Page 25 - 《摩擦学学报》2021年第1期
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22 摩 擦 学 学 报 第 41 卷
(a) (b)
Wrinkle
Peeling pit
Furrows
20 μm 2 μm
H13 steel
(c) (d)
Primary
Silica
carbide
Primary carbide
20 μm 2 μm
DB1 steel
(e) (f)
Peeling pit
Primary carbide
20 μm 2 μm
DC53 steel
Fig. 6 Micromorphology of wear surface of three TBM cutter ring materials
图 6 三种TBM刀圈材料磨损表面微观形貌
相对磨损面起到很好的保护作用，在一定程度上阻止 寸较大的脱落坑；还有一些碳化物在磨损过程中由于
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了磨粒的嵌入和对磨损表面的刮削 . 由于碳化物硬 受力过大而发生脆断，导致其磨损截面略低于整体磨
度较高，韧性较低，在磨损过程中容易脆断或者与基 损表面.
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体结合面较小时容易被磨粒从基体中刨出 ，因此在 综合以上分析可知，影响TBM刀圈材料的磨损性
磨损表面表现留下剥落坑，如图6(f)这种箭头所示. 能的的因素主要有两个：其一，刀圈材料基体硬度，基
为了进一步验证DC53钢表面的剥落坑是由于碳 体硬度较高的材料能减小磨粒的嵌入深度，减轻磨粒
化物断裂或脱落所致，沿磨损表面垂直方向进行切割 对材料表面的刮削；其二，一次碳化物数量及尺寸，在
磨样，并用扫描电镜观察，如图7所示. 由图7可以看 一定范围内，随着一次碳化物尺寸及数量的增大，材
出，嵌入基体较浅的一次碳化物在磨损过程中确实存 料可以很好地抵制磨粒对材料表面的磨损，但是过多
在脱落现象，脱落后的一次碳化物在基体表面留下尺 的一次碳化物会导致材料韧性急剧降低，影响材料性
