 10 100 1 000 10 000 100 000 200 μm
Cycles 1 mm

Fig. 3 Friction coefficient curves under different Fig. 4 SEM micrographs of worn 690 alloy tube under
displacements different displacement
图 3 不同位移幅值下摩擦系数曲线 图 4 不同位移幅值下690合金磨痕表面扫描电镜照片