Page 73 - 《摩擦学学报》2021年第3期

362 摩 擦 学 学 报 第 41 卷

损形貌，TiC与磨料间的交互作用可做以下推测. 如图10 外，煤粉硬度低且为层片状结构，所以在切向力的作
所示，在法向载荷的作用下，煤和石英砂均被压入材 用下，少量煤粉被TiC硬质相切削，使得余下的煤粉能
料，但由于煤粉的莫氏硬度约为4远小于石英砂(莫氏 够越过TiC，所以纯煤环境下，TiC两侧为连续的犁沟，

硬度约为7)，所以在相同载荷的作用下，煤粉颗粒的 如图9(a)所示. 而石英砂颗粒由于压入的深度较深，
压入深度小于石英砂. 在切向力的作用下，煤粉和石 TiC对其阻力较大. 此外，石英砂的硬度较高且为块状
英砂均对材料产生犁削作用. 当嵌入磨料遇到TiC时， 结构，石英砂不容易破碎，导致石英砂停在TiC前面，
由于煤粉颗粒压入的深度浅，因此所受的阻力小. 此 所以在纯煤粉掺杂40%(质量分数)石英砂环境下，大

(a) (b)

Furrow
TiC
Furrow

10 µm 10 µm

(c) (d)

The direction of movement
Furrow
TiC
Furrow

10 µm 10 µm

Fig. 9 SEM micrographs of worn surface of the experimental steel(a)Ti60，(b)JFE400in a short time the pure coal powder
environment and(c)Ti60、(d)JFE400 in a short time the pure coal powder doped with 40% quartz sand environment
图 9 试验钢(a)Ti60、(b)JFE400在短时间纯煤环境下和(c)Ti60、(d)JFE400在短时间含40%(质量分数)
石英砂煤粉环境下的磨损形貌

P
P P F
F P
F
Interaction
between TiC and
coal powder
P P F P F P F

Interaction
between TiC and
quartz sand
P: Normal pressure F: Tangential force

Coal powder abrasive Ouartz sand abrasive TiC

Fig. 10 Schematic diagram of wear resistance mechanism of TiC reinforced martensitic steel
图 10 TiC增强马氏体钢耐磨性机理示意图