Page 27 - 《摩擦学学报》2021年第1期
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24 摩 擦 学 学 报 第 41 卷
(a) (b)
20 μm 2 μm
Compressive strength 80 MPa
(c) (d)
20 μm 2 μm
Compressive strength 150 MPa
(e) (f)
20 μm 2 μm
Compressive strength 200 MPa
Fig. 10 Wear surface micromorphology of DB1 steel under different compressive strength rocks (load 800 N)
图 10 DB1钢与不同抗压强度岩石磨损后的表面形貌(载荷800 N)
貌. 从图10(c~d)可以看出，以中等抗压强度的2号岩石 随着磨损时间增加，磨损表面积累的自由二氧化硅磨
(150 MPa)为摩擦副时，DB1磨损表面整体较为平整， 粒越来越多，不被岩石基体约束的磨粒对DB1钢表面
局部位置存在细长划痕，磨粒在DB1表面的刮削入深 造成方向不一的磨痕，并且加剧了材料的磨损消耗.
度沿磨损方向由浅入深，最后磨粒嵌入DB1钢内部或 高硬度岩石表面坚硬矿物的比例较高，耐磨性较强，
者在压力和摩擦力作用下发生粉碎. 从图10(a，b，e，f) 造成了刀圈磨损量的增加.
可以看出，以较低抗压强度岩石(80 MPa)和较高抗压 由此看来，研制新型TBM刀圈材料时不仅要关注
强度岩石(200 MPa)为摩擦副时，DB1磨损表面均出现 刀圈对同一抗压强度岩石的耐磨性能，还要关注刀圈
大量的犁沟及剥落坑，并且犁沟较深且方向杂乱. 这 对不同抗压强度岩石的磨损性能，只有建立刀圈与特
是由于岩石抗压强度较低时，岩石表面磨损较快，岩 定岩石的良好匹配性，才能以较低的刀圈材料成本达
石中二氧化硅磨粒在磨损面间的凸显频率较高，并且 到较好破岩效果.
