Page 77 - 《摩擦学学报》2020年第6期

760 摩 擦
值下，405 SS发生了转移，即发生了黏着磨损，此结果
与图5一致.
2.4 剖面分析
图7所示为不同位移幅值下690合金管的剖面分
析结果. 在部分滑移区，尽管可以观察到少量的磨损
坑，但磨损表面还保证了相对的完整性，相对于其他
工况下，损伤最为轻微；位移为30 μm时，出现了深度
接近15 μm的磨损坑，磨坑边缘与表明角度大约为
30度，且磨损坑中有堆积的磨屑；位移为80 μm时，磨
痕表面观察到磨屑层覆盖于磨屑表面；位移为200 μm
时，磨损坑的宽度最大接近90 μm，且磨损坑边缘可以
观察到有裂纹存在，裂纹深度接近4 μm，扩展方向沿
平行于表面方向，推测为剥层裂纹.
2.5 磨损体积分析
图8为690合金管的微动磨损体积和磨损率. 由测
量数据可知，随着位移幅值的增大，磨损体积和磨损
率均随之增大. 位移从15 μm增至30 μm，磨损体积增
大了约3倍，磨损率增长了约0.000 7；位移从80 μm增
至200 μm时，磨损体积增大了3倍，磨损率增长了约
0.048；而当位移从30 μm增至80 μm时，磨损率体积增
大到约14倍，磨损率增大到约5.5倍. 对比磨损率和磨
损体积的变化趋势可知，位移从30 μm增大到80 μm
时，690合金管的微动磨损量发生了显著的变化. 结合
微动运行工况可知，部分滑移区的磨损量最小且磨损
率最低，是微动磨损损伤最轻微的区域，而完全滑移
区磨损体积和磨损率最高，是磨损最严重的区域，由
混合区向完全滑移区过渡的过程中，微动磨损出现了
明显加剧的情况.
0.019 7
Wear volume
6 Wear rate
Wear volume ×10 7 /μm 3 4
0.015 9
2
0.002 9
0.002 2 2.03×10 7
5.3×10 5 1.43×10 6
15 30 80
Displacement/μm
Fig. 8 Wear volume and wear rate of 690 alloy tube
图 8 690合金管微动磨损体积和磨损率
3 结论
a.随着位移的增大，690合金管/405不锈钢管的运
学 学 报 第 40 卷
行状态由部分滑移区向混合区和完全滑移区转变；磨
损体积和磨损率增加.
b.当微动运行于部分滑移时，稳定阶段的摩擦系
数最小，而混合区和完全滑移区的却基本相同.
c.当微动运行于部分滑移区时，690合金管主要的
磨损机制为黏着磨损和剥层；当微动处于混合区时，
690合金管主要的磨损机制为剥层；而当微动为完全
滑移区时，690合金管主要的磨损机制为剥层和磨粒
磨损.
参 考 文 献
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