Page 15 - 摩擦学学报2025年第8期

第 45 卷 第 8 期 摩擦学学报（中英文） Vol 45 No 8
2025 年 8 月 Tribology Aug, 2025

DOI: 10.16078/j.tribology.2024131 CSTR: 32261.14.j.tribology.2024131
黄元宝, 雷磊, 宋立, 郑靖, 张尔卿, 张车宁. 2种高铬马氏体不锈钢与浸锑石墨配副的摩擦磨损行为研究[J]. 摩擦学学报（中英
文）, 2025, 45(8): 1113−1127. HUANG Yuanbao, LEI Lei, SONG Li, ZHENG Jing, ZHANG Erqing, ZHANG Chening. Friction
and Wear Performance of Two High-Chromium Martensitic Stainless Steel Paired with Antimony Impregnated Graphite[J].
Tribology, 2025, 45(8): 1113−1127.

2种高铬马氏体不锈钢与浸锑石墨配副的

摩擦磨损行为研究

黄元宝 , 雷 磊 , 宋 立 , 郑 靖 , 张尔卿 , 张车宁 3
1
1*
2
3
1
(1. 西南交通大学 机械工程学院 摩擦学研究所，四川 成都 610031；
2. 中广核工程有限公司，广东 深圳 518124；
3. 中密控股股份有限公司，四川 成都 610045)
摘 要: 铬钢是常用密封环材料，不同牌号的铬钢表现出不同的机械性能. 国内某石油化工泵采用未知牌号进口高
铬马氏体不锈钢密封环，与浸锑石墨密封环配副，长期服役仍能保持良好的密封性能. 为此，本论文中采用多功能
摩擦磨损试验机，对比研究了2种国产高铬马氏体不锈钢9Cr18和9Cr18MoV与浸锑石墨配副的摩擦学行为，旨在为
高性能铬钢密封环的国产化选材提供数据支撑. 往复滑动磨损试验结果显示：与9Cr18相比，9Cr18MoV与进口Cr合
金的摩擦磨损行为更为相近. 销-盘式旋转磨损试验结果显示：在不同载荷、线速度和润滑工况下，9Cr18MoV表面
摩擦系数、磨损以及接触界面温升均低于9Cr18，表现出优异的摩擦学性能，在高性能铬钢密封环材料领域极具应
用潜力. 9Cr18MoV优异的摩擦学性能与其微观结构和化学成分密切相关，微量Mo元素和V元素能够细化晶粒且促
进大颗粒碳化物在晶界处析出，从而提高材料抵抗变形和破坏的能力，并降低硬质碳化物颗粒在摩擦磨损过程中
脱落的风险，提高材料耐磨性.
关键词: 机械密封; 高铬马氏体不锈钢; 摩擦磨损; 细晶强化; 碳化物
中图分类号: TH117.1 文献标志码: A 文章编号: 1004-0595(2025)08–1113–15

Friction and Wear Performance of Two High-Chromium

Martensitic Stainless Steel Paired with Antimony
Impregnated Graphite

1 1 2 1* 3 3
HUANG Yuanbao , LEI Lei , SONG Li , ZHENG Jing , ZHANG Erqing , ZHANG Chening

(1. Tribology Research Institute, School of Mechanical Engineering, Southwest
Jiaotong University, Sichuan Chengdu 610031, China;
2. China Nuclear Power Engineering Co, Ltd, Guangdong Shenzhen 518124, China;
3. Sinoseal Holding Co, Ltd, Sichuan Chengdu 610045, China)
Abstract: Chromium steel serves as a common material for sealing rings, with varying mechanical properties across
different grades. An imported high-chromium martensitic stainless steel (unknown grade) sealing ring paired with an
antimony impregnated graphite seal ring in a petrochemical pump maintained good sealing performance over long-term

Received 25 June 2024, revised 13 August 2024, accepted 14 August 2024, available online 2 January 2025.
*Corresponding author. E-mail: jzheng168@home.swjtu.edu.cn, Tel: +86-28-87634037.
This project was supported by the National Key Research and Development Program of China (2018YFB2000800).
国家重点研发计划项目(2018YFB2000800)资助.