Page 97 - 摩擦学学报2025年第10期

1494 摩擦学学报（中英文） 第 45 卷

Z/μm Z/μm Z/μm
(a) 292 μm 2 0.2 (b) 0.20
1 0.0 0.10
0 0 −0.2
200 800 −1 300 0 0.00
400 600 −2 400 500 −0.4 200 600 800 −0.10
600 200 400 X/μm −3 Y/μm 400 X/μm −0.6 400 400
Y/μm
100 μm 800 0 −4 500 300 −0.8 10 μm Y/μm 600 800 0 200 X/μm −0.20
−5
−1.0
−0.30
Z/μm Z/μm Z/μm
(c) 483 μm 1.6 0.4 (d) 0.3
0.8 0.0 0.2
0 0.0 200
200 800 300 600 −0.4 0 0.1
400 600 −0.8 400 500 −0.8 200 600 800 0.0
400
600 200 400 X/μm −1.6 Y/μm 500 400 X/μm Y/μm 400
Y/μm
100 μm 800 0 −2.4 600 200 300 −1.2 10 μm 600 800 200 X/μm −0.1
−1.6 0
Z/μm Z/μm Z/μm
(e) 405 μm 1.2 0.4 (f) 0.2
0.6 0.2 0.1
0.0
0 0.0 −0.2
200 800 −0.6 300 600 −0.4 0 0.0
400 600 −1.2 400 500 −0.6 200 600 800
600 200 400 X/μm Y/μm 500 400 X/μm −0.8 400 400 −0.1
Y/μm
100 μm 800 0 −1.8 600 300 −1.0 10 μm Y/μm 600 800 0 200 X/μm −0.2
−2.4
−1.2
(g) 353 μm 1.2 Z/μm 0.6 Z/μm (h) 0.2 Z/μm
0.6 0.4 0.1
0 0.0 0.2
0.0
200 800 300 600 −0.2 0 0.0
400 600 −0.6 400 500 −0.4 200 600 800
600 400 X/μm −1.2 Y/μm 500 400 −0.6 400 400 −0.1
Y/μm
100 μm 800 0 200 600 300 X/μm −0.8 10 μm Y/μm 600 200 X/μm −0.2
−1.8
−1.0 800 0
Z/μm Z/μm Z/μm
(i) 420 μm 1.2 0.6 (j) 0.2
0.4
0.6 0.2 0.1
0 0.0 0.0
200 800 200 300 600 −0.2 0 0.0
400 600 −0.6 400 500 −0.4 200 600 800 −0.1
600 400 X/μm −1.2 Y/μm 500 400 −0.6 400 400 −0.2
Y/μm
100 μm 800 0 200 −1.8 300 X/μm −0.8 10 μm Y/μm 600 200 X/μm −0.3
−2.4 −1.0 800 0
Z/μm Z/μm Z/μm
(k) 492 μm 1.6 0.4 (l) 0.2
0.8 0.0 0.1
0 0.0 200 −0.4 0 0.0
200 800 300 600 −0.8 200
400 600 −0.6 400 500 −1.2 400 600 800 −0.1
600 200 400 X/μm −1.2 Y/μm 500 300 400 −0.6 Y/μm 600 400 −0.2
Y/μm
100 μm 800 0 −2.4 600 200 X/μm −0.8 10 μm 200 X/μm
−2.2 800 0 −0.3
Z/μm Z/μm Z/μm
(m) 486 μm 1.2 0.2 (n) 0.4
0.6 0.0 0.2
0 0.0 200 −0.2 0.0
200 800 −0.6 300 600 −0.4 0
400 600 −1.2 400 500 −0.6 200 600 800 −0.2
600 400 X/μm −1.8 Y/μm 500 300 400 −0.8 400 400
Y/μm
100 μm 800 0 200 −2.4 600 200 X/μm −1.0 10 μm Y/μm 600 200 X/μm −0.4
−3.0 −1.2 800 0
Fig. 4 Photos of optical micrographs and 3D morphologies of 3J1 ball (a, c, e, g, i, k, m) paired with G95Cr18 (b, d, f, h, j, l, n)
discs with different velocity: (a~b) 10 mm/s; (c~d) 20 mm/s; (e~f) 30 mm/s; (g~h) 40 mm/s;
(i~j) 50 mm/s; (k~l) 75 mm/s; (m~n) 100 mm/s
图 4 不同速度下3J1球(a, c, e, g, i, k, m)与G95Cr18(b, d, f, h, j, l, n)盘配副的光镜及白光图照片：(a~b) 10 mm/s，
(c~d) 20 mm/s，(e~f) 30 mm/s，(g~h) 40 mm/s，(i~j) 50 mm/s，(k~l) 75 mm/s，(m~n) 100 mm/s
从光学显微镜结果可知，随着速度的增加，3J1的磨 新的摩擦反应膜，此时的摩擦系数最小，而磨斑变大.
斑直径从292 μm (10 mm/s)增加至483 μm (20 mm/s)， G95Cr18盘呈现出与3J1类似的结果，速度超过20 mm/s
再降低至353 μm (40 mm/s)，最后再增加至约490 μm 时，磨痕宽度约为250 μm，且在40 mm/s时出现与3J1
(75 100 mm/s). 同时，观察出磨斑的颜色呈现出明暗 表面类似的黑色磨斑.
2种颜色，40 mm/s时的磨斑颜色最深，而75 mm/s时的 为表征磨斑区域的磨损情况，对其进行三维形貌
磨斑颜色最浅. 可能原因是在40 mm/s时的磨损区域 观察，结果如图4所示，具体数值列于表2中，并通过三
生成1层完整的碳膜，此时的摩擦系数降低较为明显， 维白光数据，可计算出此时3J1球与G95Cr18盘的磨损
磨斑变小. 随着速度的增加，此层碳膜逐渐消耗，生成 率，结果如图5所示. 对于3J1球来说，40 mm/s时的磨