M2高速鋼的高溫摩擦磨損行為
發(fā)布時(shí)間：2022-02-14 04:55
采用Bruker UMT-3型高溫摩擦磨損試驗(yàn)機(jī),對(duì)M2高速鋼在200、400和600℃下的高溫摩擦磨損性能進(jìn)行研究。采用掃描電鏡觀察磨損表面形貌,探討了其磨損機(jī)制。結(jié)果表明:溫度是影響M2高速鋼高溫摩擦磨損性能的重要因素。隨著溫度的升高,磨損體積先升高后降低,400℃時(shí)磨損體積最大,分別是200和600℃的15倍和1.2倍。200℃時(shí)摩擦因數(shù)最大為0.65,隨溫度升高摩擦因數(shù)先降低,隨后趨于平穩(wěn),400和600℃時(shí)分別為0.39和0.40。200℃時(shí)M2高速鋼的磨損機(jī)制為磨粒磨損、粘著磨損和氧化磨損,以磨粒磨損為主,碳化物減磨作用明顯; 400和600℃時(shí)主要磨損機(jī)制為粘著磨損和輕微的氧化磨損。400℃時(shí)粘著磨損嚴(yán)重,磨損加劇。600℃時(shí)以氧化磨損為主,氧化層起到良好的減磨作用,磨損減弱。400和600℃下的摩擦因數(shù)較200℃小,這是表面的軟化熔融和氧化層的潤(rùn)滑的共同作用所致。
【文章來(lái)源】：上海金屬. 2020,42(04)北大核心
【文章頁(yè)數(shù)】：6 頁(yè)
【部分圖文】：
M2高速鋼淬-回火態(tài)的顯微組織
200、400和600℃下M2高速鋼的摩擦因數(shù)隨時(shí)間變化曲線(a)和穩(wěn)態(tài)時(shí)的摩擦因數(shù)(b)
沿著摩擦方向的犁溝的產(chǎn)生是由于磨損過程中部分剝落的碳化物顆粒和產(chǎn)生的磨屑在摩擦副之間摩擦試樣表面，是典型的磨粒磨損特征[10]。同時(shí)，磨球?qū)υ嚇邮┘虞d荷會(huì)造成接觸面發(fā)生局部粘著，而后在相對(duì)滑動(dòng)過程中，粘著處被剪切形成塊狀剝落，部分塊狀剝落的氧化物再被磨球壓實(shí)，進(jìn)而形成凸起的塊狀氧化層[11]，這是粘著磨損的典型特征。摩擦副相對(duì)運(yùn)動(dòng)時(shí)，表面的塑性變形加速了氧向金屬內(nèi)部擴(kuò)散，形成氧化層。由于形成的氧化膜強(qiáng)度低，會(huì)被磨球剝落，產(chǎn)生氧化磨損[12]�？梢�200℃時(shí)，磨損形式主要是磨粒磨損，同時(shí)存在粘著磨損和輕微的氧化磨損。梁曉陽(yáng)等[5]認(rèn)為:200℃下M2高速鋼的磨損以粘著磨損為主，也存在氧化磨損。這與本文試驗(yàn)結(jié)果略有差異，可能是由于兩者的試驗(yàn)條件不同(本文試驗(yàn):載荷35 N，試樣采用磨床加工;梁曉陽(yáng):載荷19.6 N，試樣表面拋光)。本文試驗(yàn)條件下M2高速鋼的粘著傾向較小，導(dǎo)致了磨粒磨損為主的磨損機(jī)制。在以磨粒磨損為主的磨損過程中，鋼中碳化物顆粒能阻礙SiC球直接接觸基體表面，起到了良好的減磨作用。因此，200℃時(shí)M2高速鋼的磨損體積較小。由于碳化物對(duì)磨球滑動(dòng)的阻力較大，因此摩擦因數(shù)較大。磨球經(jīng)過試樣表面大顆粒碳化物和塊狀氧化物時(shí)，摩擦阻力會(huì)產(chǎn)生相應(yīng)變化，造成了摩擦因數(shù)的明顯波動(dòng)(見圖2(a))。圖4 200、400和600℃下M2高速鋼的磨損體積
【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]M50鋼強(qiáng)流脈沖電子束Cr合金化的高溫摩擦性能[J]. 閆國(guó)斌,周麗娜,唐光澤,古樂,羅甸,王黎欽,馬欣新. 摩擦學(xué)學(xué)報(bào). 2018(06)
[2]激光沖擊改善W6Mo5Cr4V2（M2）高速鋼刀具材料耐磨性的研究[J]. 吳健,周建忠,孟憲凱. 表面技術(shù). 2018(03)
[3]深冷降溫速率對(duì)W6Mo5Cr4V2高速鋼磨損性能的影響[J]. 梁曉陽(yáng),閆獻(xiàn)國(guó),郭宏,馮志陽(yáng),鄭召禮. 材料熱處理學(xué)報(bào). 2016(11)
[4]一種新型熱沖壓模具鋼的高溫摩擦磨損性能[J]. 黎欣欣,李爽,吳曉春,曹奇. 金屬熱處理. 2016(02)
[5]激光加工的仿生凹坑對(duì)M2高速鋼高溫摩擦磨損的影響[J]. 張海峰,賀春山. 長(zhǎng)春工業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào). 2015(05)
[6]高溫處理對(duì)W6Mo5Cr4V2高速鋼中萊氏體碳化物的影響[J]. 李虎,謝塵,汪宏斌,吳曉春. 上海金屬. 2015(02)
博士論文
[1]新型熱沖壓模具鋼組織與高溫摩擦磨損機(jī)理研究[D]. 李爽.上海大學(xué) 2017
本文編號(hào)：3624226
【文章來(lái)源】：上海金屬. 2020,42(04)北大核心
【文章頁(yè)數(shù)】：6 頁(yè)
【部分圖文】：
M2高速鋼淬-回火態(tài)的顯微組織
200、400和600℃下M2高速鋼的摩擦因數(shù)隨時(shí)間變化曲線(a)和穩(wěn)態(tài)時(shí)的摩擦因數(shù)(b)
沿著摩擦方向的犁溝的產(chǎn)生是由于磨損過程中部分剝落的碳化物顆粒和產(chǎn)生的磨屑在摩擦副之間摩擦試樣表面，是典型的磨粒磨損特征[10]。同時(shí)，磨球?qū)υ嚇邮┘虞d荷會(huì)造成接觸面發(fā)生局部粘著，而后在相對(duì)滑動(dòng)過程中，粘著處被剪切形成塊狀剝落，部分塊狀剝落的氧化物再被磨球壓實(shí)，進(jìn)而形成凸起的塊狀氧化層[11]，這是粘著磨損的典型特征。摩擦副相對(duì)運(yùn)動(dòng)時(shí)，表面的塑性變形加速了氧向金屬內(nèi)部擴(kuò)散，形成氧化層。由于形成的氧化膜強(qiáng)度低，會(huì)被磨球剝落，產(chǎn)生氧化磨損[12]�？梢�200℃時(shí)，磨損形式主要是磨粒磨損，同時(shí)存在粘著磨損和輕微的氧化磨損。梁曉陽(yáng)等[5]認(rèn)為:200℃下M2高速鋼的磨損以粘著磨損為主，也存在氧化磨損。這與本文試驗(yàn)結(jié)果略有差異，可能是由于兩者的試驗(yàn)條件不同(本文試驗(yàn):載荷35 N，試樣采用磨床加工;梁曉陽(yáng):載荷19.6 N，試樣表面拋光)。本文試驗(yàn)條件下M2高速鋼的粘著傾向較小，導(dǎo)致了磨粒磨損為主的磨損機(jī)制。在以磨粒磨損為主的磨損過程中，鋼中碳化物顆粒能阻礙SiC球直接接觸基體表面，起到了良好的減磨作用。因此，200℃時(shí)M2高速鋼的磨損體積較小。由于碳化物對(duì)磨球滑動(dòng)的阻力較大，因此摩擦因數(shù)較大。磨球經(jīng)過試樣表面大顆粒碳化物和塊狀氧化物時(shí)，摩擦阻力會(huì)產(chǎn)生相應(yīng)變化，造成了摩擦因數(shù)的明顯波動(dòng)(見圖2(a))。圖4 200、400和600℃下M2高速鋼的磨損體積
【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]M50鋼強(qiáng)流脈沖電子束Cr合金化的高溫摩擦性能[J]. 閆國(guó)斌,周麗娜,唐光澤,古樂,羅甸,王黎欽,馬欣新. 摩擦學(xué)學(xué)報(bào). 2018(06)
[2]激光沖擊改善W6Mo5Cr4V2（M2）高速鋼刀具材料耐磨性的研究[J]. 吳健,周建忠,孟憲凱. 表面技術(shù). 2018(03)
[3]深冷降溫速率對(duì)W6Mo5Cr4V2高速鋼磨損性能的影響[J]. 梁曉陽(yáng),閆獻(xiàn)國(guó),郭宏,馮志陽(yáng),鄭召禮. 材料熱處理學(xué)報(bào). 2016(11)
[4]一種新型熱沖壓模具鋼的高溫摩擦磨損性能[J]. 黎欣欣,李爽,吳曉春,曹奇. 金屬熱處理. 2016(02)
[5]激光加工的仿生凹坑對(duì)M2高速鋼高溫摩擦磨損的影響[J]. 張海峰,賀春山. 長(zhǎng)春工業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào). 2015(05)
[6]高溫處理對(duì)W6Mo5Cr4V2高速鋼中萊氏體碳化物的影響[J]. 李虎,謝塵,汪宏斌,吳曉春. 上海金屬. 2015(02)
博士論文
[1]新型熱沖壓模具鋼組織與高溫摩擦磨損機(jī)理研究[D]. 李爽.上海大學(xué) 2017
本文編號(hào)：3624226
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