Page 22 - 摩擦学学报2025年第8期

1120 摩擦学学报（中英文） 第 45 卷

σ=1.0 MPa σ=1.5 MPa σ=2.0 MPa σ=2.5 MPa σ=3.0 MPa

500 μm 500 μm 500 μm 500 μm 500 μm

20 μm 20 μm 20 μm 20 μm 20 μm
(a)

σ=1.0 MPa σ=1.5 MPa σ=2.0 MPa σ=2.5 MPa σ=3.0 MPa

500 μm 500 μm 500 μm 500 μm 500 μm

20 μm 20 μm 20 μm 20 μm 20 μm

(b)
0.08
9Cr18 Element Atom fraction/% — Worn Element Atom fraction/% — Worn
9Cr18MoV Original Worn — Original Original Worn — Original
0.06 Fe 62.56 64.00 Cr 59.14 58.35
Fe
16.71
17.57
15.54
Cr
14.91
C
R a /μm 0.04 Intensity/a.u. C 22.53 20.46 Fe Intensity/a.u. Mo 23.60 23.31 Fe
0.43
0.67
V
0.10
0.12
0.02 C Fe Cr Fe C V Fe Mo Cr Fe
0.00
Original 1.0 1.5 2.0 2.5 3.0 0 2 4 6 8 0 2 4 6 8
Contact stress/MPa Energy/keV Energy/keV
(c) (d) (e)
Fig. 12 LCSM micrographs and EDS spectra of the worn surfaces of two stainless steels: (a) LCSM micrographs of 9Cr18;
(b) LCSM micrographs of 9Cr18MoV; (c) variation of surface roughness in the worn area;
(d) EDS spectra of 9Cr18; (e) EDS spectra of 9Cr18MoV
图 12 不同接触应力下两种不锈钢磨损表面LCSM形貌的照片、磨损区域表面粗糙度和EDS谱图：(a) 9Cr18形貌；
(b) 9Cr18MoV形貌；(c)磨损区域表面粗糙度；(d) 9Cr18 EDS谱图；(e) 9Cr18MoV EDS谱图
3.0 MPa下磨损前后表面的EDS谱图. 磨损前后试样表 时间更短. 2种不锈钢试样摩擦接触界面的平均温度
面元素种类和含量无明显变化，表明未发生摩擦对偶 均随接触应力增大而显著升高，其中9Cr18MoV试样
材料转移. 摩擦接触界面的平均温度始终低于9Cr18.
机械密封装置服役过程中，温度过高会诱发密封 选择接触应力3.0 MPa，进一步研究对比2种不锈
端面发生热裂、疱疤和咬合破裂，造成密封系统泄漏 钢在不同运动速度下的摩擦磨损行为. 2种不锈钢试
[2]
量加大和密封提前失效 . 图13所示为不同接触应力 样表面摩擦系数曲线和平均摩擦系数随运动速度的
下2种不锈钢试样摩擦接触界面的温度. 可以看到，与 变化规律基本一致，如图14所示. 运动速度较低时，
9Cr18相比，9Cr18MoV试样在所有接触应力下的摩擦 2种不锈钢试样表面的摩擦系数曲线相对稳定，并保
接触界面温度曲线均更加平稳，进入稳定阶段所需的 持较低值. 随着运动速度增大，试样表面的摩擦系数