Page 68 - 摩擦学学报2025年第9期

1322 摩擦学学报（中英文） 第 45 卷

加，导致摩擦系数出现一定增大趋势. 由图4(b)可知， 中不能充分将储存润滑介质补充到摩擦界面起二次
织构化CuAl10Fe5Ni5相比基材具有一定的减摩效果， 润滑作用，且织构在储油的同时也增大CuAl10Fe5Ni5
表明干摩擦下织构具有一定容屑减摩作用. 采用交错 表面摩擦阻力，导致摩擦系数略高于基材. 从试验结
布置方式的织构表面，其摩擦系数大于线性布置表面 果可知，采用交错布置方式的三角形织构摩擦系数小
织构，这是因为交错布置方式下，垂直于往复摩擦方 于采用线性布置方式，这是因为交错布置织构最大程
向上GCr15钢球更容易与织构凹坑接触，使得交错排 度地为摩擦界面补充润滑介质，导致摩擦阻力较小.

布方式摩擦阻力增大. 图6所示为干摩擦和油润滑下基材和织构化
图5所示为油润滑下CuAl10Fe5Ni5试样的摩擦 CuAl10Fe5Ni5的磨损率. 由图6可知，织构化CuAl10Fe5
系数曲线和平均摩擦系数. 由图5(a)可知，油润滑下 Ni5表面磨损率均小于基材表面，表明织构提高了
CuAl10Fe5Ni5基材摩擦系数约为0.15，除椭圆+三角 CuAl10Fe5Ni5的抗磨损能力. 如图6(a)所示，干摩擦
形-线性织构外，织构化CuAl10Fe5Ni5表面摩擦系数 下，椭圆-交错布置和三角形-交错布置3种织构表面磨
−4
−4
3
相对基材表面均出现明显的降低，这是因为织构具有 损率分别为1.64×10 和1.42×10 mm /(N·m)，小于线
储存润滑介质的作用，在摩擦过程中受载荷挤压后， 性织构的对应值. 这可能是因为在相同面积率情况
织构表面能够补充润滑介质使得摩擦界面得到充分 下，交错布置织构间距更小，可捕获更多磨屑，减小了
润滑. 椭圆+三角形-线性织构在摩擦初始阶段具有较 磨屑对接触区域造成的磨损. 而采用线性布置的三角
好的润滑效果，随着摩擦的进一步进行，摩擦系数增 形织构由于存在尖锐边缘，易发生应力集中现象 ，
[31]
加且略大于基材表面摩擦系数，这可能是因为椭圆+ 导致其在干摩擦情况下发生较大磨损. 此外，在干摩
三角形-线性织构硬度较高，在摩擦受载荷挤压过程 擦情况下，椭圆+三角形-线性织构和椭圆+三角形-交

(a) 0.6 (b) 0.6
0.5 0.5 6.8% 6.6% 6.0% 5.6% 8.5% 6.4%
Friction coefficient 0.3 Run-in Steady Substrate Average friction coefficient 0.3
0.4
0.4

period
Triangle-L
wear
0.2
0.2
Oval-L
Oval-S
0.1 period Triangle-S 0.1
T+O-L
0.0 T+O-S 0.0
Triangle-L
0 300 600 900 1 200 1 500 1 800 Oval-L Oval-S T+O-L T+O-S
Time/s Substrate Triangle-S Layout
Fig. 4 Friction coefficient curve and average friction coefficient of substrate and textured CuAl10Fe5Ni5
samples under dry friction
图 4 干摩擦下基材和织构化CuAl10Fe5Ni5试样的摩擦系数曲线和平均摩擦系数

(a) 0.6 (b) 0.6
Substrate
0.5 Triangle-L 0.5
Triangle-S
Oval-L
Friction coefficient 0.3 T+O-L Average friction coefficient 0.3 27.3% 30.5% 23.0% 13.8% 8% 25.8%
Oval-S
0.4
0.4
T+O-S
0.2
0.2
0.1 0.1
0.0 0.0
Triangle-L
0 300 600 900 1 200 1 500 1 800 Oval-L Oval-S T+O-L T+O-S
Time/s Substrate Triangle-S Layout
Fig. 5 Friction coefficient curve and average friction coefficient of substrate and textured CuAl10Fe5Ni5
samples under oil lubrication
图 5 油润滑下基材和织构化CuAl10Fe5Ni5试样的摩擦系数曲线和平均摩擦系数