H13钢与不同硬度摩擦副对磨时的磨损行为和机理

摘要

磨损是钢的主要失效形式之一。钢的干滑动摩擦磨损性能取决于摩擦材料和对磨材料及性能、滑动条件及环境介质等。其中对磨材料对钢的磨损性能的影响方面的研究尚少。本文主要研究了不同硬度对磨材料对H13钢磨损行为的影响。在销盘式高温磨损试验机上H13钢与不同硬度对磨材料在50-300N、25-600℃条件下进行干滑动摩擦磨损实验，采用微观分析手段，测试和分析磨面、剖面的形貌、物相和成分，研究了摩擦氧化物层及作用，探讨了磨损机理。
　　实验表明:不同硬度的对磨盘材料对H13钢的磨损行为具有显著影响。H13钢与高硬度盘(HRC55)对磨时，磨损率随着温度的增加而增加。伴随着载荷的增加，磨损率在25和200℃条件下缓慢增加，但在400和600℃的条件下载荷超过一定数值时开始迅速增加。当H13钢与低硬度盘(HRC42)对磨时，除600℃之外，磨损率随着温度的增加而降低。伴随着载荷的增加，磨损率在25℃条件下快速增加，但是在200、400和600℃条件下缓慢增加。研究发现，摩擦氧化物层的减磨作用和剥落的共同作用导致了H13钢磨损行为的巨大差异。高温条件下形成的摩擦氧化物层在高硬度盘的破坏下易于剥落，而在低硬度盘对磨条件下能够稳定保留并起到减磨作用。

目录

声明

摘要

第一章 绪论

1．1 选题的目的及意义

1．2 材料干摩擦磨损

1．3 金属合金磨损的相关研究

1．4 氧化磨损

1．4．1 氧化磨损概论

1．4．2 高温磨损的相关研究

1．5 主要研究内容

第二章 实验材料及方法

2．1 实验材料

2．2 实验方法

2．2．1 试样热处理工艺及制备

2．2．2 磨损实验

2．3 性能测试及分析

2．3．1 磨损率

2．3．2 微观分析

第三章 H13钢的磨损行为及磨面特征分析

3．1 H13钢在不同对磨条件下的磨损行为

3．2 H13钢不同对磨条件下的磨面物相

3．3 H13钢不同对磨条件下的磨面形貌

3．4 本章小结

第四章 H13钢的磨损剖面特征分析

4．1 H13钢在不同对磨盘条件下的剖面形貌

4．2 H13钢不同对磨盘条件下剖面的硬度分布

4．3 本章小结

第五章 H13钢在不同对磨盘条件下的磨损机理

5．1 粘着磨损

5．2 氧化轻微-严重磨损转变

5．3 氧化轻微磨损和氧化磨损

5．4 对磨盘硬度对摩擦氧化物层和磨损率的影响

5．5 本章小结

第六章 结论

参考文献

致谢

硕士期间发表论文