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与GCr15钢配副的铸铁高速干摩擦学性能研究

作　者: 黄滢玉
导　师: 陈跃
学　校: 河南科技大学
专　业: 材料加工工程
关键词: 铸铁高速干滑动基体组织石墨形态摩擦学特性磨损机制
分类号: TG143
类　型: 硕士论文
年　份: 2009年
下　载: 42次
引　用: 1次
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内容摘要

本文以高速干滑动摩擦为背景,以灰铁、蠕铁A、蠕铁B、球铁和GCr15钢为配副,利用MMs-ⅠG型高速摩擦磨损试验机,研究了不同石墨形态、不同基体组织铸铁的高速干滑动摩擦学性能。用显微镜、扫描电子显微镜(SEM)、EDAX能谱分析仪(EDS)对铸铁组织、磨损表面形貌、元素进行了分析,阐述了铸铁高速干滑动摩擦的主要磨损机理,并探讨了摩擦表面特征与材料摩擦学特性之间的关系。本文的主要结论如下:随着滑动速度的增加,铸铁的摩擦系数呈现降低趋势。载荷不同时,随着滑动速度的增加,铸铁的磨损率表现出不同的速度特性;低载荷时,随着速度的增加,铸铁的磨损率大体呈现增加的趋势;高载荷时,随着速度的增加,铸铁的磨损率先降低后增加。石墨形态和基体组织对铸铁的摩擦学性能有重要影响。蠕铁由于导热性能优于球铁,石墨形态对基体的影响优于灰铁,所以有良好的综合摩擦磨损性能。随着珠光体含量增加,铸铁的摩擦系数减小,磨损率也降低;基体组织对铸铁的摩擦系数影响不显著,但对磨损率影响较大。不同石墨形态和基体组织的铸铁,其磨损机制也不同。灰铁的磨损机制主要以磨粒磨损为主;蠕铁的磨损机制主要以磨粒磨损和氧化磨损为主;球铁的磨损机制为磨粒磨损、氧化磨损和剥落磨损为主。铁素体含量高时,磨损机制以磨粒磨损为主;随着珠光体含量的增加,磨损机制转变为磨粒磨损和氧化磨损共同作用,氧化磨损程度加重。

全文目录

摘要  2-3
ABSTRACT  3-7
第1章前言  7-16
  1.1 磨擦学基本概念  7-11
    1.1.1 磨擦学的提出  7-8
    1.1.2 摩擦学的基本概念及理论  8-11
  1.2 材料摩擦磨损的研究现状及其发展趋势  11-12
    1.2.1 摩擦磨损的研究现状  11-12
    1.2.2 摩擦磨损的发展趋势  12
  1.3 高速干摩擦磨损性能的研究  12-14
  1.4 课题的提出及意义  14-15
  1.5 课题的主要研究内容  15-16
第2章试验设备及方法  16-22
  2.1 试验装置  16
  2.2 试验材料  16-19
    2.2.1 销试样材料  16-18
    2.2.2 盘试样的成分和外形尺寸  18-19
  2.3 试验方法  19-22
    2.3.1 摩擦学参数测定  19-20
    2.3.2 试验参数设定  20
    2.3.3 铸铁销试样的基体组织测量  20
    2.3.4 硬度测试和显微分析  20-22
第3章试验结果与分析  22-34
  3.1 基体组织和石墨形态对铸铁硬度的影响  22-23
    3.1.1 基体组织对铸铁的宏观硬度的影响  22-23
    3.1.2 石墨形态对铸铁的宏观硬度的影响  23
  3.2 低速条件下铸铁的摩擦学特性  23-25
    3.2.1 概述  23-24
    3.2.2 低速条件下蠕铁的摩擦学特性  24-25
  3.3 高速条件下铸铁的摩擦学特性  25-30
    3.3.1 高速低载条件下铸铁的摩擦学特性  25-27
    3.3.2 高速高载条件下铸铁的摩擦学特性  27-30
  3.4 组织成分对铸铁的摩擦学特性的影响  30-32
    3.4.1 石墨形态对铸铁的摩擦学特性的影响  30-32
    3.4.2 基体组织对铸铁的摩擦学特性的影响  32
  3.5 本章小结  32-34
第4章摩擦磨损机制分析  34-40
  4.1 概述  34
  4.2 不同石墨形态和基体组织铸铁的磨损机制  34-37
    4.2.1 不同石墨形态铸铁的磨损机制  34-36
    4.2.2 不同基体组织铸铁的磨损机制  36-37
  4.3 高速和低速条件下铸铁的磨损机制  37-39
    4.3.1 低载荷时高速和低速条件下铸铁的磨损机制  37-38
    4.3.2 高载荷时高速和低速条件下铸铁的磨损机制  38-39
  4.4 本章小结  39-40
第5章结论与展望  40-42
  5.1 结论  40
  5.2 展望  40-42
参考文献  42-46
致谢  46-47
攻读硕士学位期间的研究成果  47

与GCr15钢配副的铸铁高速干摩擦学性能研究

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