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纤维增强铸型尼龙在水润滑条件下的摩擦磨损性能研究

放大字体??缩小字体 发布日期:2016-02-26??来源:中国官方ag游戏|HOME网??作者:[db:作者]??浏览次数:2001
核心提示:  摩檫学学报纤维增强铸型尼龙在水润滑条件下的摩擦磨损性能研究李国',王昆林2,刘金海',刘家浚2(1.河北工业大学材料学院,天津300130;2.清华大学机械工程系,北京100084)仪分析了磨损机

  摩檫学学报纤维增强铸型尼龙在水润滑条件下的摩擦磨损性能研究李国',王昆林2,刘金海',刘家浚2(1.河北工业大学材料学院,天津300130;2.清华大学机械工程系,北京100084)仪分析了磨损机理。结果表明:在水润滑条件下,纤维增强MC尼龙的摩擦系数比干摩擦下的低,耐磨性优于未增强的基体材料;其中碳纤维增强MC尼龙比玻璃纤维增强MC尼龙具有更低的摩擦系数和更高的耐磨性能;碳纤维增强MC尼龙的磨损机理主要是粘着转移,同时伴有犁削作用,而玻璃纤维增强MC尼龙的磨损机理主要是犁削作用。:碳纤维;玻璃纤维;MC尼龙;摩擦磨损性能尼龙材料大多用于制作干摩擦或少润滑场合下的摩擦件,亦可应用于水介质环境。铸型尼龙(即MC尼龙)聚合度高,分子量与结晶度大,具有优良的物理机械性能,己被广泛用作铜铝和钢铁等多种金属材料的替代品,用以制造耐磨减摩零件,特别适用于制造注塑成型和压制成型无法得到的大型部件。但是与金属材料相比,MC尼龙的强度和模量均较低,耐热性能较差,且难以承受重载荷,故其应用受到了限制。采用纤维强可以有效地对MC尼龙进行改性>本文作者探讨纤维强MC尼龙在水润滑条件下的摩擦磨损性能及磨损机理。

  1为偶件钢试环的磨损表面形貌SEM照片。可以看出:与CF/MCPA对摩的钢试环表面形成了比较均匀而连续的转移膜;而与GF/MCPA对摩的钢试环表面则几乎无转移膜。这是因为碳纤维比玻璃纤维软,对转移膜不产生刮削作用,有利于转移膜的形成和保持。由于转移膜的存在隔离了摩擦副表面的直接接触并减轻了偶件钢表面微突体对复合材料表面的犁削作用,因此CF/MCPA的耐磨性较优。

  表2列出了在载荷100N条件下摩擦磨损试验前后偶件钢试环的表面形貌参数,即表面粗糙度(滤要呈现犁削hACadC咖alElectronkPublishm洁八玻纤强强尼龙品的试制峰bookmark2波波长入<0. 08mm)和表面波纹度(滤波波长为0.08mm)的对比数据。可以看出,与CF/MCPA对摩时,由于转移膜的形成,钢环表面平均粗糙度Ra减小,波纹度Wa也减小,平均波峰间距SR和SW大。

  这是由于钢环表面的凹陷处被转移的材料充填所致,这种转移填充的结果导致微突体的犁削作用减弱。而与GF/MCPA对摩时,偶件钢环表面平均粗糙度Ra减小,波纹度Wa大,平均波峰间距SR和SW大。

  这是由于GF/MCPA材料本身被磨损的同时,钢环表面的部分微突体被玻璃纤维犁削和磨平,从而使偶件钢环表面产生抛光作用(表面呈白亮色)所致。

  由上述分析可知,在水润滑条件下,CF/MCPA的磨损主要呈现向偶件表面转移的粘着磨损特征,并伴随较为轻微的犁削作用;而GF/MCPA的磨损主3结论料的摩擦系数比干摩擦下的小,耐磨性明显优于MC尼龙基体材料。

  碳纤维强MC尼龙复合材料与45钢对摩时的摩擦系数较低而耐磨性较好。

  理主要是粘着转移,而玻璃纤维强MC尼龙的磨损机理主要是犁削作用。

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